У найширшому визначенні цього терміна 3D буде описувати будь-який об'єкт, який зустрічається в триосній декартовій системі координат. Якщо це звучить трохи технічно, не бійтеся - ми відразу все прояснимо.
Що таке 3D?
Декартова система координат - це в основному химерний спосіб опису осей X і Y, з якими ми всі знайомі по геометрії середньої школи (подумайте на діаграмі).
Ви пам'ятаєте, як створювали малі графіки і діаграми з горизонтальною віссю X і вертикальною віссю Y, вірно? У світі 3D все дуже схоже, за одним винятком - є третя вісь: Z, яка представляє глибину.
Таким чином, за визначенням, будь-який об'єкт, який може бути представлений у триосній системі, є тривимірним. Але це не вся історія, звичайно.
3D щодо комп'ютерної графіки
Швидше за все, ви читаєте це, тому що у вас є хоча б швидкоплинний інтерес до 3D, як це згадується в індустрії комп'ютерної графіки, яка включає в себе кіно, телебачення, рекламу, розробку і розробку відеоігор.
Кілька ключових моментів у комп'ютерній 3D-графіку:
- Базове визначення тривимірного простору залишається колишнім: все, що стосується осей X, Y і Z, залишається вірним, але є одна заковика. У той час як реальні тривимірні об'єкти фізично існують у трьох вимірах, у цифровому світі комп'ютерної графіки тривимірні об'єкти можуть бути представлені тільки математично.
- 3D-моделі. Будь-яке представлення об'єкта в цифровому просторі називається 3D-моделлю. Якби ви поглянули на необроблену інформацію, яка становить базову тривимірну модель, вона просто (або не так просто) була б набором точок даних, які відзначають тисячі або мільйони різних координат у декартовому просторі.
- Програмне забезпечення виконує математичні функції: На щастя для художників, 3D-програмне забезпечення має справу з більшістю складних математичних завдань. У графічному інтерфейсі користувача тривимірного програмного пакета, наприклад, Autodesk 3ds Max або Maya, тривимірні моделі автоматично інтерпретуються і візуально представляються як геометричні об'єкти, що складаються з ребер, вершин і багатокутних граней. Більшість програмних середовищ мають вбудовані механізми візуалізації в реальному часі, здатні відображати 3D-моделі з напівреалістичним освітленням, тінями і текстурами.
Більше на осі Z
Оскільки вісь Z є такою важливою характеристикою тривимірного простору, розгляньмо, що насправді означає «Z» у програмному середовищі 3D. Координата Z може використовуватися для вимірювання чотирьох речей у 3D комп'ютерній графіці:
- Глибина об'єкта з точки зору розміру. Як, у 5 одиниць в ширину, 4 одиниці у висоту і 3 одиниці в глибину.
- Розташування об'єкта відносно джерела. Початок у будь-якій тривимірній сцені - (0,0,0) з третім числом, що зазвичай є «Z». Є кілька невеликих 3D-пакетів, які використовують Z як вертикальну вісь, але такі випадки рідкісні.
- Відстань об'єкта від візуалізованої камери, відома в комп'ютерній графіці як z-глибина. Z-Depth часто використовується для застосування ефектів глибини різкості в поствиробництві, а у відеоіграх - для оптимізації рівня деталізації.
- Вісь Z обертання. Наприклад, куля, що котиться від камери, називається обертанням уздовж негативної осі Z.
3D щодо кіно/кіно
Слово «3D» означає щось зовсім інше, якщо його використовувати щодо 3D-фільмів (те, що вимагає від вас носіння окулярів і того, що ви хочете простягнути руку і доторкнутися до речей, що з'являються на екрані). 3D-фільми можуть мати, і часто мають, аспект комп'ютерної графіки 3D, проте існує безліч традиційно знятих фільмів без комп'ютерної графіки, які скористалися недавнім відродженням 3D-кінематографа.
Визначальною характеристикою 3D, як ми думаємо про це в кінотеатрі (а тепер і в домашньому кінотеатрі), є те, що творці фільму повинні використовувати деякі засоби, щоб обдурити зорову систему людини в ілюзорному сприйнятті глибини.
- Бінокулярна нерівність. Ключ до людського сприйняття глибини пов'язаний з тим фактом, що кожен з наших очей посилає трохи інше зображення в мозок. Наш мозок отримує сприйняття відстані, інтерпретуючи різницю в зображенні від лівого і правого ока. Це відомо як бінокулярна невідповідність.
- Повне обговорення того, як тривимірна ілюзія втілюється в життя, може бути досить багатослівним, і цей форум не підходить для цього. Ми дамо вам одне остаточне визначення, яке послужить основою для створення сучасних 3D-фільмів.
- Стереоскопія: щоб створити ілюзію глибини, кінематографістам довелося розробити способи імітації бінокулярної нерівності. Загальним засобом для досягнення цього є використання подвійних або чергуваних проекційних систем у поєднанні з поляризованими окулярами, які гарантують, що ліве і праве око завжди отримають трохи відмінне зображення. Це відомо як стереоскопія, звідси і термін стереоскопічне 3D.
Сподіваємося, що до цього моменту ви трохи краще розбираєтеся в 3D, оскільки це стосується комп'ютерної графіки і фільмів. Ми включили деякі посилання в основну частину цієї статті, які пояснюють деякі концепції, представлені більш докладно.