त्रिमितीय ग्राफिक्स. संगणक ग्राफिक्सचे इतर प्रकार 3D ग्राफिक्स कशाच्या आधारावर तयार होतात

संपूर्ण संगणक उद्योगाचे इंजिन काय आहे हा प्रश्न बर्याच वापरकर्त्यांसाठी चिंतेचा विषय आहे. किंवा हे इंटेल आहे, जे सतत नवीन प्रोसेसर तयार करते आणि रिलीज करते. पण मग त्यांना विकत घ्यायला कोण भाग पाडते? कदाचित ही सर्व मायक्रोसॉफ्टची चूक आहे, जी सतत त्याच्या खिडक्या मोठ्या आणि अधिक सुंदर बनवत आहे? नाही, आपण प्रोग्रामच्या जुन्या आवृत्त्यांसह समाधानी असू शकता - विशेषत: कारण त्यांच्या क्षमतांची श्रेणी व्यावहारिकदृष्ट्या अपरिवर्तित राहते. निष्कर्ष स्वतःच सूचित करतो - प्रत्येक गोष्टीसाठी खेळ दोषी असतात. होय, हे गेम आहेत जे अधिकाधिक वास्तविक जगासारखे बनण्याचा प्रयत्न करतात, त्याची आभासी प्रत तयार करतात आणि अधिकाधिक शक्तिशाली संसाधने हवी असतात.

पीसीवरील संगणक ग्राफिक्सचा संपूर्ण इतिहास याचा पुरावा आहे. लक्षात ठेवा, सुरुवातीला टेट्रिस, डिगर्स, अर्कानोइड्स होते. सर्व ग्राफिक्समध्ये स्क्रीनचे छोटे भाग, स्प्राइट्स पुन्हा रेखाटणे समाविष्ट होते आणि XT वर देखील चांगले काम केले. पण ते दिवस गेले. सिम्युलेटरचा तारा उगवला आहे.

F19, फॉर्म्युला 1, इत्यादी सारख्या गेमच्या रिलीझसह, ज्यामध्ये आम्हांला संपूर्ण स्क्रीन पुन्हा काढायची होती, ती आधी मेमरीमध्ये तयार केल्यावर, आम्हा सर्वांना किमान 286 प्रोसेसर घ्यावा लागला. पण प्रगती तिथेच थांबली नाही. गेममधील आभासी जगाची वास्तविक जगाशी तुलना करण्याची इच्छा तीव्र झाली आणि वुल्फ 3D दिसू लागला.

हा, कोणी म्हणू शकतो, हा पहिला 3D गेम आहे ज्यामध्ये काही प्रकारचे, परंतु तरीही वास्तववादी, जगाचे मॉडेल केले गेले होते. त्याची अंमलबजावणी करण्यासाठी, आम्हाला वरची (640 KB पेक्षा जास्त) मेमरी वापरावी लागली आणि प्रोग्रामला संरक्षित मोडमध्ये ठेवावे लागेल. पूर्ण खेळासाठी, मला 80386 प्रोसेसर स्थापित करावा लागला परंतु वुल्फ 3D च्या जगाला देखील कमतरता आली. भिंती केवळ एक-रंगाच्या आयत नसल्या तरी, त्या भरण्यासाठी कमी रिझोल्यूशनसह पोत वापरण्यात आले होते, त्यामुळे पृष्ठभाग फक्त दुरूनच सभ्य दिसत होते. अर्थात, टेक्सचर रिझोल्यूशन वाढवण्याचा मार्ग स्वीकारणे शक्य होते, लक्षात ठेवा, उदाहरणार्थ, DOOM. मग आम्हाला पुन्हा नवीन प्रोसेसरमध्ये अपग्रेड करावे लागेल आणि मेमरीचे प्रमाण वाढवावे लागेल. खरे आहे, सर्व समान, जरी प्रतिमा सुधारली, तरीही त्यात समान कमतरता होत्या. आणि सपाट वस्तू आणि राक्षस - कोण काळजी घेते? येथूनच भूकंपाचा तारा उगवला. या गेममध्ये एक क्रांतिकारक दृष्टीकोन वापरला गेला - z-बफर, ज्यामुळे सर्व वस्तूंना व्हॉल्यूम देणे शक्य झाले. तथापि, संपूर्ण गेम अजूनही कमी रिझोल्यूशनमध्ये चालला होता आणि अत्यंत वास्तववादी नव्हता.

नवीन हार्डवेअर सोल्यूशन तयार होत होते. आणि हे समाधान सर्वसाधारणपणे पृष्ठभागावर पडलेले असल्याचे दिसून आले. वापरकर्त्यांना त्रि-आयामी आभासी जगात खेळायचे असल्याने, ते तयार करण्याची प्रक्रिया (पुढील चित्र दिसण्यापूर्वी 3D स्टुडिओमध्ये वाट पाहण्यात घालवलेले मिनिटे लक्षात ठेवा) नाटकीयरित्या वेगवान होणे आवश्यक आहे. आणि सेंट्रल प्रोसेसर या कार्याचा फारच खराब सामना करत असल्याने, एक क्रांतिकारी निर्णय घेण्यात आला - एक विशेष बनविणे.

येथूनच स्लॉट मशीन उत्पादक 3Dfx बाहेर आला आणि त्याने आपल्या Voodoo ग्राफिक्स प्रोसेसरच्या मदतीने ही परीकथा सत्यात उतरवली. मानवतेने आभासी जगात आणखी एक पाऊल टाकले आहे.

आणि पीसीवर टेक्सचर्ड विंडो असलेली कोणतीही ऑपरेटिंग सिस्टीम नसल्यामुळे जी धुक्यात परत फिरते आणि अपेक्षित नाही, संपूर्ण 3D ग्राफिक्स उपकरण सध्या फक्त गेमसाठी लागू केले जाऊ शकते, जे सर्व सभ्य मानवतेने यशस्वीरित्या केले आहे.

मॉडेल

मॉनिटर स्क्रीनवर त्रि-आयामी वस्तू प्रदर्शित करण्यासाठी, प्रक्रियांची मालिका (सामान्यतः पाइपलाइन म्हणतात) आवश्यक आहे, त्यानंतर परिणामाचे द्वि-आयामी स्वरूपात भाषांतर करणे आवश्यक आहे. प्रारंभी, एखादी वस्तू त्रि-आयामी जागेत बिंदूंच्या संचाच्या रूपात किंवा समन्वयाने दर्शविली जाते. त्रिमितीय समन्वय प्रणाली तीन अक्षांद्वारे परिभाषित केली जाते: क्षैतिज, अनुलंब आणि खोली, सामान्यतः अनुक्रमे x, y आणि z अक्ष म्हणून संदर्भित. एखादी वस्तू घर, एक व्यक्ती, एक कार, विमान किंवा संपूर्ण 3D जग असू शकते आणि निर्देशांक हे अंतराळातील वस्तू बनवणाऱ्या शिरोबिंदूंचे स्थान (नोडल पॉइंट्स) निर्धारित करतात. एखाद्या वस्तूच्या शिरोबिंदूंना रेषांसह जोडल्याने, आम्हाला वायरफ्रेम मॉडेल मिळते, ज्याला त्रिमितीय शरीराच्या पृष्ठभागाच्या फक्त कडा दिसतात म्हणून म्हणतात. वायरफ्रेम मॉडेल रंग, पोत आणि प्रकाशाच्या किरणांनी प्रकाशित केलेल्या वस्तूची पृष्ठभाग बनवणारी क्षेत्रे परिभाषित करते.

तांदूळ. 1: वायरफ्रेम क्यूब मॉडेल

जरी 3D ग्राफिक्स पाइपलाइनच्या या सरलीकृत स्पष्टीकरणासह, हे स्पष्ट आहे की 2D स्क्रीनवर 3D ऑब्जेक्ट प्रस्तुत करण्यासाठी किती गणना आवश्यक आहे. ऑब्जेक्ट हलवल्यास समन्वय प्रणालीवर आवश्यक गणना किती वाढते याची आपण कल्पना करू शकता.

तांदूळ. 2: पेंट केलेल्या पृष्ठभागांसह विमानाचे मॉडेल

API ची भूमिका

ॲप्लिकेशन प्रोग्रामेबल इंटरफेस (API) मध्ये फंक्शन्स असतात जी सॉफ्टवेअरमधील 3D पाइपलाइन नियंत्रित करतात, परंतु उपलब्ध असल्यास 3D हार्डवेअर अंमलबजावणीचा लाभ देखील घेऊ शकतात. जर हार्डवेअर प्रवेगक असेल तर, API त्याचा फायदा घेते, जर नसेल, तर API सर्वात सामान्य सिस्टमसाठी डिझाइन केलेल्या इष्टतम सेटिंग्जसह कार्य करते. अशा प्रकारे, API वापरल्याबद्दल धन्यवाद, कितीही सॉफ्टवेअर कितीही हार्डवेअर 3D प्रवेगक द्वारे समर्थित केले जाऊ शकते.

