osnove 3d modeliranja - naravoslovnotehniška fakulteta · osnove 3d modeliranja ul, ntf, ot, kigt,...

OSNOVE 3D MODELIRANJA

Helena Gabrijelčič Tomc, Univerza v Ljubljani, NTF, OTGO, KIGT

UL, NTF, OT, KIGT, Helena Gabrijelčič Tomc

Helena Gabrijelčič Tomc

Katedra za informacijsko in grafično tehnologijo

e-mail: helena.gabrijelcic@ntf.uni-lj.si

SM: http://www.ntf.uni-lj.si/igt/employee/helena-gabrijelcic/

govorilne ure: sreda 12:30h

tel.: 01 200 3 291

Cilji predmeta

osnove 3D računalniške grafike: zgodovina, programska oprema, osnovni principi modeliranja, osvetljevanja, upodabljanja in animiranja, aplikacija v teoriji in praksi

spoznavanje osnovnih 3D tehnik in orodij za prenos znanja in povezovanje s področji interaktivnih medijev, avdio-vizualnih komunikacij in tehnologije

teoretično in praktično izhodišče za nadaljevanje študija sorodnih predmetov in vsebin na 2. stopnji študija

UL, NTF, OT, KIGT, Helena Gabrijelčič Tomc 4

uvod, zgodovina 3D-ja ploskovni oris prostora

osnovna geometrija, koordinatni sistemi, barvni modeli

osnovni principi 3D modeliranja

zahtevnejši principi 3D modeliranja

svetloba, materiali in teksture

senčenje in luči

kamera in upodabljanje

(osnove 3D animiranja)

Vsebina predavanj

Teden Vsebina1 Uvod, Zgodovina, 2 Priprava na modeliranje, Osnovna geometrija3 Modeliranje s primitivi, Modeliranje s preoblikovalci, teksturami4 Digitalno kiparjenje5 Poligonsko modeliranje6 Krivulje, Nurbs7 Subdivizija8 Svetloba in materiali9 Teksture

10 Luči11 Osvetljevanje12 Kamera 13 Upodabljanje14 Osnovne 3D animacije15 Oddaja izdelkov VIS- pisni roki

Vsebina predavanj po tednih

Literatura

Erzetič Blaž, Gabrijelčič Helena: 3D od točke do upodobitve, 1. in 2. izdaja

Ami Chopine: 3D Art Essentials: The Fundamentals of 3D Modeling, Texturing, and Animation

Kerlow Isaac Victor: The art of 3-D computer animation and Effects

Watt Alan: 3D computer graphics

Hearn D., Baker M. Pauline: Computer graphics

Arnold Gallardo: 3D Lighting (History, Concepts & Techniques)

Jeremy Birn: Digital Lighting & Rendering

Ratner Peter: 3-D human modeling and animation

Wartmann, Carsten: The Blender book

Kerlow, Isaac Victor: The art of 3-D computer animation and imaging

Glassner Andrew S.: 3D computer graphics : a user's guide for artists and designers

VAUGHAN. William. Digital Modeling. 1st ed. New Riders, Pearson Education. 2012.

FLOR de la, Mike. Digital Sculpting with Mudbox: Essential Tools and Techniques for Artists. Focal Press. 2010.

Uporabne povezave

www.3dtotal.com

www.turbosquid.com

www.cgsociety.org

www.3dlinks.com

www.highend3d.com

http://www.blender.org/

http://www.autodesk.com/products/autodesk-3ds-max/overview

http://www.autodesk.com/products/autodesk-maya/overview

Računalniška grafika in 3D

tehnika, ki ploskovno orisuje prostorsko (tridimenzionalno) geometrijo

2D vs. 3D

3D prostor

http://www.webreference.com/3d/cararra/index.html

Vrste 3D modeliranja

http://www.mining-technology.com/contractors/winding/hepburn/hepburn2.html

ploskovno (surface modeling)

prostorsko (solid modeling)

CAD, CAM, CAE

http://dzungnguyen.com/

http://en.wikipedia.org/wiki/Solid_modeling

Solid vs. surface

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Freeform1.gif

prostorsko (solid modeling) ploskovno (surface modeling)

stilizirani liki

tehnični objekti

znanstvene simulacije

realizem

3D v realnem času

virtualni svetovi

Kako predstaviti 3D objekt na 2D površini?

