3D графика и анимация - реферат

на примере прикладного пакета 3D Studio MAX2

(внедрение способностей данного программного продукта в учебном процессе).

Базы 3D графики и анимации.

В наше время CGI-образы (от слов Computer Graphics Imagery – изображение сделанное на компьютере) окружают нас везде: на телевидении, в кино и даже на страничках журналов. Компьютерная графика перевоплотился из узкоспециальной 3D графика и анимация - реферат области интересов ученых-компьюторщиков в дело, которому стремиться предназначить себя огромное количество людей. Посреди программных комплексов 3d графики, созданных для работы на компьютерах типа PC, лидирующее место занимает 3D Studio MAX2.

Общее представление о 3D.

В самом заглавии рассматриваемой области – “3d графика” - заложено указание на то, что нам предстоит 3D графика и анимация - реферат иметь дело с 3-мя пространственными измерениями: шириной, высотой и глубиной. Если посмотреть вокруг: все, что нас окружает, обладает 3-мя измерениями – стол, стул, жилые строения, промышленные корпуса и даже человеческие тела. Но термин “3d графика” все таки является искажением правды. На самом деле трехмерная компьютерная графика имеет дело всего только 3D графика и анимация - реферат с двумерными проекциями объектов воображаемого трехмерного мира.

Чтоб проиллюстрировать произнесенное, можно представить оператора с камерой, при помощи которой он снимает объекты, расположенные в комнате. Когда во время съемок он перемещается по комнате, то в объектив попадают разные трехмерные объекты, но при проигрывании отснятой видеозаписи на дисплее телека будут видны всего 3D графика и анимация - реферат только плоские двумерные изображения, представляющие из себя запечатленные образы снятых пару минут вспять трехмерных объектов. Сцена на дисплее смотрится полностью реально благодаря наличию источников света, естественной раскраске всех объектов и присутствию теней, придающих изображению глубину и делающих его зрительно правдоподобными, хотя оно и остается всего только двумерным 3D графика и анимация - реферат образом.

В компьютерной графике объекты есть только в памяти компьютера. Они не имеют физической формы – это менее чем совокупа математических уравнений и движение электронов в микросхемах. Так как объекты, о которых речь идет, не могут существовать вне компьютера, единственным методом узреть их является добавление новых математических уравнений, описывающих источники 3D графика и анимация - реферат света и съемочные камеры. Программный комплекс 3D Studio MAX2 позволяет делать все перечисленные выше операции.

Внедрение программки, схожей 3D Studio MAX2, почти во всем сходно со съемкой при помощи камеры комнаты, полной сконструированных объектов. Программный комплекс 3D Studio MAX2 позволяет смоделировать комнату и ее содержимое с внедрением различных базисных 3D графика и анимация - реферат объектов, таких как кубы, сферы, цилиндры и конусы, также с внедрением инструментов, нужных для реализации различных способов сотворения более сложных объектов.

После того как модели всех объектов сделаны и подабающим образом расположены в составе сцены, можно избрать из библиотеки любые готовые материалы, такие как пластик, дерево, камень и т.д. и 3D графика и анимация - реферат применить эти материалы к объектам сцены. Можно сделать и собственные материалы, пользуясь средствами редактора материалов (Material Editor) 3D Studio MAX2, при помощи которых можно управлять цветом, глянцевитостью, прозрачностью и даже использовать сканированные фото либо нарисованные изображения, чтоб поверхность объекта смотрелась так, как это было задумано.

Применив к 3D графика и анимация - реферат объектам материалы, нужно сделать воображаемые съемочные камеры, через объективы которых будет наблюдаться виртуальный трехмерный мир, и выполняться съемка наполняющих его объектов. За счет опции характеристик виртуальных камер можно получить широкоугольную панораму сцены либо укрупнить план съемки, чтоб сосредоточить свое внимание на отдельных маленьких деталях. Пакет 3D Studio MAX2 поддерживает 3D графика и анимация - реферат модели камер с набором характеристик характерных реальным фото- либо камерам, при помощи которых можно следить сцену конкретно в том виде, какой требуется по плану сценария.

Чтоб сделать сцену еще больше близкой к реальности, можно добавить в ее состав источники света. MAX позволяет включать в сцену источники света разных типов 3D графика и анимация - реферат, также настраивать характеристики этих источников.