सामान्य आणि मनोरंजन अनुप्रयोगांसाठी, खालील API अस्तित्वात आहेत:

• मायक्रोसॉफ्ट डायरेक्ट 3 डी
• निकष रेंडरवेअर
• अर्गोनॉट ब्रेंडर
• इंटेल 3DR

WindowsNT चालवणाऱ्या व्यावसायिक अनुप्रयोगांसाठी, OpenGL इंटरफेस वरचढ आहे. अभियांत्रिकी ऍप्लिकेशन्सची सर्वात मोठी उत्पादक ऑटोडेस्कने Heidi नावाचे स्वतःचे API विकसित केले आहे.
Intergraph - RenderGL, आणि 3DFX - GLide सारख्या कंपन्यांनी देखील त्यांचे API विकसित केले आहेत.

विविध ग्राफिक्स उपप्रणाली आणि अनुप्रयोगांना समर्थन देणारे 3D इंटरफेसचे अस्तित्व आणि उपलब्धता रिअल-टाइम 3D ग्राफिक्स हार्डवेअर प्रवेगकांची गरज वाढवते. मनोरंजन ऍप्लिकेशन्स हे अशा प्रवेगकांचे मुख्य ग्राहक आणि ग्राहक आहेत, परंतु आम्ही Windows NT अंतर्गत चालणाऱ्या 3D ग्राफिक्सच्या प्रक्रियेसाठी व्यावसायिक अनुप्रयोगांबद्दल विसरू नये, त्यापैकी बरेच सिलिकॉन ग्राफिक्स सारख्या उच्च-कार्यक्षमता वर्कस्टेशन्सवरून PC प्लॅटफॉर्मवर हस्तांतरित केले जातात. 3D GUI प्रदान करत असलेल्या अविश्वसनीय चपळता, अंतर्ज्ञान आणि लवचिकतेचा इंटरनेट अनुप्रयोगांना खूप फायदा होईल. वर्ल्ड वाइड वेबवरील परस्परसंवाद त्रि-आयामी जागेत झाल्यास ते अधिक सोपे आणि अधिक सोयीस्कर होईल.

ग्राफिक्स प्रवेगक

संकल्पना दिसण्यापूर्वी ग्राफिक्स उपप्रणाली बाजार मल्टीमीडियाविकसित करणे तुलनेने सोपे होते. विकासातील महत्त्वाचा टप्पा म्हणजे व्हीजीए (व्हिडिओ ग्राफिक्स ॲरे) मानक, 1987 मध्ये IBM ने विकसित केले, ज्यामुळे व्हिडिओ ॲडॉप्टर उत्पादक संगणक मॉनिटरवर उच्च रिझोल्यूशन (640x480) आणि अधिक रंग खोली वापरण्यास सक्षम होते. विंडोज ओएसच्या वाढत्या लोकप्रियतेसह, सिस्टमच्या सेंट्रल प्रोसेसरला आराम देण्यासाठी हार्डवेअर 2D ग्राफिक्स प्रवेगकांची तातडीची आवश्यकता आहे, ज्याला अतिरिक्त घटनांवर प्रक्रिया करण्यास भाग पाडले जाते. ग्राफिक्स प्रोसेसिंगमध्ये CPU चे विचलित झाल्यामुळे GUI (ग्राफिकल यूजर इंटरफेस) - ग्राफिकल यूजर इंटरफेसच्या एकूण कार्यक्षमतेवर लक्षणीय परिणाम होतो आणि Windows OS आणि त्याच्या ऍप्लिकेशन्सना शक्य तितक्या CPU संसाधनांची आवश्यकता असल्याने, ग्राफिक्स प्रोसेसिंग एका सहाय्याने होते. कमी प्राधान्य, म्हणजे अतिशय संथपणे केले होते. उत्पादकांनी त्यांच्या उत्पादनांमध्ये द्वि-आयामी ग्राफिक्स प्रक्रिया कार्ये जोडली आहेत, जसे की खिडक्या उघडताना आणि लहान करताना रेखाचित्रे काढणे, पॉइंटर हलवताना सतत दृश्यमान असणारा हार्डवेअर कर्सर आणि प्रतिमा पुनरुत्पादनाच्या उच्च वारंवारतेवर स्क्रीनवर पेंटिंग क्षेत्रे. तर, एक प्रोसेसर दिसला जो व्हीजीए प्रवेग (एक्सेलरेटेड व्हीजीए - एव्हीजीए) प्रदान करतो, ज्याला विंडोज किंवा जीयूआय प्रवेगक म्हणून देखील ओळखले जाते, जे आधुनिक संगणकांमध्ये एक आवश्यक घटक बनले आहे.

द्विमितीय ग्राफिक्स फंक्शन्सच्या सेटमध्ये ऑडिओ आणि डिजिटल व्हिडिओ सारख्या घटकांच्या समावेशामुळे मल्टीमीडियाच्या परिचयाने नवीन आव्हाने निर्माण केली. आज हे लक्षात घेणे सोपे आहे की अनेक AVGA उत्पादने हार्डवेअर स्तरावर डिजिटल व्हिडिओ प्रक्रियेस समर्थन देतात. म्हणून, जर तुमचा मॉनिटर खिडकीत टपाल तिकिटाच्या आकाराचा व्हिडिओ प्ले करत असेल, तर तो तुमच्या कारमध्ये स्थापित करण्याची वेळ आली आहे. मल्टीमीडिया प्रवेगक. मल्टीमीडिया एक्सीलरेटरमध्ये सहसा अंगभूत हार्डवेअर फंक्शन्स असतात जी तुम्हाला x आणि y अक्षांसह व्हिडिओ इमेज स्केल करण्याची परवानगी देतात, तसेच डिजिटल सिग्नलला हार्डवेअरमधील ॲनालॉगमध्ये RGB फॉरमॅटमध्ये मॉनिटरवर आउटपुट करण्यासाठी रूपांतरित करतात. काही मल्टीमीडिया प्रवेगकांमध्ये अंगभूत डिजिटल व्हिडिओ डीकंप्रेशन क्षमता देखील असू शकतात.

ग्राफिक डिझायनर्सनी अंशतः संगणक मॉनिटरच्या आकारानुसार, अंशतः GUI द्वारे आणि अंशतः GPU द्वारे निर्धारित केलेल्या आवश्यकतांवर अवलंबून असणे आवश्यक आहे. 640x480 पिक्सेलचे रिझोल्यूशन असलेले प्राथमिक VGA मानक त्या वेळी सर्वात सामान्य असलेल्या 14" मॉनिटर्ससाठी पुरेसे होते. आज, 1024x768 किंवा 1024x768 च्या रिझोल्यूशनसह प्रतिमा प्रदर्शित करण्याच्या क्षमतेमुळे 17" च्या ट्यूब कर्ण आकाराचे मॉनिटर्स सर्वात जास्त पसंत करतात. अधिक

व्हीजीए ते मल्टीमीडिया प्रवेगकांच्या संक्रमणातील मुख्य प्रवृत्ती म्हणजे संगणक मॉनिटरवर शक्य तितकी व्हिज्युअल माहिती ठेवण्याची क्षमता. 3D ग्राफिक्सचा वापर हा या ट्रेंडचा तार्किक विकास आहे. जेव्हा ती तीन आयामांमध्ये सादर केली जाते तेव्हा मोठ्या प्रमाणात व्हिज्युअल माहिती मर्यादित स्क्रीन स्पेसमध्ये दाबली जाऊ शकते. त्रिमितीय ग्राफिक्सची रिअल-टाइम प्रोसेसिंग वापरकर्त्यास सादर केलेल्या डेटामध्ये सहजपणे फेरफार करण्यास अनुमती देते.

गेम इंजिन

संगणक गेमचा पहिला नियम असा आहे की कोणतेही नियम नाहीत. पारंपारिकपणे, गेम डेव्हलपर्सना तंत्रज्ञानाच्या शिफारशींचे पालन करण्यापेक्षा त्यांच्या प्रोग्रामसाठी छान ग्राफिक्समध्ये अधिक रस असतो. डेव्हलपर्सकडे अनेक 3D API असतात, जसे की Direct3D, काही प्रोग्रामर स्वतःचा 3D गेम इंटरफेस किंवा इंजिन तयार करण्याच्या मार्गावर जातात. स्वतःचे गेम इंजिन हे विकसकांसाठी अविश्वसनीय वास्तववाद साध्य करण्याचा एक मार्ग आहे, अक्षरशः ग्राफिक्स प्रोग्रामिंग क्षमतांच्या मर्यादा ढकलतात.

डेव्हलपरसाठी सिस्टम घटकांच्या हार्डवेअर फंक्शन्समध्ये थेट प्रवेश मिळवण्यापेक्षा आणखी काहीही इष्ट नाही. अनेक नामांकित विकसकांनी त्यांचे स्वतःचे गेम इंजिन तयार केले आहेत जे हार्डवेअर ग्राफिक्स प्रवेगकांचा इष्टतम वापर करतात ज्यामुळे त्यांना प्रसिद्धी आणि पैसा मिळाला आहे. उदाहरणार्थ, डिसेंट II साठी इंटरप्लेचे इंजिन आणि क्वेकसाठी आयडी सॉफ्टवेअर्स उपलब्ध असताना पूर्ण 3D हार्डवेअर क्षमतांचा फायदा घेऊन खरी 3D क्रिया प्रदान करतात.

