Як працювати з 3 д графікою. Тривимірна графіка



Усі ми щодня спостерігаємо величезну кількість реклами, фільмів, мультфільмів та іншої медіапродукції нашого сучасного світу. Світу технологій, без яких, здається, вже не зможуть прожити мільйони людей у ​​всьому світі.

Багато людей знають, що це більшість сучасного мистецтва створено з допомогою комп'ютерної графіки. Але мало хто з них розуміє, чим відрізняється растрова графіка від векторної, а фрактальна від 3d-графіки. Ці відмінності ми розберемо сьогодні. А більш докладний опис більшості програм та їх вартості можна знайти на сайті https://www.architect-design.ru. Тож поїхали розбиратися.

Можна сміливо сказати, що це вид (тип) комп'ютерної графіки найпоширеніший. Поклади кадрів із відпусток та мільйони фотографій наймиліших кошенят в інтернеті – все це растрова графіка.

Будуються зображення растрового типу за простим принципом, схожим, наприклад, на вишивку хрестом. Певний колір поміщається у призначений йому осередок. Якщо сильно наблизити растрову картинку, можна побачити як вона розбивається на однакові за розміром квадратики, нагадуючи мозаїку. Таке збільшення помітно погіршує її якість, оскільки картинка за сильного збільшення ділиться на видимі квадрати. Цей ефект називається пікселізація, а кожен такий квадратик – крапкою, або пікселем.

Растрова графіка

Слово «піксель» походить від скорочення «Picture element». Піксель не ділиться на дрібніші частини, має однорідний колір і є найдрібнішим елементом растрового зображення. Розмір точки, пікселя, з множини яких коштує зображення, приблизно 0,05 міліметра.

До переваг растрової графіки можна віднести її високу реалістичність. Мінусом може бути те, що якщо картинка дуже маленька, то збільшити її без втрати якості просто не вдасться. Найпопулярніша програма створення та редагування растрової графіки. Adobe Photoshop.

Векторна графіка

Якщо у растрової графіці точка – це основний елемент, то у векторі таким можна назвати лінію. Звичайно, в растрі теж є лінії, але їх можна розбити на дрібніші деталі, пікселі, а от спростити векторну лінію вже не можна.

Лінії перетинаються, згинаються, замикаються між собою, утворюють форми. Наприклад, три замкнуті під кутом прямі утворюють примітив – трикутник. Цей трикутник можна залити певним кольором або текстурою, розтягнути одну з сторін або вигнути. Але векторна графіка це не лише геометричні примітиви: зображення може складатися з химерних клякс, ліній різної товщини та будь-яких інших форм. Чим більше таких форм використано, тим краще виглядає векторне зображення. Чим це схоже на аплікацію з паперу, яка складається з комбінацій форм, вирізаних з різних листів кольорового паперу.

Векторна графіка

Головна перевага такого виду графіки в тому, що якість картинки не змінюється при масштабуванні, та й розмір такого файлу менший, адже кожен об'єкт, який використовується у створенні зображення, програма сприймає як формулу. Така формула займає лише один осередок інформації.

Допустимо, лінія позначається програмою літерою «Л» і записується в одну клітинку зошита. А якщо лінія набуває червоного кольору, то до літери «Л» ще додається літера «К», як позначення кольору, але це також вміщується в одну клітинку пам'яті.

Така система чимось спрощують роботу із зображенням під час редагування. Адже кожен об'єкт можна згинати, збільшувати та масштабувати, не торкаючись інших. Мінус швидше один: ваш вихованець, намальований у векторі, швидше буде схожим на героя коміксів, ніж живого кота. Векторна графіка створюється найчастіше у програмах: Corel Draw, Adobe Illustrator.

Фрактальна графіка

З латинської мови слово «фрактал» можна перекласти як «що складається з частин, фрагментів». Для створення фрактального зображення використовується об'єкт, який нескінченно помножений і повторюється, частини якого знову і знову діляться, а їх частини... загалом, ви зрозуміли. Це нагадує сніжинку або дерево, якби кожна його гілка ділилася на дві, а ті, у свою чергу, ще на дві і так далі.

