prezentacija 3d računalna grafika
TRANSCRIPT
Grafika je vizualna prezentacija na nekoj podlozi, kao što je npr. zid, platno, računalni zaslo, papir, ili kamen, a cilj joj je da informira, ilustrira ili zabavi. Primjeri su: fotografije, crteži, grafikoni, dijagrami, tipografija, brojevi, simboli, geometrijski oblici, karte ili slično.
Grafike su vizualni elementi koji se često koriste kako bi čitatelju i gledatelju privukli pažnju na neku informaciju. Koriste se također kao zamjena za tekst da pomognu čitatelju u lakšem razumijevanju nekog koncepta ili da koncept učine zanimljivim. Obično se kombinira tekst, ilustracija i boja, a može biti funkcionalna ili umjetnička.
Izraz računalna grafika uključuje gotovo sve što nije tekst i zvuk, a što je
stvoreno pomoću računala.
Danas gotovo sva računala koriste neku vrstu grafike i korisnicima je omogućeno
korištenje ikona i slika umjesto same tipkovnice.
U današnje vrijeme računala i
računalno stvorena grafika ulaze
u mnoge aspekte naše
svakodnevnice. Nalazimo ih u
televiziji, novinama, vremenskim
izvješćima…..
Termin računalna grafika ima nekoliko značenja:
reprezentacija i manipulacija slikovnih
podataka pomoću računala
razne tehnologije koje se koriste pri
izradi i manipulaciji takvih slikovnih
podataka
slike proizveden
e na taj način
rasterska grafika – gdje je
svaki piksel posebno definiran
vektorska grafika – gdje se
upotrebljavaju matematičke
formule za crtanje linija i oblika..
Računalna grafika je grafika stvorena pomoću računala, ili generalno gledajući, to je reprezentacija manipulacije slikovnih
podataka pomoću računala.
podkategorija računalne znanosti koja proučava
metode digitalnog sintetiziranja i
manipuliranja vizualnim sadržajem
Početkom 1950-tih: Početak korištenja monitora s
katodnom cijevi (Cathode Ray Tube) u vojsci. Interakcija
između računala i korisnika bila je pasivna. Prvi
kompjuterski upravljan monitor za generiranje slika
razvijen na Massachusets Institute of Technology (MIT).
1956: IBM je zainteresiran za elektroničku dokumentaciju i
pokreće razvoj prvih programa u tom području.
Kasne 1950-te: Razvoj računalnih programa za stvaranje crteža
i skica na papiru. Razvoj programskog jezika za
programiranje geometrije i putanje alata za numerički
upravljane strojeve (Automatically Programmed Tooling -
APT) na MIT-u.
Rane 1960-te: Mogućnost računala da generiraju velike
količine geometrijskih podataka, manipulacije s
podacima i početak razvoja kompjuterske grafike. Ispis
crteža na ploteru.
1961: Ivan E. Sutherland doktorant na MIT-u razvija svoj
"Sketchpad" – interaktivni računalni program nazvan
"Čovjek-kompjuter grafički komunikacijski sustav" koji
predstavlja početak CAD-a. Korištenje svjetlosne olovke u
Sketchpad-u omogućilo je korisniku da crta jednostavne
ravanske geometrijske oblike na ekranu računala,
pohranjivanje crteža i naknadno uređivanje
1963/64: Razvijen tablet – uređaj sličan svjetlosnoj olovci a prvi
put počela primjena kursora na ekranu.
8
1964: Douglas Englebart patentirao novi uređaj za interaktivni grafiku umjesto korištenja svjetlosne olovke i tableta. Uređaj je nazvan "X-Y indikator pozicioniranja za ekran''. Uređaj je principijelno ostao isti do danas i sada je poznat kao miš. Danas se miš koristi kao temeljni uređaj za sve kompjuterske grafičke interfejse. Omogućuje izbor i aktiviranje komandi, pomijeranje objekata na ekranu, kretanje kroz programe i prozore, označavanje teksta i grafike itd.
Polovina 1960-tih: Početak razvoja površinskog
modeliranja u CAD-u primjenom tehnike ''površinskih
segmenata'' u firmama MIT, GM, Bell Telephone labs i
Lockheed Aircraft
1970: Dr. Richard Shoup u istraživačko-razvojnom centru
Xerox-a (The Xerox PARC - Palo Alto Research Center)
pokrenuo projekt razvoja programa Superpaint za
kompjutersko slikanje. Cilj je bio razvoj programa koji će
omogućiti slikanje na ekranu računala na način kako to
radi slikar klasičnim putem
1971: Početak razvoja solid tehnologije u CAD modeliranju,
razvoj tehnike sjenčenja modela.
1975: Rađanje ideja o osobnom računalu (Alan Baum, Steve
Wozniak, Steve Jobs). Devetnaestogodišnji William Bill Gates
i njegov prijatelj Paul Allen osnivaju kompaniju Microsoft.
1976: Pojavljuje se tehnologija rasterske grafike. Počinje
se primjenjivati na televiziji. Systems Simulation Ltd.