तडजोड न करता ग्राफिक्स

मनोरंजन आणि व्यवसाय यांसारख्या क्षेत्रांमध्ये 3D ग्राफिक्स वापरण्याच्या संभाव्यतेबद्दल काही काळापासून सुरू असलेल्या संभाषणांमुळे संभाव्य वापरकर्त्यांची आवड मर्यादेपर्यंत वाढली आहे आणि एक नवीन प्रकारचे उत्पादन आधीच बाजारात आले आहे. हे नवीन तांत्रिक उपाय 2D ग्राफिक्ससाठी उत्कृष्ट समर्थन एकत्र करतात जे विंडोज एक्सीलरेटर्ससाठी आजच्या गरजा पूर्ण करतात, 3D ग्राफिक्स फंक्शन्ससाठी हार्डवेअर समर्थन आणि आवश्यक फ्रेम दराने डिजिटल व्हिडिओ प्ले करतात.
तत्त्वतः, या उत्पादनांचे श्रेय सुरक्षितपणे ग्राफिक्स उपप्रणालीच्या नवीन पिढीला दिले जाऊ शकते जे तडजोड न करता ग्राफिक्स प्रदान करतात, डेस्कटॉप संगणकीय प्रणालींमध्ये त्यांचे योग्य स्थान मानक उपकरणे म्हणून घेतात.
नवीन पिढीच्या प्रतिनिधींपैकी, आम्ही उदाहरण म्हणून, खालील उत्पादनांची नावे देऊ शकतो:

• सीपीयू स्वारीचे तिकिटकंपन्या क्रमांक नऊ व्हिज्युअल तंत्रज्ञान
• प्रोसेसर मालिका ViRGEकंपन्या S3 Inc.
• सीपीयू RIVA128, कंपन्यांनी संयुक्तपणे विकसित केले आहे एसजीएस थॉमसनआणि nVidia

3D ग्राफिक्स तंत्रज्ञान

चला शेवटी तुम्हाला 3D ग्राफिक्स कृतीत वापरण्यासाठी पटवून देऊ (जर तुम्ही अद्याप असे केले नसेल), आणि तुम्ही 3D व्हिडिओ कार्ड वापरण्यासाठी डिझाइन केलेल्या 3D गेमपैकी एक खेळण्याचे ठरवूया.
समजा, हा गेम कार रेसिंग सिम्युलेटर बनला आहे आणि तुमची कार आधीच स्टार्ट लाइनवर आहे, नवीन रेकॉर्ड जिंकण्यासाठी गर्दी करण्यासाठी सज्ज आहे. प्री-लाँच काउंटडाउन सुरू आहे, आणि तुमच्या लक्षात आले की मॉनिटर स्क्रीनवर प्रदर्शित कॉकपिटमधील दृश्य तुमच्या सवयीपेक्षा थोडे वेगळे आहे.
तुम्ही याआधीही अशाच शर्यतींमध्ये भाग घेतला आहे, परंतु पहिल्यांदाच प्रतिमा तुम्हाला अपवादात्मक वास्तववादाने चकित करते, जे घडत आहे त्या वास्तवावर तुमचा विश्वास निर्माण होतो. सकाळच्या धुक्यात दूरवरच्या वस्तूंसह क्षितिजही बुडत आहे. रस्ता विलक्षण गुळगुळीत दिसतो; डांबर हा गलिच्छ राखाडी चौकोनांचा संग्रह नसून रस्त्याच्या खुणा असलेली एकरंगी पृष्ठभाग आहे. रस्त्यालगतच्या झाडांना पानझडी मुकुट असतात, ज्यामध्ये वैयक्तिक पाने दिसतात. संपूर्ण स्क्रीन वास्तविक दृष्टीकोनासह उच्च-गुणवत्तेच्या छायाचित्राची छाप देते, वास्तविकतेचे अनुकरण करण्याचा दयनीय प्रयत्न नाही.

3D व्हिडीओ कार्ड्सना अशा वास्तववादासह व्हर्च्युअल रिॲलिटी व्यक्त करण्यासाठी कोणते तांत्रिक उपाय अनुमती देतात हे शोधण्याचा प्रयत्न करूया. पीसी व्हिज्युअल मीडिया व्यावसायिक 3D ग्राफिक्स स्टुडिओच्या पातळीवर कसे पोहोचले?

त्रिमितीय जगाचे प्रदर्शन आणि मॉडेलिंगशी संबंधित काही संगणकीय ऑपरेशन्स आता 3D प्रवेगक वर हस्तांतरित केली गेली आहेत, जे 3D व्हिडिओ कार्डचे हृदय आहे. सेंट्रल प्रोसेसर आता डिस्प्लेच्या समस्यांसह व्यापलेला नाही; स्क्रीन प्रतिमा व्हिडिओ कार्डद्वारे तयार केली जाते. ही प्रक्रिया हार्डवेअर स्तरावर अनेक प्रभावांच्या अंमलबजावणीवर तसेच साध्या गणितीय उपकरणाच्या वापरावर आधारित आहे. 3D ग्राफिक्स प्रोसेसर नक्की काय करू शकतो हे शोधण्याचा प्रयत्न करूया.

रेसिंग सिम्युलेटरसह आमच्या उदाहरणाकडे परत जाताना, रस्त्याच्या पृष्ठभागावर किंवा रस्त्याच्या कडेला उभ्या असलेल्या इमारतींचे वास्तववादी प्रदर्शन कसे साध्य केले जाते याचा विचार करूया. हे करण्यासाठी, टेक्सचर मॅपिंग नावाची एक सामान्य पद्धत वापरली जाते.
मॉडेलिंग पृष्ठभागांसाठी हा सर्वात सामान्य प्रभाव आहे. उदाहरणार्थ, इमारतीच्या दर्शनी भागाला अनेक विटा, खिडक्या आणि दरवाजे यांचे मॉडेल बनवण्यासाठी अनेक चेहरे तयार करावे लागतात. तथापि, एक पोत (एकदा संपूर्ण पृष्ठभागावर लागू केलेली प्रतिमा) अधिक वास्तववाद देते, परंतु कमी संगणकीय संसाधनांची आवश्यकता असते, कारण ते आपल्याला संपूर्ण दर्शनी भागासह एकाच पृष्ठभागावर कार्य करण्यास अनुमती देते. पृष्ठभाग स्क्रीनवर येण्यापूर्वी, ते टेक्सचर आणि छायांकित केले जातात. सर्व पोत मेमरीमध्ये संग्रहित केले जातात, सहसा व्हिडिओ कार्डवर स्थापित केले जातात. तसे, येथे हे लक्षात घेण्यास अयशस्वी होऊ शकत नाही की एजीपीच्या वापरामुळे सिस्टम मेमरीमध्ये पोत संग्रहित करणे शक्य होते आणि त्याचे प्रमाण बरेच मोठे आहे.

साहजिकच, जेव्हा पृष्ठभाग टेक्सचर केलेले असतात, तेव्हा दृष्टीकोन विचारात घेणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, क्षितिजाच्या पलीकडे विस्तारलेला मध्यक असलेला रस्ता दाखवताना. टेक्सचर केलेल्या वस्तू योग्य दिसण्यासाठी दृष्टीकोन सुधारणा आवश्यक आहे. हे सुनिश्चित करते की बिटमॅप ऑब्जेक्टच्या वेगवेगळ्या भागांवर योग्यरित्या स्थापित केला गेला आहे - जे निरीक्षकाच्या जवळ आहेत आणि जे अधिक दूर आहेत.
दृष्टीकोन लक्षात घेऊन सुधारणा करणे हे खूप श्रम-केंद्रित ऑपरेशन आहे, त्यामुळे आपणास त्याची अंमलबजावणी पूर्णपणे योग्य नाही असे दिसते.

टेक्सचर लागू करताना, तत्त्वतः, तुम्ही जवळच्या दोन बिटमॅपमधील सीम देखील पाहू शकता. किंवा, अधिक वेळा काय घडते, काही गेममध्ये, रस्ते किंवा लांब कॉरिडॉरचे चित्रण करताना, हालचाली दरम्यान चकचकीतपणा लक्षात येतो. या अडचणी दडपण्यासाठी, फिल्टरिंग (सामान्यतः द्वि- किंवा त्रि-रेखीय) वापरले जाते.

द्विरेखीय फिल्टरिंग ही प्रतिमा विकृती दूर करण्यासाठी एक पद्धत आहे. जेव्हा एखादी वस्तू हळू हळू फिरते किंवा हलते तेव्हा पिक्सेल एका ठिकाणाहून दुस-या ठिकाणी जाऊ शकतात, ज्यामुळे चकचकीत होते. हा प्रभाव कमी करण्यासाठी, द्विरेखीय फिल्टरिंग पृष्ठभाग बिंदू प्रदर्शित करण्यासाठी चार समीप टेक्सचर पिक्सेलची भारित सरासरी घेते.