Характер такого поділу та множення визначається заданою математичною формулою. Модифікацій собі подібних об'єктів безліч, але вони закладається в одно-єдине математичне обчислення, змінюючи яке можна отримувати нові варіації фрактального зображення. Apophysis - це одна з програм, що генерують фрактальні зображення.

Фрактальна графіка

3D графіка

Тривимірне зображення, створене на комп'ютері, може бути максимально реалістичним. Його можна обертати, розглядаючи з усіх боків, наближати чи віддаляти. Таким чином, 3D об'єкти схожі з об'єктами реального життя, так мають об'єм, текстуру і існують як би у трьох вимірах, але тільки на екрані.

3D графіка може бути простою, як наприклад створений в обсязі квадрат, або складною, наповненою деталями. Об'єктам можна надати ефекту руху, переміщення у просторі або взаємодії з предметами, якщо так побажає той, хто їх створив. 3D графіку ми бачимо у відео іграх та мультиках - саме там вона оживає та дає оцінити її обсяги та реалістичність. Найпопулярніші програми для створення 3d-графіки: 3ds Max, Maya, Cinema 4D, Blender. Саме програмі 3ds Max і присвячений сайт, на якому ви зараз перебуваєте.

3ds max - програма створення 3d-графіки

Ви добре освоїли редагування двох мірних графіки, наприклад растрової за допомогою таких програмних продуктів як Adobe Photoshop та інших подібних до неї. Але навіщо зупинятись на 2D, якщо можна використати повну свободу творчості у повному її обсязі, а саме у 3D. На сьогоднішній момент існує безліч програм для моделювання, анімації та візуалізації тривимірних об'єктів. Наприклад, такі як Autodesk Maya, Houdini, LightWave 3D, Rhinoceros і кожна з них по-своєму хороша, проте я рекомендую для новачка використовувати 3Ds MAX від Autodesk. Тому що саме в цій програмі вдалося створити, як мені здається, поєднання простоти управління та ефектності звичайно результату. І дійсно для початківця ця програма є дуже простою і нескладною для створення невеликих 3D моделей, і найголовніше це не тільки просто, але й швидко.

За допомогою 3Ds MAX дуже просто і швидко створювати прості та нескладні тривимірні об'єкти, такі як кулі, коробки, циліндри, конуси, піраміди та навіть чайник. Але це скажемо так примітивні об'єкти, а також можна створювати досить складні композиції та моделі. Також з цими об'єктами можна робити будь-якого роду маніпуляції. Наближати, віддаляти, редагувати, крутити в будь-яких напрямках і прикрашати різні кольори і відтінки, загалом, вигалятися як душі завгодно. Що не менш важливе для Web-дизайнера. Так як там можна створювати різні мініатюри або 3D сцени, допустимо для вашого сайту чи блогу в інтернеті.

Для прикладу простоти використання програми я продемонструю вам створення тривимірного тексту. Саме тут це робиться досить просто та швидко. Також ви зможете самі робити цікавий і красивий 3D текст, для свого Web-блогу застосовуючи та використовуючи красиві шрифти.

Приклад: № 1 – 3D Об'ємний текст, з гарним шрифтом

Запускаємо програму та створюємо новий проект File -> New… вибираємо New All та натискаємо ОК.

Потім у меню Create, де є можливість вибору типу елемента, який ми хочемо створити, натискаємо на кнопочку Shapes – створення двомірних фігур. І натискаємо кнопку Text.. Також у цих параметрах ви можете вибрати будь-який тип шрифту, що вам сподобався, і його розмір (size).