Kako predstaviti interakcijo svetloba-materija?

Kako v 3D virtualnem svetu predstaviti gibanje?

http://www.turbosquid.com/3d-models/3d-model-human-brain/624395

Delokrog 3D-ja

matematični algoritmi vmesnik

geometrija

modelmateriali

teksture

senčenje

upodabljanje upodobitev modela v

virtualnem 3D prostoru

gledišče

kamera

prostorski ključi

vhodni

modelirnik

upodobljevalni pogon

Od modeliranja do upodobitve

http://blog.gamerdna.com/2007/03/27/anatomy-of-an-mmorpg/

modeliranje

postavitev na sceno

teksture in materiali

osvetlejvanje

kamera

upodabljanje

postprodukcija

Iluzija prostora in prostorski ključi

Kompozicijska pravila statičnih upodobitev

pravilo tretjin

uravnoteženost elementov

simetrija in vzorci

vidni kot

ozadje

globina

kadriranje

http://www.123rf.com/photo_4414591_modern-comfortable-interior-with-a-fire-place-3d-

render.html

Kompozicijska pravila gibajočih upodobitev

narativnost

pravila postavitve na sceno

prehodi med kadri

http://www.cgexplorer.com/2008/09/04/review-kung-fu-panda-2008-animated-feature-film/

Globinski ključi in gradienti 1

relativna velikost objektov

prekrivanje (interpozicija)

nagnjenost linij, ploskev ali oblik

konvergenca vzporednih črt

ostrina obrisov in detajlov

relativna višina-lokacija predmeta v vidnem polju

http://www.youtube.com/watch?v=mBIWlagwgDg

Globinski ključi in gradienti 2

barvna perspektiva

svetlost

tekstura

zračna perspektiva

sence predmetov

http://www.ak3d.de/all/samsung-galaxy-3d-product-visualisation/

relativna velikost objektov prekrivanje

Digital lightning and rendering: Jeremy Birn

nagnjenost linij, ploskev ali oblik konvergenca vzporednih črt

ostrina obrisov in detajlov

relativna višina-lokacija predmeta v vidnem polju barvna perspektiva

svetlost tekstura

zračna perspektiva sence predmetov

Zgodovina 3D-ja

William Fetter (1960)

http://wanlinksniper.blogspot.com/2009/10/william-fetter-and-boeing-man.html

Ivan Southerland (1963)

Sketchpad: A man – machine Graphical Communications System, prvi grafični vmesnik

Sketchpad Demo (1/2, 2/2)

https://vimeo.com/16292363

Mrežni objekti

opis z mrežami: z verteksi in robovi

vidni skriti robovi (HSR)

Materiali in osvetljevanje

algoritem za skrivanje nevidnih robov (Hidden Surface Removal)

ploskovno senčenje (flat shading)

večanje resolucije: povečanje števila poligonov

Gouraud senčenje (Henry Gouraud)

Phong senčenje (Phong Bui Toung, 1974)

http://www.camillotrevisan.it/cad2002/rendering_03/Rendering_03.htm

Teskturiranje

Edwin Catmull (1974):

teksturiranje, Z-buffer, upodabljanje ukrivljenih objektov

http://sophia.javeriana.edu.co/~ochavarr/computer_graphics_history/historia/ http://en.wikipedia.org/wiki/Z-buffering