त्रिरेखीय फिल्टरिंग काहीसे अधिक क्लिष्ट आहे. प्रतिमेतील प्रत्येक पिक्सेल प्राप्त करण्यासाठी, द्विरेखीय फिल्टरिंगच्या दोन स्तरांच्या परिणामांची भारित सरासरी घेतली जाते. परिणामी प्रतिमा आणखी स्पष्ट आणि कमी फ्लिकरिंग होईल.

वस्तूचा पृष्ठभाग ज्या पोतांनी तयार होतो ते त्या वस्तूपासून दर्शकाच्या डोळ्यांच्या स्थानापर्यंतच्या अंतराच्या बदलानुसार त्यांचे स्वरूप बदलतात. हलत्या प्रतिमेमध्ये, उदाहरणार्थ, एखादी वस्तू दर्शकापासून दूर जात असताना, टेक्सचर बिटमॅपचा आकार प्रदर्शित ऑब्जेक्टच्या आकारासह कमी झाला पाहिजे. हे रूपांतरण करण्यासाठी, GPU टेक्सचर बिटमॅप्सला ऑब्जेक्टच्या पृष्ठभागावर कव्हर करण्यासाठी योग्य आकारात रूपांतरित करते, परंतु प्रतिमा नैसर्गिक असणे आवश्यक आहे, उदा. वस्तू अनपेक्षित मार्गाने विकृत होऊ नये.

अनपेक्षित बदल टाळण्यासाठी, बहुतेक ग्राफिक्स प्रक्रिया पूर्व-फिल्टर केलेल्या, कमी-रिझोल्यूशन टेक्सचर बिटमॅप्सची मालिका तयार करतात, ज्याला मिप मॅपिंग म्हणतात. त्यानंतर, स्क्रीनवर आधीपासून प्रदर्शित झालेल्या प्रतिमेच्या तपशिलांच्या आधारे कोणता पोत वापरायचा हे ग्राफिक्स प्रोग्राम आपोआप ठरवतो. त्यानुसार, एखाद्या वस्तूचा आकार कमी झाल्यास, त्याच्या टेक्सचर बिटमॅपचा आकारही कमी होतो.

पण चला आमच्या रेसिंग कारकडे परत जाऊया. रस्ता स्वतःच वास्तववादी दिसत आहे, परंतु त्याच्या कडांमध्ये समस्या आहेत! स्क्रीनच्या काठाला समांतर नसल्यास रेखा कशी दिसते ते लक्षात ठेवा. त्यामुळे आमच्या रस्त्याला “खिरड्या कडा” आहेत. आणि या प्रतिमेच्या कमतरतेचा सामना करण्यासाठी ते वापरले जाते.

प्रतिमेच्या (वस्तूच्या) तीक्ष्ण कडा (सीमा) तयार करण्यासाठी पिक्सेलवर प्रक्रिया (इंटरपोलेटिंग) करण्याचा हा एक मार्ग आहे. सर्वात सामान्यपणे वापरले जाणारे तंत्र म्हणजे रेषा किंवा किनारी रंगापासून पार्श्वभूमी रंगापर्यंत एक गुळगुळीत संक्रमण तयार करणे. वस्तूंच्या सीमेवर असलेल्या बिंदूचा रंग दोन सीमा बिंदूंच्या रंगांची सरासरी म्हणून निर्धारित केला जातो. तथापि, काही प्रकरणांमध्ये, अँटी-अलायझिंगचा दुष्परिणाम म्हणजे कडा अस्पष्ट होणे.

आम्ही सर्व 3D अल्गोरिदमच्या कार्यप्रणालीतील महत्त्वाच्या मुद्द्याकडे येत आहोत. चला असे गृहीत धरूया की ज्या ट्रॅकवर आपली रेसिंग कार चालते तो मोठ्या संख्येने विविध वस्तूंनी वेढलेला आहे - इमारती, झाडे, लोक.
येथे 3D प्रोसेसरला कोणत्या वस्तू दृश्याच्या क्षेत्रात आहेत आणि त्या कशा प्रज्वलित केल्या जातात हे कसे ठरवायचे या मुख्य समस्येचा सामना करतो. शिवाय, याक्षणी काय दृश्यमान आहे हे जाणून घेणे पुरेसे नाही. वस्तूंच्या सापेक्ष स्थितीबद्दल माहिती असणे देखील आवश्यक आहे. या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, z-buffering नावाचे तंत्र वापरले जाते. लपविलेले पृष्ठभाग काढून टाकण्याची ही सर्वात विश्वासार्ह पद्धत आहे. तथाकथित z-बफर सर्व पिक्सेल (z-coordinates) ची खोली मूल्ये संग्रहित करते. जेव्हा नवीन पिक्सेलची गणना केली जाते (रेंडर केले जाते), तेव्हा त्याची खोली z-बफरमध्ये संग्रहित मूल्यांशी आणि विशेषत: समान x आणि y निर्देशांकांसह आधीपासून प्रस्तुत केलेल्या पिक्सेलच्या खोलीशी तुलना केली जाते. जर नवीन पिक्सेलमध्ये z-बफरमधील कोणत्याही मूल्यापेक्षा जास्त खोली असेल, तर नवीन पिक्सेल डिस्प्लेसाठी बफरमध्ये लिहिले जात नाही, तर ते लिहिले जाते;

हार्डवेअरमध्ये लागू केल्यावर Z-बफरिंग कार्यक्षमतेत मोठ्या प्रमाणात वाढ करते. तथापि, z-बफर मोठ्या प्रमाणात मेमरी घेते: उदाहरणार्थ, 640x480 रिझोल्यूशनवरही, 24-बिट z-बफर सुमारे 900 KB व्यापेल. ही मेमरी 3D व्हिडिओ कार्डवर देखील स्थापित करणे आवश्यक आहे.

z-बफरचे रिझोल्यूशन हे त्याचे सर्वात महत्त्वाचे गुणधर्म आहे. मोठ्या खोलीसह दृश्यांच्या उच्च-गुणवत्तेच्या प्रदर्शनासाठी हे महत्त्वपूर्ण आहे. रिझोल्यूशन जितके जास्त असेल तितकी z-कोऑर्डिनेट्सची स्वतंत्रता जास्त असेल आणि दूरच्या वस्तूंचे रेंडरिंग अधिक अचूक असेल. रेंडरिंग करताना अपुरे रिझोल्यूशन असल्यास, असे होऊ शकते की दोन आच्छादित वस्तू समान z समन्वय प्राप्त करतील, परिणामी, उपकरणांना माहित होणार नाही की कोणती ऑब्जेक्ट निरीक्षकाच्या जवळ आहे, ज्यामुळे प्रतिमा विकृत होऊ शकते.
हे प्रभाव टाळण्यासाठी, व्यावसायिक बोर्डमध्ये 32-बिट झेड-बफर आहे आणि ते मोठ्या प्रमाणात मेमरीसह सुसज्ज आहेत.

वरील मूलभूत गोष्टींव्यतिरिक्त, 3D ग्राफिक्स कार्ड्समध्ये सहसा अनेक अतिरिक्त वैशिष्ट्ये प्रदान करण्याची क्षमता असते. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही तुमची रेसिंग कार वाळूमध्ये नेली, तर तुमच्या दृश्यात वाढत्या धुळीमुळे अडथळा येईल. या आणि तत्सम प्रभावांची अंमलबजावणी करण्यासाठी, फॉगिंग वापरली जाते. धुक्याची खोली निर्धारित करणाऱ्या फंक्शनच्या नियंत्रणाखाली धुके रंगासह मिश्रित संगणक रंग पिक्सेल एकत्र करून हा प्रभाव तयार केला जातो. त्याच अल्गोरिदमचा वापर करून, दूरच्या वस्तू धुक्यात बुडवून अंतराचा भ्रम निर्माण करतात.

वास्तविक जगामध्ये पारदर्शक, अर्धपारदर्शक आणि अपारदर्शक वस्तू असतात. ही परिस्थिती विचारात घेण्यासाठी, अल्फा मिश्रण वापरले जाते - अर्धपारदर्शक वस्तूंच्या पारदर्शकतेबद्दल माहिती प्रसारित करण्याची एक पद्धत. मूळ पिक्सेलचा रंग आधीपासून बफरमध्ये असलेल्या पिक्सेलसह एकत्रित करून अर्धपारदर्शक प्रभाव तयार केला जातो.
परिणामी, बिंदूचा रंग अग्रभाग आणि पार्श्वभूमी रंगांचे संयोजन आहे. सामान्यतः, अल्फा गुणांक प्रत्येक रंग पिक्सेलसाठी 0 आणि 1 दरम्यान सामान्यीकृत मूल्य असते. नवीन पिक्सेल = (अल्फा)(पिक्सेल ए रंग) + (1 - अल्फा)(पिक्सेल बी रंग).