Після чого ви спокійно клацаєте в центр віконця Perspective лівою кнопкою мишки, де має з'явитися текст. Але текст поки що двох мірний - плоский, щоб він став об'ємний його потрібно витягнути. Для цього виділений наш плоский текст модифікуємо - заходимо в меню Modify, а в ньому відкриваємо список Modifier List і шукаємо в ньому Extrude і клацаємо по ньому. Далі нижче в параметрах потрібно задати величину Amount: наскільки витягнути текст. Після цих нехитрих маніпуляцій у нас має вийти об'ємний текст.

Але перед тим, як повністю переглянути свій проект, потрібно трохи повернути, відкоригувати кут погляду на наш текст. Для цього є така панель контролю видів/проекцій, зміни напрямку та кута огляду. У ній потрібно вибрати Arc Rotate для того, щоб можна було змінювати кут огляду в віконці перспектива. Тепер у вікні перспектива ви можете крутити, дивитися та як завгодно розглядати свій об'ємний текст. Коли ви визначитеся з видом, який вам сподобається, можна перейти до перегляду готового результату.

Сьогодні тривимірна графіка активно проникає у всі сфери життя, і графічний дизайн не став винятком.

3D-графіка є скрізь: у журналах, на вуличних рекламних плакатах, у колажах популярних фотографів тощо.

Багато дизайнерів-початківців думають, що для створення, наприклад, класного постера для кінофільму цілком вистачить Фотошопа і 3D-графіку можна не задіяти.

Але вони не розуміють, що, відмовляючись від використання 3D-графіки, вони обмежують себе і позбавляються тих переваг, які б вона дала їх роботам.

Наведу приклад. Нижче ви бачите постер фільму "Облівіон". Як ви бачите, він більш ніж на половину складається із 3D-графіки!

Тривимірна графіка надає вам неймовірні можливості при втіленні вашої мистецької думки!

Ще один приклад! Нещодавно сидячи за чашкою кави в Макдональдс, я звернув увагу на гарний плакат, що висів на стіні.

Ви запитаєте, чим мене так привабив цей плакат? Та річ у тому, що бургер на цьому плакаті був якимсь надідеальним!

Так-так, він був чудовий!

Я (людина, яка трохи розуміється на фотографії) розумів, що знайти такий ідеальний бургер, та ще й так класно сфотографувати його, просто нереально! Це вимагатиме просто неймовірних зусиль!

Тож у мене з'явилася думка, а чи не тривимірна це графіка?

Прийшовши додому та пошукавши в Інтернеті, я натрапив на сайт 3D-художника, який малював цей бургер.

Так, я мав рацію! Цей бургер був на 100% змодельований у 3D-програмі.

Це ще один приклад того, наскільки популярна тривимірна графіка.

Розглянемо ще кілька прикладів використання 3D-графіки в рекламі.

Тривимірна графіка стала настільки досконалою, що її важко відрізнити від фотографії. При цьому варто враховувати, що, як правило, 3D-графіка виглядає набагато привабливіше, ніж фотографія.

Виробники автомобілів були одними з перших, хто усвідомив усю міць тривимірної графіки, і зараз на всіх рекламних плакатах та в журналах ви бачите не фотографії автомобілів, а їхні тривимірні моделі.

Я вже не говорю про те, що за допомогою 3D-графіки можна розібрати автомобіль буквально на запчастини.

Щоб продати той чи інший продукт, ви повинні уявити його клієнтам у всій красі. Саме з цієї причини у 2013 році компанія IKEA відмовилася від фотографії на користь 3D-графіки. Тепер всі зображення в каталозі IKEA зроблено за допомогою тривимірних програм.

Ось ще кілька прикладів:

Я впевнений, що вам, людям уже знайомим із програмою Photoshop, є куди рости далі та освоювати нові програми, щоб йти в ногу з часом!

А що щодо програм для створення 3D-графіки? Які взагалі є варіанти і на що звернути увагу, якщо ти новачок у цьому питанні.

Сьогодні на ринку є безліч програм, кожна з яких має свої сильні та слабкі сторони. Ось деякі з них: 3ds Max, Cinema 4D, Maya, Houdini, Blender.