(SSL) iz Londona počela s primjenom kompjuterske
grafike pri snimanju filmova. Digitalizacija terena i
njegovo 3D žičano modeliranje.
1979: Nakon uspjeha fila "Star Wars", redatelj George Lucas
se zainteresirao za primjenu kompjuterske grafike pri
snimanju filmova. Iz tog razloga osnovao je odjel za
kompjutersku grafiku u svojoj firmi Lucasfilm. Odjel je
ravijao kompjuterske grafičke animacije za filmove.
1980: Turner Whitted objavio rad o novoj metodi renderiranja
poznatoj pod nazivom Ray tracing. Metoda omogućava vrlo
realističan prikaz modela.
1982: John Walker i Dan Drake zajedno sa još jedanaest
programera osnovali firmu Autodesk Inc. Razvili su prvu
verziju CAD programa AutoCAD
1985: Početak razvoja tehnologije virtualne stvarnosti
(Virtual Reality) u firmi VPL Research. Početak primjene
računala u multimedijalnom smislu – donesen prvi
standard za tzv. kompakt diskove (CD-ROM).
1989: Autodesk razvio Autodesk Animator – program za
slikanje i 2D animaciju.
1990: Microsoft isporučio Windows verziju 3.0 – grafički
korisnički interfejs sličan Apple Macintosh-u. Početak
razvoja korisničkih programa za Windows platformu.
Autodesk isporučio prvi 3D kompjuterski animacijski
proizvod - 3D Studio.
Nakon 1995: Razvoj i primjena novih tehnologija u multimediji,
interaktivna televizija, Visoko-tehnološka grafika u filmskoj
industriji. Novi filmovi s velikom ili čak potpunom primjenom
kompjuterske animacije: Terminator 2, Beauty and the
Beast, The Mask, Toy Story, Jurassic Park, Forest Gump itd.
2D računalna
grafika je
računalno
stvaranje
digitalnih slika.
se ve
ćinom
koris
ti u aplik
acijam
a
koje su
u originalu ra
zvije
ne nakon
tradici
onalnog printa
nja i tehnologija
crtanja, k
ao što
su ti
pografija, k
artogra
fija, tehničk
o
crtanje, o
glašava
nje itd.
2D modeli su stoga više preferirani, jer daju direktniju kontrolu slike nego 3D grafike, čiji pristup je srodniji fotografiji nego tipografiji.
.
2D prikaz nije samo reprezentacija stvarnog
objekta, nego je nezavisna rukotvorina sa dodanom semantičkom vrijednošću
3D računalna grafika je prezentacija geometrijskih podataka pohranjena u
računalu, koje se kasnije koristi pri prikazu slike
Programi za izradu 3D grafike često koriste tehnike renderiranje preuzete iz programa za izradu 2D grafike. Isto tako programi za izradu 2D grafike često koriste 3D tehnike za postizanje svijetla.
Zahvaljujući 3D ispisu, 3Dmodeli nisu ograničeni na
virtualniprostor. Model se može vizualnoprikazati kao 2D slika pomoćuprocesa koji se nazivarenderiranje , ili se možekoristiti kod računalnih
simulacijai kalkulacija koje ne zahtijevajuvizualnu predodžbu.
Proces stvaranja 3D računalne grafike može se podijeliti u tri
osnovna dijela: 3D modeliranje koje opisuje oblik objekta layout i
animacija koji opisuju pokret i mjesto objekta unutar scene 3D renderiranje koje stvara sliku
objekta
3D racunalna grafika
često se naziva 3D modelima
U trodimenzionalnoj računalnoj grafici, 3D modeliranje je proces razvijanja matematičke, žicane prezentacije bilo kojeg trodimenzionalnog objekta uz pomoć specijaliziranog programa. Produkt tog procesa naziva se 3D model .
Model opisuje oblik objekta. Dva najčešca izvora 3D modela su oni
koje pomoću računala stvaraju umjetnici ili inženjeri koristeći se
nekim od alata za 3D modeliranje, i oni koji se skeniraju u kompjuter
iz vanjskog (stvarnog) svijeta. Modeli se također mogu proizvesti
proceduralno ili putem fizičke simulacije.
3D modeli se najčešce stvaraju korištenjem posebne programske
aplikacije -3D modelera. Budući da su modeli ipak samo skup podataka
(točaka i ostalih informacija), oni se također mogu ručno ili algoritmički
napisati. Iako najčešce postoje u virtualnom prostoru (na računalu ili
nekom mediju za pohranu podataka), čak se i opis takvog objekta na
papiru može smatrati 3D modelom.
Važnu ulogu pri stvaranju takvih modela ima digitalna geometrija .
Digitalna geometrija se bavi pretvaranjem nekog objekta ili slike u
određeni set točaka prilagođen za računalnu pohranu. Točnije,
digitalna geometrija se bavi određenim setom (obično određenim
setom točaka) koji se smatra digitaliziranim modelom ili slikom
objekta 2D ili 3D Euklidijevog prostora. Jednostavno rečeno,
digitaliziranje je zamjenjivanje objekta pomoću određenog broja
točaka.