साहजिकच, स्क्रीनवर काय घडत आहे याचे वास्तववादी चित्र तयार करण्यासाठी, त्यातील सामग्री वारंवार अद्यतनित करणे आवश्यक आहे. प्रत्येक पुढील फ्रेम बनवताना, 3D प्रवेगक संपूर्ण गणना मार्गावर पुन्हा नव्याने जातो, त्यामुळे त्याला लक्षणीय गती असणे आवश्यक आहे. परंतु 3D ग्राफिक्स देखील गती गुळगुळीत करण्यासाठी इतर पद्धती वापरतात. मुख्य म्हणजे डबल बफरिंग.
कागदाच्या स्टॅकच्या कोपऱ्यांवर कार्टून कॅरेक्टर काढण्याच्या ॲनिमेटर्सच्या जुन्या युक्तीची कल्पना करा, त्यानंतरच्या प्रत्येक शीटवर स्थिती थोडीशी बदलत आहे. संपूर्ण स्टॅकमधून स्क्रोल केल्यावर, एक कोपरा वाकवून, आम्हाला आमच्या नायकाची सहज हालचाल दिसेल. 3D ॲनिमेशनमध्ये डबल बफरिंगमध्ये ऑपरेशनचे जवळजवळ समान तत्त्व आहे, म्हणजे. वर्तमान पृष्ठ फ्लिप करण्यापूर्वी वर्णाची पुढील स्थिती आधीच काढलेली आहे. दुहेरी बफरिंगशिवाय, प्रतिमेमध्ये आवश्यक गुळगुळीतपणा नसेल, म्हणजे. अधूनमधून असेल. दुहेरी बफरिंगसाठी 3D ग्राफिक्स कार्डच्या फ्रेम बफरमध्ये आरक्षित दोन क्षेत्रे आवश्यक आहेत; दोन्ही क्षेत्रे स्क्रीनवर प्रदर्शित केलेल्या प्रतिमेच्या आकाराशी जुळली पाहिजेत. प्रतिमा प्राप्त करण्यासाठी पद्धत दोन बफर वापरते: एक प्रतिमा प्रदर्शित करण्यासाठी, दुसरी प्रस्तुतीकरणासाठी. एका बफरची सामग्री प्रदर्शित होत असताना, दुसरा प्रस्तुत करत आहे. जेव्हा पुढील फ्रेमवर प्रक्रिया केली जाते, तेव्हा बफर स्विच केले जातात (स्वॅप केलेले). अशा प्रकारे, खेळाडू नेहमीच उत्कृष्ट चित्र पाहतो.

3D ग्राफिक्स प्रवेगकांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अल्गोरिदमची चर्चा पूर्ण करण्यासाठी, सर्व प्रभावांचा स्वतंत्रपणे वापर केल्याने आपल्याला एक समग्र चित्र कसे मिळू शकते हे शोधण्याचा प्रयत्न करूया. रेंडरिंग पाइपलाइन नावाची मल्टी-स्टेज यंत्रणा वापरून 3D ग्राफिक्स लागू केले जातात.
मागील ऑब्जेक्टची गणना पूर्ण होण्यापूर्वी पुढील ऑब्जेक्टसाठी गणना सुरू केली जाऊ शकते या वस्तुस्थितीमुळे पाइपलाइन प्रक्रियेच्या वापरामुळे गणनेच्या अंमलबजावणीची गती वाढवणे शक्य होते.

रेंडरिंग पाइपलाइन 2 टप्प्यात विभागली जाऊ शकते: भौमितिक प्रक्रिया आणि रास्टरायझेशन.

भौमितिक प्रक्रियेच्या पहिल्या टप्प्यावर, समन्वय परिवर्तन केले जाते (सर्व वस्तूंचे फिरणे, भाषांतर आणि स्केलिंग), वस्तूंचे अदृश्य भाग कापून, प्रकाशाची गणना, सर्व प्रकाश स्रोत विचारात घेऊन प्रत्येक शिरोबिंदूचा रंग निश्चित करणे आणि विभाजनाची प्रक्रिया. प्रतिमा लहान आकारात. एखाद्या वस्तूच्या पृष्ठभागाच्या स्वरूपाचे वर्णन करण्यासाठी, ते विविध बहुभुजांमध्ये विभागलेले आहे.
बर्याचदा, ग्राफिक ऑब्जेक्ट्स प्रदर्शित करताना, त्रिकोण आणि चतुर्भुज मध्ये विभागणी वापरली जाते, कारण ते गणना करणे सर्वात सोपे आणि हाताळण्यास सोपे आहे. या प्रकरणात, गणना वेगवान करण्यासाठी ऑब्जेक्ट्सचे निर्देशांक वास्तविक ते पूर्णांक प्रतिनिधित्वामध्ये रूपांतरित केले जातात.

दुस-या टप्प्यावर, सर्व वर्णन केलेले प्रभाव खालील क्रमाने प्रतिमेवर लागू केले जातात: लपविलेले पृष्ठभाग काढून टाकणे, दृष्टीकोन लक्षात घेऊन पोत लागू करणे (झेड-बफर वापरणे), धुके आणि पारदर्शक प्रभाव लागू करणे, अँटी-अलियासिंग. यानंतर, पुढील बिंदू पुढील फ्रेममधून बफरमध्ये ठेवण्यासाठी तयार मानले जाते.

वरील सर्व गोष्टींवरून, 3D प्रवेगक बोर्डवर स्थापित केलेली मेमरी कोणत्या उद्देशांसाठी वापरली जाते हे आपण समजू शकता. हे पोत, z-बफर आणि पुढील फ्रेम बफर संचयित करते. PCI बस वापरताना, तुम्ही या हेतूंसाठी नियमित RAM वापरू शकत नाही, कारण बस बँडविड्थद्वारे व्हिडिओ कार्डची कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या मर्यादित असेल. म्हणूनच AGP बसची प्रगती विशेषतः 3D ग्राफिक्सच्या विकासासाठी आश्वासक आहे, कारण ती 3D चिपला थेट प्रोसेसरशी जोडण्यास आणि त्याद्वारे RAM सह जलद डेटा एक्सचेंज आयोजित करण्यास अनुमती देते. शिवाय, या सोल्यूशनने 3D प्रवेगकांची किंमत कमी केली पाहिजे कारण फ्रेम बफरसाठी बोर्डवर फक्त थोडी मेमरी शिल्लक असेल.

निष्कर्ष

3D ग्राफिक्सचा व्यापक अवलंब केल्यामुळे त्यांच्या किमतीत कोणतीही लक्षणीय वाढ न होता संगणकाची शक्ती वाढली. वापरकर्ते शक्यतांनी भारावून गेले आहेत आणि ते त्यांच्या संगणकावर वापरून पाहण्यास उत्सुक आहेत. अनेक नवीन 3D कार्ड वापरकर्त्यांना त्यांच्या होम कॉम्प्युटरवर रिअल-टाइम 3D ग्राफिक्स पाहण्याची परवानगी देतात. हे नवीन प्रवेगक तुम्हाला प्रतिमांमध्ये वास्तववाद जोडण्यास आणि CPU ला बायपास करून, मूळ हार्डवेअर क्षमतांवर अवलंबून राहून ग्राफिक्स आउटपुटला गती देण्यास अनुमती देतात.

जरी 3D क्षमता सध्या फक्त गेममध्ये वापरली जात असली तरी भविष्यात व्यावसायिक अनुप्रयोगांना देखील त्यांचा फायदा होईल असे मानले जाते. उदाहरणार्थ, संगणक-सहाय्यित डिझाइन साधनांना आधीपासूनच त्रि-आयामी वस्तूंचे आउटपुट आवश्यक आहे. आता उदयोन्मुख संधींमुळे वैयक्तिक संगणकावर निर्मिती आणि डिझाइन शक्य होईल. 3D ग्राफिक्स देखील संगणकाशी मानवांचा संवाद साधण्याचा मार्ग बदलू शकतात. त्रिमितीय प्रोग्राम इंटरफेसच्या वापरामुळे संगणकाशी संवाद साधण्याची प्रक्रिया सध्याच्या तुलनेत अगदी सोपी झाली पाहिजे.

अडोब फोटोशॉप सारखी सॉफ्टवेअर उत्पादने वापरून रास्टर ग्राफिक्स सारख्या द्विमितीय ग्राफिक्स संपादित करण्यात तुम्ही महारत प्राप्त केली आहे आणि त्यासारखेच इतर. पण 2D वर का थांबायचे जेव्हा तुम्ही पूर्ण क्रिएटिव्ह स्वातंत्र्य त्याच्या पूर्ण मर्यादेपर्यंत, म्हणजे 3D मध्ये वापरू शकता. आज मॉडेलिंग, ॲनिमेशन आणि त्रिमितीय वस्तूंचे व्हिज्युअलायझेशन यासाठी अनेक कार्यक्रम आहेत. उदाहरणार्थ, Autodesk माया, Houdini, LightWave 3D, Rhinoceros आणि त्यातील प्रत्येकजण स्वतःच्या मार्गाने चांगला आहे, परंतु मी नवशिक्यांसाठी Autodesk वरून 3Ds MAX वापरण्याची शिफारस करतो. या प्रोग्राममध्येच ते तयार करणे शक्य झाले, जसे की मला दिसते, व्यवस्थापनाची सुलभता आणि अंतिम निकालाची प्रभावीता यांचे संयोजन. आणि खरंच, नवशिक्या वापरकर्त्यासाठी, लहान 3D मॉडेल्स तयार करण्यासाठी हा प्रोग्राम अतिशय सोपा आणि गुंतागुंतीचा नाही आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, हे केवळ सोपे नाही तर वेगवान देखील आहे.

