Grafika

Grafika je vizualna prezentacija na nekoj podlozi, kao to je npr. papir, platno, monitor, zid ili kamen. Cilj izrade grafike je predoavanje vie informacija o nekom objektu. Primeri su: fotografije, crtei, grafikoni, dijagrami, tipografija, brojevi, simboli, geometrijski oblici, karte i sl. Grafika kao vizualni element esto se koriste kako bi itaocu i posmatrau privukli panju na neku informaciju. Takoe se koristi kao zamena za tekst da pomogne korisniku da lake razume ono to se eli predoiti. Obino se kombinuje tekst, ilustracija i boja.

Raunarska grafika

Pod raunarskom grafikom moe da se podrazumeva sve ono to nije tekst i zvuk, a to je stvoreno pomou raunara. Danas raunari koriste neku vrstu grafike i prilikom pokretanja korisnikih programa (ikonice na displeju). U eri raunarske tehnike stvorena je grafika koja se koristi u raznim delatnostima.

Postoje dve vrste raunarske grafike:

rasterska grafika sadraj je predstavljen pikselima vektorska grafika koriste se matematike operacije za crtanje linija oblika.

Prilikom korienja vektorske grafike mogu se koristiti raunari sa skromnijim mogunostima, dok za korienje rasterske grafike zahtevi su vei. Za razliku od rasterske, vektorska grafika je otra.

Istorijat raunarske grafike 1960. Williamu Fetteru, grafikom dizajneru za Boeing Aircraft Co., bilo je pripisano kovanje fraze raunarska grafika, kako bi se opisalo njegovo istraivanje u Boeingu. Fetter je rekao da mu je taj termin zapravo dao Verne Hudson u Boeingu. U intervjuu 1978. Fetter je izjavio da je u mnogim aplikacijama postojala dugogodinja potreba za simulacijom ljudske figure, koja tano opisuje ljudsko telo i koja je prihvatljiva u mnogim korisnikim okruenjima. Jedan od najpoznatijih prikaza u ranoj istoriji raunarske grafike bila je ljudska figura, esto spominjana kao Boeing Man, ali ju je Fetter nazivao Prvi ovek.

Raunarska grafika se razvijala paralelno sa razvojem raunara za raunarsku grafiku. Rani projekti kao Whirlwind i SAGE Projects su potpomogli razvitku raunarske grafike discipline. Dalji napredak u razvoju digitalnih raunara kao to je TX-2 iz 1959. na Lincoln Laboratory-u je doveo do daljeg razvoja u interaktivnoj raunalnoj grafici. 1969. ACM je inicirao SIGGRAPH (A Special Interest Group in Graphics) posveen simulaciji i modeliranju, ureivanju teksta i kompoziciji, raunarskoj umetnosti, kartografiji i mapiranju, raunarski potpomognutom dizajnu, te softveru i hardveru raunarske grafike. Tokom 1970ih godina personalni raunari postali su sve moniji i sposobniji za crtanje jednostavnih i sloenih geometrijskih oblika.

1980ih godina umetnici i grafiki dizajneri uvideli su da personalni raunari mogu biti ozbiljan dizajnerski alat, koji moe utedeti vreme i crtati preciznije od drugih metoda.

Moderni raunarski sistemi posle 1980. godine, sve vie koriste grafiki korisniki interfejs (GUI) za prezentaciju podataka i informacija pomou simbola, ikona i slika, vie nego tekstom. 3D grafika je postala popularna 1990ih godina u igrama, multimedijima i animacijama.

1996. izdata je jedna od prvih celovitih 3D igara, Quake. 1995. izdat je Toy Story, prvi dugometrani raunski generisan animirani film Od tada, raunarska grafika postala je preciznija i detaljnija, zbog naprednijih raunara i boljih aplikacija za 3D modeliranje kao to je Cinema 4D.

2D raunarska grafika

2D raunarskom grafikom se pomou raunara stvaraju digitalne slike. Raunarska 2D grafika se uglavnom koristi u aplikacijama koje su razvijene za tehnologiju crtanja, kao to su kartografija, tehniko crtanje, oglaavanje itd.

