Введение в цифровую графику




Глава 13 Трехмерная графика


    Глава 13 Трехмерная графика
    Глава 13 Трехмерная графика Специфика трехмерной графики Рабочее пространство Системы координат Типы пространств Моделирование объектов Геометрические объекты Негеометрические объекты Материалы и...
    Глава 13.
    Глава 13. Трехмерная графика Данная глава представляет краткую информацию об очень сложном и многообразном направлении цифровой векторной графики — трехмерной графике. Трехмерная графика характери...
    Замечание
    Ввиду особой сложности области трехмерной графики данная глава, написанная И. Б. Петровым, представляет собой только конспективное перечисление всех элементов....
    Цвет
    Цвет Выбирая цвет материала, необходимо ответить на следующие вопросы. Какой у материала цветовой тон (hue), т. е. какого собственно цвета (красного, зеленого или какого-либо другого)? Какая у нег...
    Прозрачность
    Прозрачность Значение прозрачности определяет, какая часть светового потока проходит через материал. Падающий на повехность свет рассеивается и ослабляется при прохождении через прозрачный материа...
    Глянцевость
    Глянцевость Глянцевость материала определяет характерный вид отражении и оликов на поверхности объекта. При визуализации на материалах с высокой глянцевостью будут получены более четкие зеркальные...
    Коэффициент преломления
    Коэффициент преломления Коэффициент преломления определяет характер изменения света при прохождении им границы между двумя разными средами (обычно каким-нибудь материалом и воздухом). Эта характер...
    Корректное моделирование материалов
    Корректное моделирование материалов Важно помнить, что для получения финальной визуализации фотореалистического качества нужно, помимо прочего, очень корректно задавать свойства материала. В прогр...
    Текстурирование материалов
    Текстурирование материалов Использование текстурных карт (декоративных узоров, maps) позволяет придать материалам дополнительную реалистичность (например, вид мощенной плиткой мостовой или портмон...
    Управление текстурированием
    Управление текстурированием Для точного управления текстурированием (texture alignment) обычно требуется дополнительно указать способ проецирования (переноса) текстуры на поверхность объекта (proj...
    Рис. 13.15. UV-координатный способ проецирования текстур
    Рис. 13.15. UV-координатный способ проецирования текстур UV-координатный (object UV) (рис. 13.15) — использует задаваемые в вершинах объекта параметрические координаты текстурирования поверхности....
    Дополнительные свойства материалов
    Дополнительные свойства материалов В зависимости от конкретной программы трехмерного моделирования предлагается различная совокупность дополнительных свойств материалов. Например, пакет 3D Studio...
    Анимация
    Анимация Возможно, что для новичков в ЗD-проектировании способность анимиро-вать любые изменения параметров объектов, их положения и ориентации в пространстве, свойств их материалов является самой...
    Визуализация
    Визуализация Итоговая визуализация (rendering) — заключительный этап работы со сценой, в своем роде, момент истины. К этому этапу сцена будет содержать информацию о геометрии объектов, их материал...
    Специфика трехмерной графики
    Специфика трехмерной графики Наряду с программами традиционной 2D-графики в последнее десятилетие широчайшее распространение и популярность получили программы 3D-моделирования, анимации и визуализ...
    Локальное освещение
    Локальное освещение Алгоритмы локального освещения описывают то, как каждая поверхность отражает или пропускает свет. Эти математические алгоритмы вычисляют интенсивность, цвет и дальнейшее (после...
    Глобальное освещение
    Глобальное освещение Однако алгоритмы локального освещения не позволяют получать корректные итоговые изображения, т. к. не учитывают более сложные взаимодействия поверхностей и освещения сцены. Во...
    Рабочее пространство