3Ds MAX सह बॉल, बॉक्स, सिलेंडर, शंकू, पिरॅमिड आणि अगदी चहाची भांडी यासारख्या साध्या आणि गुंतागुंतीच्या त्रिमितीय वस्तू तयार करणे खूप सोपे आणि जलद आहे. परंतु या, आपण म्हणू या, आदिम वस्तू आहेत आणि आपण खूप जटिल रचना आणि मॉडेल देखील तयार करू शकता. आपण या वस्तूंसह कोणत्याही प्रकारची हाताळणी देखील करू शकता. झूम इन करा, झूम आउट करा, संपादित करा, कोणत्याही दिशेने फिरवा आणि विविध रंग आणि छटा दाखवा, सर्वसाधारणपणे, तुम्हाला हवे तसे खेळा. जे वेब डिझायनरसाठी कमी महत्त्वाचे नाही. तिथून तुम्ही विविध लघुचित्रे किंवा 3D दृश्ये तयार करू शकता, उदाहरणार्थ तुमच्या वेबसाइट किंवा इंटरनेटवरील ब्लॉगसाठी.

हा प्रोग्राम वापरणे किती सोपे आहे याचे उदाहरण म्हणून, मी तुम्हाला 3D मजकूर कसा तयार करायचा ते दाखवतो. येथे ते अगदी सोप्या पद्धतीने आणि द्रुतपणे केले जाते. तुमच्या वेब ब्लॉगसाठी सुंदर फॉन्ट लागू करून आणि वापरून तुम्ही स्वतः मनोरंजक आणि सुंदर 3D मजकूर देखील बनवू शकता.

उदाहरण: क्रमांक 1 - 3D व्हॉल्यूमेट्रिक मजकूर, एका सुंदर फॉन्टसह

प्रोग्राम लाँच करा आणि नवीन प्रोजेक्ट फाइल तयार करा -> नवीन... नवीन सर्व निवडा आणि ओके क्लिक करा.

नंतर तयार करा मेनूमध्ये, जिथे आपण तयार करू इच्छित असलेल्या घटकाचा प्रकार निवडू शकता, तेथे आकार बटणावर क्लिक करा - द्विमितीय आकार तयार करा. आणि टेक्स्ट बटण दाबा.. तसेच या पॅरामीटर्समध्ये तुम्ही तुम्हाला आवडेल असा फॉन्ट प्रकार आणि त्याचा आकार निवडू शकता.

त्यानंतर तुम्ही परस्पेक्टिव विंडोच्या मध्यभागी डाव्या माऊस बटणाने शांतपणे क्लिक करा, जिथे तुमचा मजकूर दिसला पाहिजे. परंतु मजकूर अद्याप द्वि-आयामी आहे - तो त्रिमितीय होण्यासाठी, त्यास ताणणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, आम्ही आमच्या निवडलेल्या सपाट मजकूरात बदल करतो - सुधारित मेनूवर जा, आणि त्यात सुधारक सूची उघडा आणि त्यात एक्सट्रूड शोधा आणि त्यावर क्लिक करा. पुढे, खालील पॅरामीटर्समध्ये, तुम्हाला रक्कम मूल्य सेट करणे आवश्यक आहे: मजकूर किती वाढवायचा. या सोप्या हाताळणीनंतर, आपल्याकडे एक मोठा मजकूर असावा.

परंतु तुम्ही तुमचा प्रकल्प पूर्णपणे पाहण्यापूर्वी, तुम्हाला तो थोडासा फिरवावा लागेल, आमच्या मजकूराच्या दृश्याचा कोन समायोजित करा. यासाठी दृश्य/प्रक्षेपण, दिशा बदलणे आणि पाहण्याचा कोन नियंत्रित करण्यासाठी असे पॅनेल आहे. त्यामध्ये तुम्हाला आर्क रोटेट निवडणे आवश्यक आहे जेणेकरुन तुम्ही दृष्टीकोन विंडोमध्ये पाहण्याचा कोन बदलू शकता. आता परिप्रेक्ष्य विंडोमध्ये तुम्ही तुमच्या आवडीचा मजकूर फिरवू शकता, पाहू शकता आणि पाहू शकता. जेव्हा तुम्ही तुमच्या आवडीच्या लूकवर निर्णय घेता, तेव्हा तुम्ही पूर्ण झालेले परिणाम पाहण्यासाठी पुढे जाऊ शकता.

या प्रकारच्या संगणक ग्राफिक्समध्ये वेक्टर तसेच रास्टर संगणक ग्राफिक्स मधून बरेच काही समाविष्ट केले जाते. हे इंटीरियर डिझाइन प्रकल्प, आर्किटेक्चरल ऑब्जेक्ट्स, जाहिराती, शैक्षणिक संगणक प्रोग्राम, व्हिडिओ, यांत्रिक अभियांत्रिकीमधील भाग आणि उत्पादनांच्या व्हिज्युअल प्रतिमांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जाते.

3D संगणक ग्राफिक्सआपल्याला मॉडेलिंग प्रकाश परिस्थिती आणि दृश्य बिंदू सेट करून त्रिमितीय त्रिमितीय दृश्ये तयार करण्यास अनुमती देते.

जागा, पर्यावरण, प्रकाश आणि सावलीचे हस्तांतरण, रेखीय, हवाई आणि रंग दृष्टीकोन यांचे नियम यासारख्या तंत्रांचा आणि रचनांचा अभ्यास करण्यासाठी, वेक्टर आणि रास्टर ग्राफिक्सपेक्षा या प्रकारच्या संगणक ग्राफिक्सचे फायदे स्पष्ट आहेत. त्रिमितीय ग्राफिक्समध्ये, प्रतिमा (किंवा वर्ण) मॉडेल बनविल्या जातात आणि आभासी जागेत, नैसर्गिक वातावरणात किंवा आतील भागात हलवल्या जातात आणि त्यांचे ॲनिमेशन आपल्याला वस्तू कोणत्याही दृष्टिकोनातून पाहू देते, कृत्रिमरित्या तयार केलेल्या वातावरणात हलवू देते. आणि जागा, अर्थातच, विशेष प्रभावांसह.

त्रिमितीय संगणक ग्राफिक्स, व्हेक्टरसारखे, ऑब्जेक्ट-ओरिएंटेड आहेत, जे तुम्हाला त्रिमितीय दृश्याचे सर्व घटक तसेच प्रत्येक ऑब्जेक्ट वैयक्तिकरित्या बदलण्याची परवानगी देतात. या प्रकारच्या संगणक ग्राफिक्समध्ये तांत्रिक रेखांकनास समर्थन देण्याची मोठी क्षमता आहे. 3D संगणक ग्राफिक्स ग्राफिक संपादक वापरणे, उदाहरणार्थ ऑटोडेस्क 3D स्टुडिओ, आपण भाग आणि यांत्रिक अभियांत्रिकी उत्पादनांच्या व्हिज्युअल प्रतिमा बनवू शकता, तसेच आर्किटेक्चरल आणि बांधकाम रेखांकनाच्या संबंधित विभागात अभ्यास केलेल्या इमारती आणि वास्तुशास्त्रीय वस्तूंचे प्रोटोटाइपिंग करू शकता. यासह, वर्णनात्मक भूमितीच्या अशा विभागांना दृष्टीकोन, ॲक्सोनोमेट्रिक आणि ऑर्थोगोनल प्रोजेक्शन्ससाठी ग्राफिक समर्थन प्रदान केले जाऊ शकते, कारण त्रिमितीय संगणक ग्राफिक्समध्ये प्रतिमा तयार करण्याची तत्त्वे त्यांच्याकडून अंशतः उधार घेतलेली आहेत.

सजावटीच्या आणि उपयोजित कलांसाठी, त्रिमितीय संगणक ग्राफिक्स भविष्यातील उत्पादनांचे मॉडेल बनविण्याची संधी प्रदान करते, ज्या सामग्रीतून ही उत्पादने बनविली जातील त्या सामग्रीचा पोत आणि पोत सांगते. सामग्रीमध्ये मूर्त होण्यापूर्वी उत्पादनाचा लेआउट कोणत्याही दृष्टिकोनातून पाहण्याची क्षमता आपल्याला त्याच्या आकारात किंवा प्रमाणात बदल आणि दुरुस्त्या करण्यास अनुमती देते जे काम सुरू झाल्यानंतर यापुढे शक्य होणार नाही (उदाहरणार्थ, दागिने, सजावटीच्या धातूचे कास्टिंग इ.). त्याच दिशेने, त्रिमितीय संगणक ग्राफिक्सचा वापर शिल्पकला, डिझाइन, आर्ट ग्राफिक्स इत्यादींना आधार देण्यासाठी केला जाऊ शकतो. त्रिमितीय त्रिमितीय ॲनिमेशन आणि विशेष प्रभाव देखील त्रिमितीय ग्राफिक्स वापरून तयार केले जातात. शैक्षणिक कार्यक्रमांसाठी शैक्षणिक व्हिडिओ तयार करणे हा या 3D संगणक ग्राफिक्स क्षमतेचा एक प्रमुख वापर असू शकतो.