А ось що з цього вибрати і з чого розпочати роботу, я розповім вам завтра. До того ж вже завтра ви зможете створити свій перший 3D-об'єкт! До завтра!

Цей вид комп'ютерної графіки увібрав у собі дуже багато векторної, а також з растрової комп'ютерної графіки. Застосовується вона розробки дизайн-проектів інтер'єру, архітектурних об'єктів, у рекламі, під час створення навчальних комп'ютерних програм, відео-роликів, наочних зображень деталей і виробів у машинобудуванні та інших.

Тривимірна комп'ютерна графікадозволяє створювати об'ємні тривимірні сцени з моделюванням умов освітлення та встановленням точок зору.

Для вивчення прийомів і засобів композиції, таких як передача простору, середовища, світлотіні, законів лінійної, повітряної та колірної перспективи, тут очевидні переваги цього виду комп'ютерної графіки над векторною та растровою графікою. У тривимірній графіці зображення (або персонажі) моделюються і переміщуються у віртуальному просторі, в природному середовищі або в інтер'єрі, а їх анімація дозволяє побачити об'єкт з будь-якої точки зору, перемістити в штучно створеному середовищі та просторі, зрозуміло, при супроводі спеціальних ефектів.

Тривимірна комп'ютерна графіка, як і векторна, є об'єктно-орієнтованою, що дозволяє змінювати всі елементи тривимірної сцени, так і кожен об'єкт окремо. Цей вид комп'ютерної графіки має великі можливості для підтримки технічного креслення. За допомогою графічних редакторів тривимірної комп'ютерної графіки, наприклад Autodesk 3D Studio, можна виконувати наочні зображення деталей та виробів машинобудування, а також виконувати макетування будівель та архітектурних об'єктів, що вивчаються у відповідному розділі архітектурно-будівельного креслення. Поруч із може бути здійснено графічна підтримка таких розділів накреслювальної геометрії, як, аксонометрические і ортогональні проекції, т.к. принципи побудови зображень у тривимірній комп'ютерна графікачастково запозичені із них.

Для декоративно-ужиткового мистецтва тривимірна комп'ютерна графіка надає можливість макетування майбутніх виробів з передачею фактури та текстури матеріалів, з яких ці вироби будуть виконані. Можливість побачити з будь-яких точок зору макет виробу до його втілення в матеріалі дозволяє внести зміни та виправлення у його форму або пропорції, які можуть бути неможливі після початку роботи (наприклад, ювелірні вироби, декоративне лиття з металу та ін.). У тому ж напрямі тривимірна комп'ютерна графіка може бути використана для підтримки скульптури, дизайну, художньої графіки та ін. Об'ємна тривимірна анімація та спецефекти також створюються засобами тривимірної графіки. Створення навчальних роликів для навчальних програм може бути основним застосуванням цих можливостей тривимірної комп'ютерної графіки.

До засобів роботи з тривимірною графікою відносять такий графічний редактор як 3D Studio MAX. Це один із найвідоміших тривимірних редакторів, він часто використовується при створенні фільмів. Розробка програми 3D Studio МАХбула розпочата у 1993 році. Версія 3D Studio МАХ 1.0вийшла у 1995 році на платформі Windows NT.

Вже тоді деякі експерти обережно висловлювали думку, що МАХможе конкурувати коїться з іншими пакетами тривимірної графіки. Восени 2003 року discreetвипускає ЗD MAX 6. Нові інструменти анімації частинок у зв'язці з модулями дозволяють створювати фотореалістичні атмосферні ефекти. З'явилися вбудована підтримка крапельно-сітчастих об'єктів, повноцінна мережева візуалізація, імпорт даних з САD-Додатків, нові можливості для моделювання. Але крім 3D Studio MAXє й інші не менш популярні програми тривимірного моделювання, наприклад Maya. Maya- це програма-аналог 3D Studio MAXАле вона призначена, в першу чергу, для анімації та для передачі міміки на особі тривимірного актора. Крім того, в Mayaзручніше малювати. 3D Studio MAXспрямований насамперед якісну візуалізацію предметів, ще ньому можна виконувати примітивні креслення.