Реализация геометрических принципов в 3D Studio MAX2

Трехмерное место

Работая с 3D Studio MAX2 юзер имеет дело с воображаемым трехмерным местом. Трехмерное место – это куб в кибернетическом пространстве, создаваемый в памяти компьютера. Кибернетическое место отличается от реального физического мира тем, что создается и существует исключительно в памяти 3D графика и анимация - реферат компьютера благодаря действию специального программного обеспечения.

Но подобно реальному месту, трехмерное место также неограниченно велико. Задачка поиска объектов и ориентации просто решается благодаря использованию координат.

Меньшей областью места, которая может быть занята каким-то объектом, является точка (point). Положение каждой точки определяется тройкой чисел, именуемых координатами (coordinates 3D графика и анимация - реферат). Примером координат может служить тройка (0;0;0), определяющая центральную точку трехмерного места, именуемую также началом координат (origin point). Другими примерами координат могут являться тройки (200;674;96) либо (23;67;12).

Любая точка трехмерного места имеет три координаты, из которых одна определяет высоту, другая – ширину, 3-я – глубину положения точки. Таким макаром, через каждую точку можно провести 3D графика и анимация - реферат три координатных оси киберпространства.

Координатная ось (axis) – это воображаемая линия киберпространства, определяющая направление конфигурации координаты.В MAX имеются три стандартные оси, именуемые осями X, Y и Z. Можно условно считать, что ось X представляет координату ширины, ось Y – высоты, а ось Z – глубины.

3D объекты

Если соединить две точки в киберпространстве, то будет 3D графика и анимация - реферат сотворена линия (line). К примеру, соединяя точки (0;0;0) и (5;5;0) выходит линия. Если продолжить эту линию, соединив ее конец с точкой (9;3;0) то получиться полилиния (poliline), другими словами линия, состоящая из нескольких частей. (В 3D Studio MAX2 определения линия и полилиния взаимозаменяемые.) Если соединить последнюю точку с первой, то 3D графика и анимация - реферат получиться замкнутая форма (closed shape), другими словами форма, у которой есть внутренняя и внешняя области. Нарисованная форма представляет собой обычный трехсторонний многоугольник (polygon), именуемый также гранью (face), и составляет базу объектов, создаваемых в виртуальном трехмерном пространстве. У полиэдра имеются последующие базисные элементы: верхушка, ребро, грань.

Верхушка (vertex) – это точка 3D графика и анимация - реферат в какой соединяется хоть какое количество линий. Грань (face) – это кусок места, ограниченный ребрами многоугольника. Ребро (edge) - это линия, формирующая границу грани.

В 3D Studio MAX2 объекты составляются из многоугольников, кусков Безье либо поверхности типа NURBS, при этом в большинстве случаев употребляются многоугольники, расположенные таким макаром, чтоб образовать оболочку подходящей 3D графика и анимация - реферат формы. В ряде всевозможных случаев для формирования объекта требуется всего несколько многоугольников. Но почти всегда формирование объектов просит использования сотен и тыщ многоугольников, образующих большой массив данных. Так, к примеру, в процессе работы с кубом компьютер должен выслеживать положение восьми вершин, 6 граней и 12-ти видимых ребер. Для более сложных объектов число 3D графика и анимация - реферат частей состоящих из многоугольников может достигать 10-ов и сотен тыщ.

Проекции 3D объектов

Точка наблюдения (viewpoint) – это позиция в трехмерном пространстве, определяющая положение наблюдающего. Точки наблюдения являются основой формирования в MAX окон проекций (viewports), каждое из которых показывает итог проекции объектов трехмерной сцены на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения из 3D графика и анимация - реферат определенной точки.

Воображаемая плоскость, проходящая через точку наблюдения перпендикулярно полосы взора, именуется плоскостью отображения, которая определяет границы области видимой наблюдающему. Плоскость отображения время от времени именуют плоскостью отсечки.

Чтоб узреть объекты, расположенные сзади плоскости отображения, нужно поменять положения точки наблюдения. Либо “отодвигать” плоскость отсечки, пока интересующие нас объекты не окажутся 3D графика и анимация - реферат впереди плоскости.