PROCEDURALNO MODELIRANJE je zajednički termin koji se koristi za
brojne tehnike izrade 3D modela i tekstura iz seta pravila u računalnoj
grafici. Takvo modeliranje se često koristi kada bi korištenje generičkih
3D modela bilo preteško, ili kada su potrebni specijalizirani alati, kao
kod biljaka i krajolika.Set pravila može biti ugrađen u algoritam,
konfiguriran pomoću parametra, ili se može nalaziti odvojeno od
evaluacijskog pogona. Budući da se oslanjaju na algoritme pri izradi
scene, L-Systems, fraktali, i generativno modeliranje su tehnike
proceduralnog modeliranja.
FIZIČKA SIMULACIJA, odnosno dinamička simulacija je simulacija
sistema objekata koji se slobodno kreću, obično trodimenzionalno po
zakonitostima Newtonovog zakona dinamike. Dinamička simulacija se
koristi u računalnoj animaciji kao pomoć animatorima za postizanje
realističnih pokreta, u industrijskom dizajnu (primjerice za simulaciju
sudara u ranim testiranjima sudara), i u video igrama. Micanje tijela
izračunava se koristeći vremenske integracijske metode.
U računalnoj grafici koristimo se Fizičkim pogonom, programom koji
nam omogućuje oblikovanje ponašanja objekata u prostoru.
POLIGONALNO MODELIRANJE - bilježenje točaka na X, Y i Z os, koje se kasnije linearno spajaju stvarajući obris objekta. Računalo zatim izračunava plohe omeđene tim linijama. Te plohe se nazivaju poligonima.
NURBS (non-uniform, rational B-spline) modeliranje- između kartiranih točaka polažu se krivulje. Ovisno o smještaju točaka u prostoru regulira se zakrivljenost, dužina i smještaj linija. Tako grupa od šest točaka jednako razmaknutim jedna od druge tvore krug. odavanjem sedme toče u blizini jedne od postojećih, krug ce se izdužiti u smjeru tih dviju točaka.
PRIKAZ POD-TIPOVA i NAD-TIPOVA ENTITETA
Stadij modeliranja sastoji se od oblikovanja zasebnih objekata koji se kasnije koriste u sceni. Postoje brojne tehnike modeliranja, npr.:
Primjeri za pod-tipove i nad-tipove
constructive solid geometry — način modeliranja koji se čini kompleksnim, dok je u biti vrlo jednostavan, sastavljen od dva geometrijska objekta u nekom međusobnom odnosu implicit surfaces — odnosi se na modeliranje gdje jednostavne geometrijske forme (poligoni) smješteni jedan do drugog u prostor stvaraju plohu odnosno volumen subdivision surfaces — pri modeliranju glatkih površina, ovom tehnikom se postojeći poligoni dijele, što stvara veću iluziju fine zakrivljenosti objekta
PROGRAMI ZA 3D MODELACIJU
Najzastupljeniji programi:
3D Studio Max
Alias
Blender (open
source)
Cheetah3D
Generative Components Cinema 4D
Houdini LightWave
PROGRAMI ZA 3D MODELACIJU
Najzastupljeniji programi:
Maya MilkShape 3D
Rhinoceros 3D
Cheetah3D trueSpaceSoftimage|XSI
PRIKAZ POD-TVA ENTITETAZANIMLJIVOSTI
Primjeri za pod-tipove i nad-tipove
Najveća 3D slika na svijetu je slika Joea Hilla koja prikazuje vodopade i litice na pločniku West India Quaya u Londonu, potvrdili su iz Guinnessa. Hill je sliku veličine 1160,45 četvornih metara naslikao pod pokroviteljstvom Reeboka. Svojom slikom Hill je srušio dva rekorda, javlja Guardian, onaj za najdužu kao i onaj za najveću 3D sliku.
PRIKAZ POD-TVA ENTITETA
Primjeri za pod-tipove i nad-tipove
Slikar i umjetnik Filip Mrvelj, jedan od rijetkih 3D slikara u Hrvatskoj, napravio je na malom gradskom kupalištu u Slavonskom Brodu 3D sliku veličine 1300 četvornih metara što je gotovo dvostruko veće od one dosad upisane od 750 četvornih metara. Za izradu mu je bilo potrebno 25 dana. No, da bi bio upisan u Guinnessovu knjigu rekorda, Mrvelj mora pozvati stručnu komisiju, a financije mu trenutno ne dopuštaju tako nešto.
PRIKAZ POD-TVA ENTITETA
Primjeri za pod-tipove i nad-tipove
Kurt Wenner, je nekada radio u NASA. Danas je on priznat i nevjerojatan 3D slikar. Njegove fantastične i prelijepe 3D slike oduševljavaju svijet. Wenner-ove 3D slike mogu se vidjeti širom svijeta na ulicama brojnih gradova. Za jednu sliku, Wenneru je potrebno pet do sedam radnih dana. Evo nekoliko izdvojenih fantastičnih 3D slika iz njegove bogate kolekcije