Главная
страница 1страница 2 ... страница 6страница 7

1. ВВЕДЕНИЕ 2

История 3Д графики 2

2. Основные понятия 3Д графики 4

Буфер шаблонов 5

3. Этапы визуализации сцены. 9

   Триангуляция (Triangle setup) 9

   Обработка вертексов (Vertex processing). 9

Трансформация вида (Viewing transformation) 9

Проекция сцены (Projection transformation) 9

Отсечение невидимых частей (Clipping) 10

Растеризация. 10

Обработка пикселей 10

4. Текстурирование 10

    Текстура как двигатель прогресса 11

    Фильтрация и MIP Mapping 12

    Процедурные текстуры 15

5. Обработка света. 16

6. Альтернативные подходы 25

NURBS 25

Voxel 25


Шейдеры 26

7. 3D API 27

    Glide 28

    Direct3D 28

    OpenGL 29

    И все-все-все... 30

Заключение. 31

1. ВВЕДЕНИЕ


Что такое трехмерная графика? Определений этого понятия существует достаточно много. Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, охватывающий алгоритмы и программное обеспечение для оперирования объектами в трёхмерном пространстве, а также результат работы таких программ. Слишком формально? Хорошо, предложим другое определение: «3D графика предназначена для имитации фотографирования или видеосъемки трехмерных образов объектов, предварительно подготовленных в памяти компьютера». Сейчас мы проведём небольшой экскурс в историю 3D графики и расскажем о наиболее выдающихся личностях и технологических решениях, заложивших фундамент современной 3D индустрии. {появляется сначала плоскость, которая потом вытягивается в кубик, всё вращается и светится счастьем, все довольны, громкие и продолжительные аплодисменты, вокруг кубика летают буквы 3D}

История 3Д графики

Одним из отцов компьютерной графики специалисты называют Ивана Сазерленда, который, будучи аспирантом, в 1962 году написал программу Sketchpad, позволявшую создавать простые трехмерные объекты. После защиты диссертации на тему «Наука компьютерной графики» Сазерленд и доктор Дэвид Эванс (David Evans) открывают в университете города Юты первую кафедру компьютерной графики. {Было бы неплохо найти их фотографии}

Среди студентов кафедры оказался и Эд Катмулл (Еd Catmull), ныне технический директор корпорации Pixar. Именно Эд Катмул впервые смоделировал объект. В качестве предмета для моделирования выступила кисть его собственной руки. Между прочим, Джим Блинн (Jim Blinn), создатель bump mapping (техника симуляции неровностей) и environment mapping, первых компьютерных анимаций для NASA и, конечно же, знаменитого материала blinn, являлся студентом Ивана Сазерленда. Сумасшедшая концентрация интеллектуальной энергии в районе университета Юты, по-видимому, никому не давала спать спокойно и просто-таки заставляла людей безудержно мыслить и творить. Например, техника Phong shading была разработана вьетнамским тридэшником Би Тюн Фонгом (Bui Tuong Phong), который также являлся студентом кафедры компьютерной графики в Юте. А принцип Gouraud shading родился в голове французского ученого Анри Гюра (Henri Gouraud), работавшего там преподавателем. {фрагменты пиксаровских мультиков: Toy Story, про птичег, The Cars} (http://www.pixar.com/companyinfo/about_us/overview.htm)

Поговорим теперь о системах моделирования – то, с чего начиналась разработка нынешних 3Д-пакетов. Во-первых, стоит отметить систему моделирования, разработанную компанией MAGI (http://accad.osu.edu/~waynec/history/tree/magi.html). Она являлась процедурной – модели создавались путем комбинирования 25 геометрических фигур, имевшихся в библиотеке программы. Из простейших фигур, вроде пирамиды, сферы и цилиндра создавались более сложные, которые впоследствии становились основой для конечной 3D-модели. Программа Synthavision разрабатывалась в течение пяти лет и была использована при создании знаменитого киношедевра «Трон» (1982).{надо бы поискать скриншоты из этой программы и сделать нарезки из фильма} (http://accad.osu.edu/~waynec/history/tree/magi.html) (http://www.tron-movie.com/production/index.html) (http://accad.osu.edu/~waynec/history/tron.html) (http://www.pixar.com/companyinfo/about_us/execs.htm)

Во-вторых, следует рассказать о компании Triple–I (http://accad.osu.edu/~waynec/history/tree/iii.html), которая также внесла огромный вклад в развитие 3D технологий. Компания была открыта в 1962 году и изначально специализировалась на производстве оборудования для сканирования видеоматериала. В 1975 году руководство компании открывает отделение компьютерной графики и анимации. В отличие от компании MAGI, использовавшей геометрические фигуры, Triple-I задействовала в качестве простейших единиц треугольники и квадраты. Такой метод моделирования получил название «полигонального». Компания Triple-I также принимала участие в работе над фильмом «Трон». (тоже кадры из трона)

Очень интересным и мощным коммерческим программным решением следует признать PowerAnimator от Alias. Именно PowerAnimator является одним из предков Maya, программы, с которой знаком, хотя бы по названию, любой современный тридэшник. PowerAnimator представлял собою дорогостоящий программный комплекс, работавший на графических станциях SGI под операционной системой Irix (Unix-оподобной ОС для графической обработки). PowerAnimator впервые был масштабно использован в фильме «Бездна» Джеймса Кэмерона, который получил оскар за визуальные эффекты в 1990 году, а также множество других наград. Явление народу программы Maya версии 1.0 произошло в феврале 1998 года. Maya 1.0 соединила в себе достоинства трех следующих программных пакетов: The Advanced Visualizer (визуализация), Thomson Digital Image (моделирование) и Power Animator (анимация). (кортинге в папге PowerAnimator MAYA)

Программа 3D Studio компании Autodesk в версии для операционной системы DOS начала разрабатываться в 1993 году. А время всеми известного 3Ds MAX наступит лишь через три с лишним года. Приставка MAX в названии означала максимальное расшириние возможностей пакета, освобождение от досовских ограничений, а самое главное наличие полноценного 32-разрядного интерфейса. {3DS MAX, работа в нём}

Кроме Maya и 3Ds MAX устойчивыми лидерами в области являются Lightwave, XSI и Houdini. Тем не менее, уверенно набирают популярность и открытые продукты, распространяемые бесплатно, например, полнофункциональный пакет Blender3D и Wings3D или прекрасный визуализатор POV-Ray, который вырос из небольшой программы, написанной для компьютера Amiga в 1986 году на языке С.




следующая страница >>
Смотрите также:
Тема № введение в компьютерную графику
223.81kb.
1 стр.
Введение в компьютерную графику
1435.67kb.
16 стр.
1. история 3Д графики 2
371.5kb.
7 стр.
1. история 3Д графики 2
423.56kb.
7 стр.
1. история 3Д графики 2
335.88kb.
1 стр.
Трехмерная графика
75.92kb.
1 стр.
Занятие Методы представления графических изображений
138.27kb.
1 стр.
Вопросы государственного экзамена по русскому языку 2010 г
46.52kb.
1 стр.
Контрольная работа №1 Тема контрольной работы №1 Базовые основы компьютерной
28.63kb.
1 стр.
Должностная инструкция дизайнера компьютерной графики отдела видеопроизводства
35.61kb.
1 стр.
Растровый графический редактор Gimp
152.42kb.
1 стр.
Xi биеннале графики стран Балтийского моря «Калининград – Кенигсберг 2013». Россия
49.71kb.
1 стр.