Все о роботах: фильмы, мультфильмы про роботов, роботы будущего

 

Я вся такая трехгранная! Кое-что о 3D графике

Опубликовано: 12.04.13


3d model       Вся нижеописанная информация нуждается в прочтении тех, кого 2D не устраивает. Зачем нам плоское изображение? Только хардкор, только 3D графика! Даешь «три измерения»!

       Как и в случае с «2-дэ» название само передает суть. Трехмерная графика отличается от двумерной тем, что изображение в ней заключается построением геометрической проекции «3-дэ» модели на плоскости, используя специализированные программы. Но в наш-то инновационный век с его 3D-дисплеями и 3D-принтерами, 3D графике не обязательно проецирование на плоскость. Даже не только моделей соответствующих объектам из реального мира (транспорт, здания, цунами, астероид), но и полностью абстрактным.

       Применяется трехмерная графика довольно широко в дизайне, печати, производстве, архитектуре (виртуальная археология) и медицине. Чаще используется создателями современных компьютерных игр, элементов кинематографа и телевидения. Такая графика тесно связана с виртуальным трёхмерным пространством, которое можно отобразить на плоской поверхности. Тут в работу включаются привычные стереоочки, виртуальные шлемы или 3D-дисплеи, способные проецировать трехмерные модели.

       Переходим к созданию нашей 3D модельки. Для этого выполним следующие шаги:

1. Моделирование;
2. Текстурирование;
3. Освещение;
4. Анимация;
5. Динамическая симуляция;
6. Рендеринг.

       Моделирование – здесь создаем трехмерные модели сцены и ее объектов. Главная задача «3-дэ» моделирования — описать будущие объекты и расставить их по сцене в соответствии с требуемым заказом. Слепком человека или существа при создании трехмерной модели можно использовать скульптуру.

       При текстурировании происходит накладка текстур на поверхность смоделированной трехмерной фигуры в соответствии с картой UV-координат. Процесс разукрашивания модели, только и всего.

рендеринг       Освещение – это совсем простое понятие. Смысл заключен в создании эффекта падающего света. Существуют разные типы источников света, отличающихся по своим функциональным предназначениям в различных программах.
Анимация «оживляет» созданные объекты, делает их подвижными. Универсальные пакеты 3D графики обладают богатыми возможностями в создании анимации.

       Динамическая симуляция автоматически рассчитывает взаимодействие твёрдых/мягких тел, частиц и прочее с моделируемыми силами выталкивания, гравитации, дождя и т.д., а также друг с другом.

       Рендеринг, на этом этапе трехмерная векторная структура данных «трансформируется» в плоскую матрицу пикселей. Да, 3D вновь стала выглядеть, как 2D. Эта операция требует сложных вычислений: компьютер может и подвиснуть.

       Эта операция требует сложных вычислений: компьютер может и подвиснуть. Но тут на помощь приходит онлайн рендеринг.

       Ваша модель загружается на рендер-ферму - несколько компьютеров, содиненных высокоскоростными каналами. Такая группа компьютеров (ее еще называют кластер) может состоять из сотен и даже тысяч процессоров и обеспечит огромную вычислительную мощность. Одна из таких онлайн рендер-ферм RebusFarm состоит из 1700 компьютеров с 6-ядерным процессором XEON. Общая мощность составляет 1700 x трехмерный объект6 x 2,40 ГГц = 24480.00 ГГц, почти в 10 000 раз больше, чем мой компьютер, на котором пишется эта статья. Цена рендеринга взависимости от объема работы составит от 1,6 до 6,9 центов за ГГц-час.

       После всех сложных манипуляций мы получаем уникальные изображения, которые невозможно создать средствами 2D. Например, трансформеров и многих других роботов из фильмов, прекрасные и зловещие пейзажи в игре Stalker или, хотя бы вот этот красный чайник.