3D raunarska grafika

3D raunarska grafika je grafika koja koristi trodimenzionalno prikazivanje geometrijskih podataka pohranjenih u raunaru u cilju formiranja i renderovanja 2D slika. U softverima za raunarsku grafiku, razlika izmeu 2D i 3D je esto nejasna; 2D aplikacije mogu koristiti 3D tehnike kako bi postigle efekte poput osvjetljenja, a primarno 3D mogu koristiti 2D tehnike renderovanja. 3D raunarska grafika se esto poistoveuje sa 3D modelima. Za razliku od renderovane grafike model je sadran u grafikoj datoteci podataka. 3D model tehniki ne postoji sve dok nije vizualno prikazan.

Proces kreiranja 3D raunarske grafike moe se podeliti na 3 osnovne faze: 3D modelovanje koje opisuje process formiranja oblika objekta izgled i animacija koja opisuje kretanje i poloaj objekata unutar scene 3D renderovanje koje stvara sliku objekta

Raunarska animacija Pod raunarskom animacijom se podrazumeva kreiranje pokretnih slika upotrebom raunara. To je podkategorija raunarske grafike i animacije. Animacija se moe prikazati direktno na raunaru a moe se snimiti i kao film. Za nju se esto koristi termin CGI (Computer-generated imagery or computer-generated imaging) posebno kada se koristi u filmu.

KONCEPTI MODELOVANJA

Modeli su korisni u razliitim fazama projektovanja proizvoda ili sistema jer omoguavaju da se proizvod ili sistem analiziraju i da se bolje sagleda njihova fizika priroda. esto se u tom cilju pred sam kraj projektovanja pravi maketa (engl. mockup) modela. Meutim, pravljenje makete je skupo, a gotovu maketu je teko naknadno menjati. Zbog toga je velika prednost raunarskog modelovanja to to vam omoguava da napravite model koji se moe podesiti i izmeniti mnogo lake od njegovog fizikog parnjaka.

PREDSTAVLJANJE 3D OBJEKATA NA RAUNARU

Pre nego to napravite raunarski model, morate paljivo razmotriti razliite osobine objekta ili objekata koje model treba da predstavlja. Meu njima su: geometrija objekta (oblik, profil i silueta), spoljni izgled (boja, tekstura) i svojstva (masa, teite i druga fizika svojstva).

KLASIAN 2D PRISTUP PROJEKTOVANJU

Klasian pristup, po kome se 3D objekat predstavlja pomou njegove tri ortogonalne 2D pro-jekcije, ima vie nedostataka. Prvo, on zahteva temeljno poznavanje nacrtne geometrije. Drugo, 3D objekat proizvoljnog oblika teko se s dovoljnom tanou predstavlja pomou njegove tri 2D projekcije.

3D MODELI

U osnovi postoje tri vrste raunarskih 3D modela: iani (engl. wireframe), povrinski (engl. surface) i puni (engl. solid) model.

IANI MODELI

iani modeli se na raunaru prave najjednostavnije. iani model predstavlja 3D objekat pomou skupa meusobno nepovezanih krivih koje ine ivice 3D objekta. Model je samo bleda senka 3D objekta krive nisu ni u kakvom meusobnom odnosu. Shodno tome, iani model ne sadri nikakve informacije o povrinama ili zapremini samo o ivicama i temenima. Vi treba da meusobno poveete krive da biste mogli da zamislite povrinu i zapreminu objekta. Na njoj se vide samo ivice na kojima se susreu povrine, ali samih povrina nema u modelu. Poto nema podataka o povrini i zapremini objekta, a ice su bez debljine, model ne moete da prikaete realistino.Ponekada iani model izaziva nedoumice. iani model ima ogranienu primenu.

