Презентация по дисциплине "Информатика" на тему "Трехмерная графика"

ПЕРМСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
- филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования
«Уральский государственный университет путей сообщения» в г. Перми
(ПИЖТ УрГУПС)

Подготовил: преподаватель первой категории
Старцева Ксения Николаевна

Пермь
2020

Под видами компьютерной графики подразумевается способ хранения изображения

Виды компьютерной графики
отличаются принципами формирования изображения

Компьютерная графика – это область информатики,
изучающая методы и свойства обработки изображений с помощью программно-аппаратных средств

ТРЁХМЕРНАЯ ГРАФИКА (3D, 3 Dimensions, рус. 3 измерения) — раздел компьютерной графики, совокупность приемов и инструментов
(как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения
объёмных объектов

Трёхмерное изображение на плоскости отличается от двумерного тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены на плоскость (например, экран компьютера) с помощью специализированных программ. При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала)

Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:
моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;
рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;
вывод полученного изображения на устройство вывода – монитор или принтер

В трёхмерной компьютерной графике все объекты обычно представляются как НАБОР ПЛОСКОСТЕЙ (поверхностей или частиц). Минимальную поверхность называют ПОЛИГОНОМ

Сцена (виртуальное пространство моделирования) включает в себя несколько категорий объектов:

ГЕОМЕТРИЯ (построенная с помощью различных техник модель, например здание);

2. МАТЕРИАЛЫ (информация о визуальных свойствах модели, например цвет стен и отражающая/преломляющая способность окон).

3. ИСТОЧНИКИ света (настройки направления, мощности, спектра освещения).

4. ВИРТУАЛЬНЫЕ КАМЕРЫ (выбор точки и угла построения проекции)

5. СИЛЫ И ВОЗДЕЙСТВИЯ (настройки динамических искажений объектов, применяется в основном в анимации)
6. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭФФЕКТЫ (объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, пламя и пр.)

Задача трёхмерного моделирования— описать эти объекты и разместить их в сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению

Коммерческие программы:
Autodesk 3ds Max
Maya
Newtek Lighware
Softimage XSI
Sidefx Houdini
Rhinoceros 3D
Cinema 4D
Moho
ZBrush
Свободно распространяемые программы: Blender, K-3D и Wings3D

3D – графика нашла применение во многих сферах:
Моделирование в промышленности
Кинематография
Моделирование ландшафта, зданий и интерьеров
Медицина
Археология
Реклама
Компьютерные игры

Например, программа Autodesk 3ds Max поддерживает импорт файлов в форматах программ 3D Studio 4.0 (3DS, PRJ и SHP), Adobe Illustrator, StereoLithography (STL) и в формате DXF программы AutoCAD, а экспорт – в форматах 3D Studio 4.0, ASE, DXF, STL и в формате WRL

Такие известные компании, как Adobe Systems, ATI Technologies, Boeing, Intel, Microsoft и Hewlett-Packard, на конференции 3D Industry Forum объявили о поддержке идеи разработки универсального формата файлов для трехмерной графики. Этот формат получил название Universal 3D (U3D).
Цель – сделать трехмерную графику более доступной для самых широких слоев пользователей