त्रिमितीय ग्राफिक्ससह कार्य करण्यासाठी साधनांमध्ये अशा ग्राफिक संपादकाचा समावेश आहे 3D स्टुडिओ MAX. हे सर्वात प्रसिद्ध 3D संपादकांपैकी एक आहे आणि बहुतेकदा चित्रपट तयार करताना वापरले जाते. कार्यक्रम विकास 3D स्टुडिओ MAX 1993 मध्ये सुरू झाले. आवृत्ती 3D स्टुडिओ MAX 1.0 1995 मध्ये प्लॅटफॉर्मवर प्रसिद्ध झाले विंडोज एनटी.

त्यानंतरही काही तज्ज्ञांनी सावधपणे असे मत व्यक्त केले MAXइतर 3D ग्राफिक्स पॅकेजेसशी स्पर्धा करू शकतात. शरद ऋतूतील 2003 विवेकीसमस्या 3D MAX 6. मॉड्यूलसह ​​एकत्रित केलेली नवीन कण ॲनिमेशन साधने तुम्हाला फोटोरिअलिस्टिक वातावरणीय प्रभाव तयार करण्यास अनुमती देतात. आता ठिबक जाळीच्या वस्तू, संपूर्ण नेटवर्क व्हिज्युअलायझेशन, येथून डेटा आयात करण्यासाठी अंगभूत समर्थन आहे CAD-अनुप्रयोग, मॉडेलिंगसाठी नवीन संधी. पण याशिवाय 3D स्टुडिओ MAXइतर, कमी लोकप्रिय 3D मॉडेलिंग प्रोग्राम नाहीत, उदाहरणार्थ माया. माया- हा एक ॲनालॉग प्रोग्राम आहे 3D स्टुडिओ MAX, परंतु हे प्रामुख्याने ॲनिमेशनसाठी आणि त्रिमितीय अभिनेत्याच्या चेहऱ्यावरील भाव व्यक्त करण्यासाठी आहे. याशिवाय, मध्ये मायाकाढण्यासाठी अधिक सोयीस्कर. 3D स्टुडिओ MAXहे प्रामुख्याने वस्तूंचे उच्च-गुणवत्तेचे व्हिज्युअलायझेशन करण्यासाठी आहे;

सर्वसाधारणपणे, रेखांकनासाठी त्रि-आयामी मॉडेलिंग प्रोग्राम आहेत, त्यापैकी सर्वात प्रसिद्ध आहेत ऑटोकॅड, ArhiCAD. ऑटोकॅडप्रामुख्याने यांत्रिक अभियांत्रिकी रेखांकनासाठी हेतू, आणि ArhiCADआर्किटेक्चरल मॉडेलिंगसाठी.

एखाद्या व्यक्तीकडून 3D ग्राफिक्ससाठी काय आवश्यक आहे?

अर्थात, विविध सॉफ्टवेअर टूल्सचा वापर करून विविध आकार आणि डिझाईन्स मॉडेल करण्याची क्षमता तसेच ऑर्थोगोनल (आयताकृती) आणि मध्यवर्ती प्रोजेक्शनचे ज्ञान. शेवटचे म्हणतात दृष्टीकोन. देखावामधील प्रकाश स्रोत आणि कॅमेरे यांच्या योग्य प्लेसमेंटसह पोत आणि सामग्रीच्या काळजीपूर्वक निवडीद्वारे खूप चांगली मॉडेलिंग गुणवत्ता प्राप्त केली जाते. कोणताही अवकाशीय फॉर्म तयार करण्याचा आधार म्हणजे वस्तूचा समतल आणि किनारा. त्रिमितीय ग्राफिक्समधील विमान सरळ रेषेने जोडलेल्या तीन बिंदूंनी परिभाषित केले आहे.

ही स्थिती परिणामी विमाने वापरून वर्णन करणे शक्य करते "स्थानिक ग्रिड", जे ऑब्जेक्ट मॉडेलचे प्रतिनिधित्व करते. मग ऑब्जेक्टला अतिरिक्तपणे ऑब्जेक्टच्या पृष्ठभागाची वैशिष्ट्ये नियुक्त केली जातात - सामग्री. या बदल्यात, सामग्री पृष्ठभागाच्या गुणवत्तेचे वैशिष्ट्य दर्शवते, उदाहरणार्थ, पॉलिश, खडबडीत, चमकदार इ. तिची रचना (दगड, फॅब्रिक, काच इ.) देखील वर्णन केली जाते. ऑप्टिकल गुणधर्म देखील सेट केले जातात, उदाहरणार्थ, पारदर्शकता, प्रकाश किरणांचे परावर्तन किंवा अपवर्तन इ.
यासह, त्रिमितीय वस्तू प्रकाशाच्या परिस्थितीसह सेट केली जाऊ शकते आणि सर्वात मनोरंजक दृश्य प्रतिमा मिळविण्यासाठी व्ह्यूइंग पॉइंट (कॅमेरा) निवडला जाऊ शकतो. त्रिमितीय वस्तू, प्रकाशाची परिस्थिती आणि निवडलेला दृष्टिकोन यांचा समावेश असलेल्या पोझला म्हणतात. "त्रिमितीय दृश्य". परंतु त्रिमितीय जागेचे आणि त्याच्या आत असलेल्या वस्तूचे वर्णन करण्यासाठी, समन्वय पद्धत, जी तुम्हाला आधीच ज्ञात आहे, वापरली जाते.

त्रिमितीय वस्तूंचे मॉडेलिंग करण्यासाठी विविध पद्धती आहेत. उदाहरणार्थ, विशेष प्रोग्रामिंग भाषा वापरून मॉडेलचे मजकूर वर्णन करण्याची पद्धत "स्क्रिप्ट".

त्रिमितीय ग्राफिक्स आज आपल्या जीवनात इतके घट्टपणे स्थापित झाले आहेत की कधीकधी आपण त्याच्या अभिव्यक्तीकडे लक्षही देत ​​नाही.

खोलीच्या आतील भागाचे चित्रण करणारा होर्डिंग किंवा आईस्क्रीमबद्दलचा जाहिरातींचा व्हिडिओ, ॲक्शन-पॅक्ड फिल्मच्या फ्रेम्स पाहणे, या सगळ्यामागे 3D ग्राफिक्स मास्टरचे कष्टाळू काम आहे याची आपल्याला कल्पना नाही.

3D ग्राफिक्स आहे

3D ग्राफिक्स (त्रिमीय ग्राफिक्स)संगणक ग्राफिक्सचा एक विशेष प्रकार आहे - 3D वस्तूंच्या (त्रिमितीय वस्तू) प्रतिमा तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या पद्धती आणि साधनांचा संच.

थ्रीडी इमेजला द्विमितीय इमेजपासून वेगळे करणे अवघड नाही, कारण त्यात स्पेशलाइज्ड सॉफ्टवेअर उत्पादनांचा वापर करून प्लेनवर सीनच्या 3D मॉडेलचे भौमितिक प्रोजेक्शन तयार करणे समाविष्ट असते. परिणामी मॉडेल वास्तविकतेतील एक वस्तू असू शकते, उदाहरणार्थ घर, कार, धूमकेतूचे मॉडेल किंवा ते पूर्णपणे अमूर्त असू शकते. अशा त्रि-आयामी मॉडेल तयार करण्याच्या प्रक्रियेस म्हणतात आणि त्याचे उद्दीष्ट आहे, सर्व प्रथम, मॉडेल केलेल्या ऑब्जेक्टची व्हिज्युअल त्रि-आयामी प्रतिमा तयार करणे.

आज, 3D ग्राफिक्सच्या आधारे, तुम्ही वास्तविक ऑब्जेक्टची अत्यंत अचूक प्रत तयार करू शकता, काहीतरी नवीन तयार करू शकता आणि सर्वात अवास्तव डिझाइन कल्पना जिवंत करू शकता.

3D ग्राफिक्स तंत्रज्ञान आणि 3D प्रिंटिंग तंत्रज्ञानाने मानवी क्रियाकलापांच्या अनेक क्षेत्रांमध्ये प्रवेश केला आहे आणि प्रचंड नफा कमावला आहे.

3D प्रतिमा दररोज टेलिव्हिजनवर, चित्रपटांमध्ये, संगणकावर काम करताना आणि 3D गेममध्ये, बिलबोर्डवरून, 3D ग्राफिक्सची शक्ती आणि उपलब्धी स्पष्टपणे दर्शवितात.