POVRINSKI MODELI

Povrinski 3D model je skup 3D povrina koje se u 3D prostoru spajaju u objekat. U poreenju sa ianim 3D modelom, povrinski 3D model osim podataka o ivicama sadri i informacije o konturama i siluetama povrina. Povrinske 3D modele moete da upotebite u kompjuterizovanom sistemu proizvodnje, za realistino prikazivanje modela i za animacije. Poto povrinski model predstavlja skup povrina, za njegovo pravljenje potrebno je kon-struisati pojedinane povrine. One se najlake konstruiu ako nacrtate skup krivih od kojih raunar automatski stvara povrinu. Povrinski model moete da sastavite od skupa pojedinanih povrina.

PUNI MODELI

Puni 3D modeli (engl. 3D solid models) sadre najvie podataka o objektu. Oni obuhvataju integrisane matematike podatke o povrinama, ivicama i zapremini objekta. Osim za vizu-elizovanje i proizvodnju, podatke koje sadri pun model moete da iskoristite i za projektne proraune.

Poto su 3D objekti jedinstvenog oblika, integrisani podaci potrebni za prikazivanje punog tela sloeniji su nego oni za prikazivanje povrinskog ili ianog modela. Puni modeli se konstruiu najee od skupa krivih koje se zatim transformiu pomou etiri osnovne metode: izvlaenjem (engl. extrude), obrtanjem (engl. revolve), sloenim izvlaenjem du putanje (engl. loft) i prostim izvlaenjem du putanje (engl. sweep)

U osnovi, sloena puna tela konstruiu se tako to se prvo naprave osnovni oblici punih tela koji se zatim kombinuju logikim (Bulovim) operacijama.

IZBOR MODELA

iani model predstavlja samo ivice i temena 3D objekta. Zbog nedostatka informacija o povrini i zapremini objekta, on ima vrlo ogranienu primenu u proizvodnji. Osim ivica i te-mena, povrinski model sadri povrine i siluete 3D objekta. Kada uporedimo povrinski i pun model, treba rei da se pun model lake konstruie. Meutim, on nepotpuno prikazuje sloene objekte proizvoljnog oblika. Za predstavljanje 3D objekata koji imaju sloene profile i siluete, neophodan je povrinski model. Sve u svemu, puni 3D modeli pogodniji su za konstruisanje 3D objekata pravilnih geometrijskih oblika, dok su povrinski 3D modeli prevashodno namenjeni konstruisanju 3D objekata proizvoljnog oblika. Iako se 3D krive ne koriste za konstruisanje ianih 3D modela, moete ih iskoristiti kao podlogu za pravljenje 3D povrina i punih 3D tela.

METODE MODELOVANJA

Kada elite da konstruiete raunarski 3D model, osmotrite objekat u celini i razmislite o tome kako da ga razbijete na jednostavnije elemente. Zatim konstruiite osnovne elemente i spojite ih u 3D model. Elementi na koje ete rastaviti objekat zavise od vrste 3D modela koji elite da konstruiete. Za konstruisanje ianog modela, razmiljajte o ivicama na kojima se susreu dve strane 3D modela. Ne zaboravite ni podrazumevane ivice na mestima gde povrine prelaze u svoje tangentne ravni. Konstruisanje ianog modela je mukotrpan posao jer morate da unosite 3D koordinate da biste definisali ice. Da biste konstruisali jednostavnu kocku, treba da definiete 12 pravih u 3D prostoru. Kada su ivice zakrivljene, posao je jo sloeniji. Kod povrinskog modela razmiljajte najpre kako da 3D objekat razbijete na pojedinane povrine. Zatim napravite povrine tako to ete konstruisati skupove krivih koje e raunar automatski povezati u povrine. Povrina se generie gotovo automatski, ali je konstruisanje skupa krivih sloeno. Kada elite pun model, rastavite 3D objekat na jednostavne pune elemente, konstruiite elemente i sklopite ih u 3D objekat. Ako koristite parametarski postupak (koji objanjavamo kasnije u poglavlju), modelovanje punog objekta mnogo je lake od povrinskog modelovanja ili pravljenja ianog modela.