Materiali

Benoit Mandelbrot (1975): teorija fraktalnih naborov

http://www.andrewclem.com/Chaos.html

Teskturiranje

James Blinn (1976):

bump mapiranje

“environment” mapiranje (tehnika odboja okolice na objektu)

http://escience.anu.edu.au/lecture/cg/Texture/whatElse3.en.html

Začetki na velikem platnu

1976 in 1977: 3D računalniška grafika v filmu

Future World Star Wars

http://www.youtube.com/watch?v=BZCcpsOpQgs http://www.youtube.com/watch?v=9gvqpFbRKtQ

1982, prva celovečerna filma s 3D tehniko

Tron (Disney) Star Trek: The Wrath of Khan

http://www.youtube.com/watch?v=1fSUos8x73I&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=5rM4ODtN64M

Animirani filmi

1995 Toy story (Disney, Pixar): v celoti 3D tehnika

http://www.youtube.com/watch?v=ZivIO58KISI&feature=related

..... sledilo je

Don Greenberg: odboji z energijo

Commodor: Amiga računalniki (1985)

Silicon Graphics Incorporated – računalnik IRIS 3000 (1986)

prvi 3D programi: Caligari (trueSpace), Turbo Silver (Imagine) in LightWave

sledenje žarku (Ray tracing)

razpršena osvetlitev, indirektna osvetlitev (Radiosity)

kavstika

spektralna analiza

B-krivulje (B-spline)

UV teksturiranje

osvetljevanje z okolico HDRI (High Dynamic Range Imaging)

algoritmi za doseganje fotorealizma

Stanje

http://www.zbrushcentral.com/showthread.php?165145-portrait-attempt

https://www.youtube.com/watch?v=CYBR6lCiQ6U

Sintel (2010)

Elephants Dream (2006)

Big Buck Bunny (2008)

http://www.blendernation.com/2010/11/03/sintel-comic-book/

sistem delcev

upodabljanje

simulacija dima

animiranje

http://www.youtube.com/watch?v=HomAZcKm3Jo

https://www.youtube.com/watch?v=IN6w6GnN-Ic

Tears of Steel

http://mango.blender.org/download/

http://www.tearsofsteel.org/

http://www.blenderguru.com/27-inspiring-blender-animations-that-will-make-your-jaw-drop/

http://www.youtube.com/watch?v=R6MlUcmOul8

Programska oprema

Blender

3ds Max

Cinema 4D

Houdini

Solidworks

Specifična programska oprema

ZBrush

Robert Muža: Cinema 4D, Poser

Mudbox

Bryce3D

Terragen

Fusion360

osnove 3d modeliranja - naravoslovnotehniška fakulteta · osnove 3d modeliranja ul, ntf, ot, kigt,...

Documents

univerzitetni in visokošolski študijski programi osnove 3d...

osnove 3d modeliranja – program blender · tabela 3:...

magistrsko delo analiza modeliranja in

„znamo, dijelimo, rastemo” pilot projekt iz...

3d ispis s polimerima (osnove)...

seminarski rad-jasmina nalić-osnove modeliranja poslovnih...

sveuČiliŠte u zagrebu - bib.irb.hr · 2.1. osnove 3d...

osnove 3d modeliranja izbirni predmet · ul, ntf, ot,...

osnove 3d modeliranja - ntf.uni-lj.si · •prikaz gibanja...

1 poglavlje - osnove stohastickog modeliranja

aktivnosti machina...

juuu-huuu, · 2019-12-19 · 1.-8. razred osnovne škole...

intenzivna radionica virtualnog 3d modeliranja · te...

metode prostorne analize i modeliranja

različica zaključnega dela. možnost 3d modeliranja žič,...

metode modeliranja i model proizvoda - grad.hr...

osnove 3d modeliranja izbirni predmet - ntf.uni-lj.si · pdf...

osnove 3d modeliranja izbirni predmet - ntf.uni-lj.si ·...

osnove 3d modeliranja fraktali, teksture, mapiranje

vodič 3d modeliranja - wordpress.comvodič je primeren za...