В MAX окнах, позволяющих заглянуть в виртуальный трехмерный мир, именуются окнами проекций (viewports). Экран монитора сам по для себя является плоскостью отображения, так как юзер может созидать только то, что размещается в киберпространстве “за плоскостью” экрана монитора. Боковые границы участка отображающегося в окне проекции, определяются 3D графика и анимация - реферат границами окна. Три из 4 демонстрируемых по дефлоту окон проекций в 3D Studio MAX2 являются окнами ортографических проекций. При построении изображений в этих окнах считается, что точка наблюдения удалена от сцены на нескончаемое расстояние, а все лучи, исходящие из точки наблюдения к объектам, параллельны соответственной оси координат. 4-ое окно проекции 3D графика и анимация - реферат MAX из числа принятых по дефлоту, Perspective (Перспектива), является окном не ортографической, а центральной проекции и показывает более близкое к реальности с виду изображение трехмерной сцены, при построении которого лучи числятся выходящими расходящимся пучком из точки наблюдения, как это происходит в реальной жизни.

Примитивы

Трехмерные примитивы составляют базу многих 3D графика и анимация - реферат программных пакетов компьютерной графики и обеспечивают возможность сотворения различных объектов обычной формы. В почти всех случаях для формирования подходящей модели трехмерные примитивы приходится соединять воединыжды либо видоизменять. МАХ 2.0 предоставляет вам два набора примитивов: стандартные (Standard Primitives) и усовершенствованные (Extended Primitives). К числу стандартных примитивов относятся параллелепипед, сфера, геосфера, конус, цилиндр 3D графика и анимация - реферат, труба, кольцо, пирамида, чайник, призма. Усовершенствованными именуются примитивы полиэдр, тороидальный узел, параллелепипед с фаской, цистерна, капсула, веретено, тело L-экструзии, обобщенный многоугольник. Работая с примитивами практически всегда нужно прибегать к их преобразованию либо модификации для сотворения подходящих объектов. К примеру, можно смоделировать стенки строения набором длинноватых и больших параллелепипедов 3D графика и анимация - реферат малой толщины. Создавая дополнительные прямоугольные блоки наименьшего размера и вычитая их из блоков стенок, можно сделать просветы для окон и дверей. Сами по для себя примитивы употребляются достаточно изредка.

Составные объекты – это тела, составленные из 2-ух либо более обычных объектов (обычно объектов примитивов). Создание составных объектов представляет собой продуктивный способ моделирования 3D графика и анимация - реферат многих реальных объектов, таких как морская мина, стенки с просветами для дверей и окон, также умопомрачительных тел, перетекающих из одной формы в другую как жидкость. 3D Studio MAX2 предоставляет возможность использовать 6 типов составных объектов.

Морфинговые. Объекты данного типа позволяют делать анимацию плавного преобразования 1-го тела в другое.

Булевские 3D графика и анимация - реферат. Объекты этого типа позволяют соединять воединыжды два либо несколько трехмерных тел для получения 1-го нового. Используются для сотворения отверстий либо просветов в больших телах либо для соединения нескольких объектов в один. Этот тип совершенно подходит для строительного моделирования либо всех других задач, в каких нужно отнять (исключить 3D графика и анимация - реферат) объем, занимаемый одним телом, из другого.

Распределенные. Объекты этого типа представляют собой итог рассредотачивания дубликатов 1-го трехмерного тела по поверхности другого. Могут употребляться для имитации стеблей травки, ямочек на поверхности мяча для гольфа либо деревьев на модели ландшафта.

Надлежащие. Данный тип объектов позволяет вынудить одно трехмерное тело принять форму 3D графика и анимация - реферат другого. Это прекрасно подходит для сотворения таких эффектов, как плавление, таяние либо растекание.

Соединяющиеся. Этот тип объектов позволяет соединить меж собой отверстия в 2-ух начальных телах типичным тоннелем.

Слитые с формой. Объекты этого типа позволяют соединять сплайновую форму с поверхностью трехмерного тела. Практически, это позволяет отрисовывать на поверхностях трехмерных тел 3D графика и анимация - реферат.


38-tis-rub-peredali-zhiteli-barnaula-seme-vitaliya-seduhinskogo-blagotvoritelnij-fond-socialnoj-pomoshi-detyam.html
38-vipolnenie-v-2011-g-gosudarstvennoj-funkcii-t-b-zamiralova-20-yanvarya-2012-g.html
38-zdravoohranenie-otchet-ob-itogah-realizacii-programmi-socialno-ekonomicheskogo-razvitiya-goroda-dzerzhinska.html