आधुनिक 3D ग्राफिक्सची उपलब्धी खालील उद्योगांमध्ये वापरली जाते

1. सिनेमॅटोग्राफी आणि ॲनिमेशन- त्रिमितीय वर्ण आणि वास्तववादी विशेष प्रभावांची निर्मिती . संगणक गेमची निर्मिती- 3D वर्णांचा विकास, आभासी वास्तव वातावरण, गेमसाठी 3D वस्तू.
2. जाहिरात- 3D ग्राफिक्सची क्षमता तुम्हाला 3D ग्राफिक्स वापरून एक उत्पादन फायदेशीरपणे बाजारात सादर करण्यास अनुमती देते, तुम्ही क्रिस्टल-व्हाइट शर्ट किंवा चॉकलेट चिप्ससह स्वादिष्ट फळ आइस्क्रीम इ. त्याच वेळी, प्रत्यक्षात, जाहिरात केलेल्या उत्पादनात अनेक कमतरता असू शकतात ज्या सहजपणे सुंदर आणि उच्च-गुणवत्तेच्या प्रतिमांच्या मागे लपलेल्या असतात.
3. आंतरिक नक्षीकाम- इंटिरियर डिझाइनची रचना आणि विकास देखील आज त्रि-आयामी ग्राफिक्सशिवाय करू शकत नाही. 3D तंत्रज्ञानामुळे फर्निचरचे वास्तववादी 3D मॉडेल (सोफा, आर्मचेअर, खुर्ची, ड्रॉर्सची छाती इ.) तयार करणे शक्य होते, ऑब्जेक्टची भूमिती अचूकपणे पुनरावृत्ती करणे आणि सामग्रीचे अनुकरण तयार करणे. 3D ग्राफिक्स वापरून, आपण डिझाइन केलेल्या इमारतीचे सर्व मजले दर्शविणारा व्हिडिओ तयार करू शकता, ज्याचे बांधकाम अद्याप सुरू झाले नसेल.

3D प्रतिमा तयार करण्यासाठी पायऱ्या

ऑब्जेक्टची 3D प्रतिमा मिळविण्यासाठी, आपण खालील चरण पूर्ण करणे आवश्यक आहे

1. मॉडेलिंग- सामान्य देखावा आणि त्यातील वस्तूंचे गणितीय 3D मॉडेलचे बांधकाम.
2. टेक्सचरिंगतयार केलेल्या मॉडेल्सवर पोत लागू करणे, सामग्री समायोजित करणे आणि मॉडेल वास्तववादी दिसणे समाविष्ट आहे.
3. प्रकाश सेटिंग्ज.
4. (हलणाऱ्या वस्तू).
5. प्रस्तुतीकरण- पूर्वी तयार केलेल्या मॉडेलचा वापर करून ऑब्जेक्टची प्रतिमा तयार करण्याची प्रक्रिया.
6. संमिश्र करणे किंवा संमिश्रण करणे- परिणामी प्रतिमेची पोस्ट-प्रोसेसिंग.

मॉडेलिंग- व्हर्च्युअल स्पेस आणि त्यातील वस्तूंच्या निर्मितीमध्ये विविध भूमिती, साहित्य, प्रकाश स्रोत, आभासी कॅमेरे, अतिरिक्त विशेष प्रभावांची निर्मिती समाविष्ट आहे.

3D मॉडेलिंगसाठी सर्वात सामान्य सॉफ्टवेअर उत्पादने आहेत: Autodesk 3D max, Pixologic Zbrush, Blender.

टेक्सचरिंगरास्टर किंवा वेक्टर प्रतिमेच्या तयार केलेल्या त्रिमितीय मॉडेलच्या पृष्ठभागावरील आच्छादन आहे जे आपल्याला ऑब्जेक्टचे गुणधर्म आणि सामग्री प्रदर्शित करण्यास अनुमती देते.

प्रकाशयोजना- तयार केलेल्या दृश्यात प्रकाश स्रोतांची निर्मिती, दिशा सेटिंग आणि समायोजन. ग्राफिक 3D संपादक, नियमानुसार, खालील प्रकारचे प्रकाश स्रोत वापरतात: स्पॉट लाइट (भिन्न किरण), सर्वांगीण प्रकाश (सर्व दिशात्मक प्रकाश), दिशात्मक प्रकाश (समांतर किरण), इ. काही संपादक व्हॉल्यूमेट्रिक ग्लो स्रोत तयार करणे शक्य करतात. (गोलाकार प्रकाश).

आजकाल, त्रिमितीय ग्राफिक्स जीवनाच्या सर्व क्षेत्रांमध्ये सक्रियपणे प्रवेश करत आहेत आणि ग्राफिक डिझाइन अपवाद नाही.

3D ग्राफिक्स सर्वत्र आहेत: मासिकांमध्ये, रस्त्यावरील जाहिरात पोस्टर्समध्ये, लोकप्रिय छायाचित्रकारांच्या कोलाजमध्ये इ.

बऱ्याच नवशिक्या डिझायनर्सना असे वाटते की, उदाहरणार्थ, छान मूव्ही पोस्टर तयार करण्यासाठी, फोटोशॉप पुरेसे आहे आणि आपल्याला 3D ग्राफिक्स वापरण्याची आवश्यकता नाही.

परंतु त्यांना हे समजत नाही की 3D ग्राफिक्स न वापरल्याने, ते स्वतःला मर्यादित करत आहेत आणि त्यामुळे त्यांच्या कामात होणारे फायदे गमावले आहेत.

मी तुम्हाला एक उदाहरण देतो. खाली आपण "विस्मरण" चित्रपटाचे पोस्टर पाहू शकता. तुम्ही बघू शकता, त्यातील अर्ध्याहून अधिक 3D ग्राफिक्सचा समावेश आहे!

3D ग्राफिक्स तुम्हाला तुमच्या कलात्मक कल्पना साकार करण्यासाठी अविश्वसनीय संधी देतात!

अजून एक उदाहरण! अलीकडे, मॅकडोनाल्ड्समध्ये कॉफीच्या कपवर बसलो असताना, मला भिंतीवर लटकलेले एक सुंदर पोस्टर दिसले.

तुम्ही विचाराल की मी या पोस्टरकडे इतके आकर्षित का झालो? होय, संपूर्ण मुद्दा असा आहे की या पोस्टरवरील बर्गर कसा तरी सुपर-आदर्श होता!

होय, होय, तो उत्कृष्ट होता!

मला (फोटोग्राफीबद्दल थोडंफार माहिती असणाऱ्या व्यक्तीला) समजलं की असा परफेक्ट बर्गर शोधणं आणि इतकं छान फोटो काढणं अवास्तव आहे! यासाठी अविश्वसनीय प्रयत्नांची आवश्यकता असेल!

म्हणून मला एक विचार आला: हे 3D ग्राफिक्स नाही का?

जेव्हा मी घरी पोहोचलो आणि इंटरनेटवर शोध घेतला तेव्हा मला हा बर्गर रंगवणाऱ्या 3D कलाकाराची वेबसाइट मिळाली.

होय, मी बरोबर होतो! हा बर्गर 3D सॉफ्टवेअरमध्ये 100% मॉडेल केलेला होता.

3D ग्राफिक्स किती लोकप्रिय आहेत याचे हे आणखी एक उदाहरण आहे.

जाहिरातींमध्ये 3D ग्राफिक्स वापरण्याची आणखी काही उदाहरणे पाहू.

3D ग्राफिक्स इतके प्रगत झाले आहेत की ते फोटोग्राफीपासून वेगळे करणे कठीण झाले आहे. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की, नियमानुसार, फोटोग्राफीपेक्षा 3D ग्राफिक्स अधिक आकर्षक दिसतात.

थ्रीडी ग्राफिक्सची ताकद ओळखणाऱ्या कार उत्पादकांना पहिले होते आणि आता सर्व जाहिरातींच्या पोस्टर्सवर आणि मासिकांमध्ये तुम्हाला कारची छायाचित्रे दिसत नाहीत, तर त्यातील 3डी मॉडेल्स दिसतात.

3D ग्राफिक्सच्या मदतीने आपण कारचे अक्षरशः भागांमध्ये पृथक्करण करू शकता या वस्तुस्थितीचा उल्लेख करू नका.

एखादे उत्पादन विकण्यासाठी, तुम्ही ते ग्राहकांसमोर सर्व वैभवात सादर केले पाहिजे. या कारणास्तव 2013 मध्ये, IKEA ने 3D ग्राफिक्सच्या बाजूने फोटोग्राफी सोडली. आता IKEA कॅटलॉगमधील सर्व प्रतिमा 3D प्रोग्राम वापरून तयार केल्या आहेत.

येथे आणखी काही उदाहरणे आहेत:

मला खात्री आहे की, तुमच्याकडे, फोटोशॉपशी आधीच परिचित असलेल्या लोकांकडे, पुढे वाढण्यास जागा आहे आणि काळाच्या अनुषंगाने नवीन प्रोग्राममध्ये प्रभुत्व मिळवता येईल!

3D ग्राफिक्स सॉफ्टवेअरचे काय? तेथे कोणते पर्याय आहेत आणि आपण या समस्येसाठी नवीन असल्यास काय लक्ष द्यावे.

आज बाजारात अनेक कार्यक्रम आहेत, प्रत्येकाची स्वतःची ताकद आणि कमकुवतता. त्यापैकी काही येथे आहेत: 3ds Max, Cinema 4D, Maya, Houdini, Blender.

पण काय निवडायचे आणि कुठून सुरुवात करायची ते मी उद्या सांगेन. आणि उद्या तुम्ही तुमचा पहिला 3D ऑब्जेक्ट तयार करू शकाल! उद्या पर्यंत!