Взагалі, для креслення існують свої програми тривимірного моделювання, найвідоміші з них AutoCAD, ArhiCAD. AutoCADпризначений, насамперед, для машинобудівного креслення, а ArhiCADдля архітектурного моделювання.

Що ж потребує тривимірна графіка від людини?

Звичайно ж, уміння моделювати різні форми та конструкції за допомогою різних програмних засобів, а також знання ортогонального (прямокутного) та центрального проектування. Остання - називається перспективою. Дуже гарна якість моделювання досягається за допомогою ретельного підбору текстур та матеріалів у поєднанні з правильним розміщенням у сцені джерел освітлення та камер. Основою для побудови будь-якої просторової форми є площина та грань об'єкта. Площина в тривимірній графіці визначається за допомогою трьох точок, з'єднаних відрізками прямих ліній.

Саме ця умова дає можливість описати за допомогою одержуваних площин. «просторову сітку», Яка є модель об'єкта. Потім об'єкт додатково привласнюються характеристики поверхні об'єкта - матеріал. У свою чергу, матеріал характеризує якість поверхні, наприклад, полірована, шорстка, блискуча та ін. Описується та його текстура (камінь, тканина, скло та ін.). Задаються оптичні властивості, наприклад, прозорість, відображення або заломлення світлових променів і т.д.
Поряд із цим, тривимірному об'єкту можна задати умови освітлення та вибрати точку огляду (камеру) для отримання найцікавішого наочного зображення. Постановка, що складається з тривимірного об'єкта, умов освітлення та обраної точки зору, називається «тривимірною сценою». А ось для опису тривимірного простору та об'єкта, що знаходиться всередині, використовується добре вже знайомий Вам координатний метод.

Існують різні методи моделювання тривимірних об'єктів. Наприклад, метод текстового опису моделі за допомогою спеціальних мов програмування "Скрипт".

3D графіка – це процес створення об'ємної моделі за допомогою спеціальних комп'ютерних програм. Цей вид комп'ютерної графіки увібрав у себе дуже багато з векторної, а також і з растрової комп'ютерної графіки. На основі креслень, малюнків, докладних описів чи будь-якої іншої графічної чи текстової інформації, 3D дизайнер створює об'ємне зображення.

У спеціальній програмі модель можна подивитися з усіх боків (зверху, знизу, збоку), вбудувати на будь-яку площину та у будь-яке оточення. Тривимірна комп'ютерна графіка, як і векторна, є об'єктно-орієнтованою, що дозволяє змінювати всі елементи тривимірної сцени, так і кожен об'єкт окремо. Цей вид комп'ютерної графіки має великі можливості для підтримки технічного креслення. За допомогою графічних редакторів тривимірної комп'ютерної графіки можна виконувати наочні зображення деталей та виробів машинобудування, а також виконувати макетування будівель та архітектурних об'єктів, що вивчаються у відповідному розділі архітектурно-будівельного креслення. Поруч із може бути здійснено графічна підтримка таких розділів накреслювальної геометрії як, перспектива, аксонометрические і ортогональні проекції, т.к. принципи побудови зображень у тривимірній комп'ютерній графіці частково запозичені із них.

Тривимірна графіка може бути будь-якої складності. Ви можете створити просту тривимірну модель, з низькою деталізацією та спрощеною формою. Або це може бути складніша модель, у якій присутній опрацювання найдрібніших деталей, фактури, використані професійні прийоми (тіні, відображення, заломлення світла тощо). Звісно, ​​це серйозно впливає вартість готової тривимірної моделі, проте дозволяє розширити застосування тривимірної моделі.