    Рабочее пространство Определение трехмерная в названии этой главы заставляет пристальнее взглянуть на рабочее пространство, которым оперируют соответствующие программные средства. Понятно, что тра...
    Системы координат
    Системы координат Все программы ЗD-графики, прежде всего, позволяют использовать декартову (картезианскую) систему координат (Cartesian coordinate system) (рис. 13.1), которую мы уже упоминали выш...
    Рис. 13.1. Картезианская система координат
    Рис. 13.1. Картезианская система координат Обычно эти три оси координат (coordinate axis) обозначаются как ось х (абсцисса), ось у (ордината) и ось z (аппликата), а отложенные на них координаты то...
    Рис. 13.2. Цилиндрическая система координат
    Рис. 13.2. Цилиндрическая система координат...
    Рис. 13.3. Сферическая система координат
    Рис. 13.3. Сферическая система координат Отметим, что координаты точки могут быть взаимнооднозначно пересчитаны из одной системы координат в другую....
    Пример
    Например, пересчет из полярной сферической системы координат в картезианскую будет выглядеть так: х = rsin0-cos p; у = r-sin0-sir p; z = r-cos0....
    Типы пространств
    Типы пространств В зависимости от задачи и этапа работы (например, исходное моделирование формы объекта или последующее размещение уже готовых объектов на сцене) можно выбирать различные типы прос...
    Моделирование объектов
    Моделирование объектов В первом приближении все создаваемые трехмерные объекты можно разделить на геометрические и негеометрические. Первые из них используются для моделирования фактической начинк...
    Геометрические объекты
    Геометрические объекты Весьма проблематично в кратком обзоре возможностей трехмерной графики исчерпывающе рассказать обо всем многообразии инструментов моделирования, используемых в различных прог...
    Рис. 13.4. Онлайновые кривые
    Рис. 13.4. Онлайновые кривые Полигональные объекты (polygonal objects) (рис. 13.5) — это полигональные примитивы (polygonal primitives), описываемые наборами динамически изменяемых параметров (нап...
    Рис. 13.5. Полигональные объекты
    Рис. 13.5. Полигональные объекты Поверхности Безье (Bezier patches) (рис. 13.6) — это математически гладкие поверхности, описываемые расположением вершин Безье. Эти вершины определяют их кривизну...
    Рис. 13.6. Поверхность Безье
    Рис. 13.6. Поверхность Безье...
    Рис. 13.7. NURBS-поверхность
    Рис. 13.7. NURBS-поверхность Системы частиц (particle systems) (рис. 13.9) - это объекты-эмиттеры (emitters), генерирующие по заданному алгоритму частицы с определенной формой, начальной СКОРОСТЬЮ...
    Рис. 13.8. Составной объект и его элементы
    Рис. 13.8. Составной объект и его элементы...
    Рис. 13.9. Система частиц
    Рис. 13.9. Система частиц...
    Рис. 13.10. Динамические объекты
    Рис. 13.10. Динамические объекты Динамические объекты (dynamics objects) (рис. 13.10) позволяют моделировать объекты, реагирующие на приложенные к ним внешние силы: пружины (springs) и амортизатор...
    Негеометрические объекты
    Негеометрические объекты Продолжая рассматривать программу 3D Studio MAX в качестве примера, кратко опишем инструментарий создания негеометрических объектов. Внимания заслуживают следующие типы об...
    Рис. 13.11. Пример организации освещения
    Рис. 13.11. Пример организации освещения Информацию об итоговой визуализации см. в разд. Визуализация данной главы. Камеры (cameras) позволяют полностью контролировать отображение объектов в плоск...
    Рис. 13.12. Пример установки камеры
    Рис. 13.12. Пример установки камеры Системы сочленений (bones systems) (рис. 13.13) — это структуры, состоящие из иерархически связанных костей, описывающих сложную кинематику движения (kinematics...
    Рис. 13.13. Пример сочленений
    Рис. 13.13. Пример сочленений Рис. 13.14. Искривитель пространства...
    Материалы и карты
    Материалы и карты Материалы определяют визуальные свойства поверхностей, т. е. описывают то, как поверхность объекта взаимодействует с освещением сцены. Различные программы используют разные набор...

    Компьютерные игры. Как это делается. перейти









Начало