Ogólne informacje o trójwymiarowej grafice.
Grafikę trójwymiarową (nazywaną dalej 3D) tworzy się w specjalnie do tego
celu przeznaczonych programach. W dwuwymiarowej płaszczyźnie ekranu program
symuluje 3 wymiary (x,y,z). Technika tworzenia tego typu grafiki komputerowej różni
się od tej stosowanej przy robieniu grafiki 2D. Każdy obiekt utworzony w
programie do grafiki 3D składa się z co najmniej 3 wierzchołków połączonych
ze sobą krawędziami, pomiędzy którymi jest powierzchnia. Ten najprostszy
element jest trójkątem. Zależnie od programu nasze modele mogą składać się
z płaszczyzn trójkątnych, czterokątnych, a nawet o większej liczbie
wierzchołków. W rzeczywistości np. powierzchnia czterokątna jest
reprezentowana przez parę dwóch powierzchni trójkątnych. Podczas tworzenia
tej grafiki należy uważać na trójkąty i tam gdzie można należy je zastępować
czworokątami. Unikniemy w ten sposób wielu problemów podczas niektórych
operacji wykonywanych na bryłach. Wierzchołki, krawędzie i powierzchnie można
dowolnie przesuwać, obracać i skalować (dwie ostatnie operacje nie miałyby
sensu przy pojedynczych wierzchołkach). Można stosować także krzywe Bezier'a
oraz obiekty NURBS. Są to już bardziej zaawansowane techniki modelowania, które
znacznie przyśpieszają ten proces. Stosuje je się głównie przy modelowaniu
obiektów organicznych choć nie tylko. Przykładem na zastosowanie tych obiektów
jest modelowanie kadłuba statku.
Aby nasza bryła miała odpowiedni kolor, wzór i połysk należy nałożyć na
niego materiał i/lub teksturę.
Materiał odpowiada za kolor i właściwości pokrytych powierzchni np.
chropowatość, przezroczystość. Tekstura natomiast jest obrazem nakładanym
na bryłę. Może ona występować w formie pliku graficznego lub wbudowanych
narzędzi służących do jej tworzenia i modyfikowania.
W przeciwieństwie do programów do grafiki 2D, programy 3D nie wyświetlają
nam gotowego obrazu wynikowego. To co widzimy podczas tworzenia jest jedynie
roboczą wersją ostatecznego obrazu lub animacji. Taki "roboczy
obraz" trzeba wyrenderować czyli przekształcić do formatu pliku
graficznego np. .jpg, a w przypadku animacji do pliku filmowego np. .avi. proces
ten jest bardzo czasochłonny przy skomplikowanych scenach zawierających
ogromne ilości wierzchołków. szybkość renderowania zależy głównie od ilości
posiadanego RAMu (im więcej tym lepiej), procesora, ustawień renderingu, użytych
materiałów tekstur, wydajności programu.
Ważną rolę w tym procesie odgrywa też cieniowanie. Jest wiele rodzajów
cieniowania np. Phonga.
Podobną również ważną rolę odgrywa oświetlenie bez którego niczego byśmy
nie zobaczyli. Można ustawiać oświetlenie globalne, lampowe, reflektorowe i
inne. Światło może być dowolnego koloru.
Z racji możliwości obracania sceny w dowolny sposób istotną rolę pełni także
ustawienie kamery, która odpowiada za zakres renderowanego obszaru.
Pojęcia związane z modelowaniem 3D.
Zestawiłem tutaj ogólne pojęcia związane z tworzeniem grafiki 3D we
wszystkich programach. Zamieściłem także angielskie nazwy, ponieważ bardzo
często się je stosuje i ich znajomość jest bardzo przydatna.
Renderowanie (rendering) - proces przetwarzania "roboczego obrazu"
programu 3D na gotowy plik graficzny np. .jpg. W przypadku animacji wynikiem
renderowania jest plik filmowy np. .avi, albo zestaw pojedynczych klatek plików
graficznych.
Wierzchołek (verticle) - jest to pojedynczy punkt, z których można tworzyć
krawędzie i powierzchnie
Krawędź (edge) - Jest to obcinek łączący 2 wierzchołki.
Powierzchnia (surface) - Jest to wypełniony obszar znajdujący się pomiędzy
wierzchołkami i krawędziami.
Bryła, siatka (mesh) - jest obiektem składającym się z wierzchołków,
krawędzi i powierzhni.