Де застосовується тривимірна графіка

Тривимірне моделювання (3d графіка) сьогодні застосовується у багатьох сферах. Звісно, ​​насамперед це будівництво. Це може бути модель майбутнього будинку, як приватної, так і багатоквартирної або офісної будівлі, та й взагалі будь-якого промислового об'єкта. Крім того, візуалізація активно застосовується у дизайн-проектах інтер'єрів.

3D моделі дуже популярні у сайтобудівництві. Для створення особливого ефекту деякі творці сайтів додають у дизайн не просто графічні елементи, а тривимірні моделі, іноді навіть анімовані. Програми та технології тривимірного моделювання широко застосовуються і у виробництві, наприклад, у виробництві корпусних меблів, і у будівництві, наприклад, для створення фотореалістичного дизайн-проекту майбутнього приміщення. Багато конструкторів вже давно перейшли від використання лінійки та олівця до сучасних тривимірних комп'ютерних програм. Поступово нові технології освоюють інші компанії, насамперед, виробничі та торгові.

Звичайно, переважно тривимірні моделі використовуються в демонстраційних цілях. Вони є незамінними для презентацій, виставок, а також використовуються в роботі з клієнтами, коли необхідно наочно показати, яким буде підсумковий результат. Крім того, методи тривимірного моделювання потрібні там, де потрібно показати в обсязі вже готові об'єкти або об'єкти, які існували колись давно. Тривимірне моделювання це не лише майбутнє, а й минуле та сьогодення.

Переваги тривимірного моделювання

Переваг тривимірного моделювання перед іншими способами візуалізації досить багато. Тривимірне моделювання дає дуже точну модель, максимально наближену до реальності. Сучасні програми допомагають досягти високої деталізації. При цьому значно збільшується наочність проекту. Виразити тривимірний об'єкт у двомірній площині не просто, тоді як 3D візуалізації дає можливість ретельно опрацювати і, що найголовніше, переглянути всі деталі. Це найбільш природний спосіб візуалізації.

У тривимірну модель легко вносити практично будь-які зміни. Ви можете змінювати проект, прибирати одні деталі та додавати нові. Ваша фантазія практично ні чим не обмежена, і ви зможете швидко вибрати саме той варіант, який підійде вам якнайкраще.

Однак тривимірне моделювання зручне не лише для клієнта. Професійні програми дають безліч переваг та виробнику. З тривимірної моделі легко можна виділити креслення будь-яких компонентів або конструкції цілком. Незважаючи на те, що створення тривимірної моделі досить трудомісткий процес, працювати з ним надалі набагато простіше і зручніше ніж з традиційними кресленнями. Через війну значно скорочуються часові витрати на проектування, знижуються витрати.

Спеціальні програми дають можливість інтеграції з будь-яким іншим професійним програмним забезпеченням, наприклад, з програмами для інженерних розрахунків, програмами для верстатів або бухгалтерськими програмами. Впровадження подібних рішень на виробництві дає суттєву економію ресурсів, значно розширює можливості підприємства, спрощує роботу та підвищує її якість.

Програми для тривимірного моделювання

Існує досить велика кількість різних програм для 3D моделювання. Так, однією з найпопулярніших програм, які спеціально розроблені для створення тривимірної графіки та дизайну інтер'єрів, є програма 3D Studio MAX. Вона дозволяє реалістично візуалізувати об'єкти різної складності. Крім того, "3D Studio MAX" дає можливість компонувати їх, задавати траєкторії переміщень і зрештою навіть створювати повноцінне відео за участю тривимірних моделей. Хоча така робота, звичайно ж, вимагає у спеціаліста серйозних навичок, а також великих комп'ютерних ресурсів, насамперед обсягів пам'яті та швидкодії процесора.

Редактор Maya названий на честь санскритського слова, що означає ілюзію. Maya була розроблена Alias ​​Systems. У жовтні 2005 року компанія Alias ​​влилася до Autodesk. Maya найчастіше використовується для створення анімації та тривимірних ефектів у фільмах.