Objektet gjeometrike të CG përfshijnë:

• a) pika, segmenti, drejtëza, plani;
• b) vijat e lakuara (të sheshta dhe hapësinore);
• c) poliedra;
• d) sipërfaqet: të rregulluara dhe të lakuara;
• e) trupat gjeometrikë elementarë (primitivë 3D): paralelipiped, kon, cilindër etj.;
• f) objekte gjeometrike të përbëra të marra nga primitivë tredimensionale duke përdorur veprimet e sintezës gjeometrike: lidhje, kryqëzim, ndryshim, shtim;
• g) figurat tredimensionale me formë arbitrare.

Për të pasqyruar vetitë e ndryshme të objekteve gjeometrike të CG, përdoren modele të ndryshme gjeometrike: analitike, receptore, strukturore, kinematike, të përbëra.

Modele analitike të objekteve gjeometrike të CG tredimensionale

Në CG, supozohet se boshti Z është i drejtuar pingul me rrafshin e ekranit, dhe boshtet x dhe y shtrihen në rrafshin e ekranit.

Kur përshkruhen objektet gjeometrike, janë të mundshme dy qasje:

përshkrim i saktë analitik i objekteve;

përshkrimi i objekteve me metoda të përafërta: interpolimi dhe përafrimi.

Format e vendosjes së vijës së drejtë në hapësirë. Në gjeometrinë analitike, një vijë e drejtë që kalon nëpër një pikë në një drejtim të caktuar përcaktohet nga ekuacioni (Fig. 11, a).

ku r1 - rrezja - vektori i një pike të caktuar në një vijë të drejtë; a është një vektor njësi që specifikon drejtimin; t - parametër.

Shembulli 4. Një drejtëz që kalon nëpër pikën (1, 2, 3) dhe në drejtim (1/, -1/, 1/) përcaktohet me relacionin

Përcaktohen koordinatat e pikave të kësaj linje

x = 1+, y = 2 - , z = 3+,

Nëse vija e drejtë kalon nëpër dy pika P1 P2, atëherë për një pikë arbitrare në hapësirën P (Fig. 11, b) shkruajmë ekuacionin

Prandaj r = r1+t(r2 - r1),

dhe në fund r = (1- t)r1+tr2. (njëzet)

Oriz. njëmbëdhjetë. Mënyra të ndryshme për të përcaktuar një vijë të drejtë

X = (1-t) + 5t =1 + 4t;

Y = 2(1-t) + 6t =2 + 4t;

Z = 3(1-t) + 7t =3 + 4t

Format e përkufizimit të planit. Ekuacioni i llojit

Ax + By + Cz + 0 = 0,

ku A, B, C nuk janë të barabarta me zero në të njëjtën kohë, përcakton një plan.

Plani që kalon nëpër pikat A, B, C, i dhënë nga vektorët e rrezes a, b, c, (Fig. 12) përcaktohet nga ekuacioni

r \u003d a + u (b-a) + x (c-a),

ku u, x janë parametra.

Oriz. 12.

Format për specifikimin e kthesave. Në CG vëllimore përdoren kurbat e rrafshët dhe hapësinore. Kurbat e rrafshët trajtohen si kthesa kufitare të ndarjes së sipërfaqes. Format për specifikimin e kurbave të rrafshët janë diskutuar në 2.1.3 dhe 2.1.4. Një kurbë hapësinore në hapësirën tredimensionale mund të merret si një vijë e kryqëzimit të dy sipërfaqeve ose si një trajektore e një pike lëvizëse. Në CG, opsioni i dytë është i preferueshëm.

Përkufizimi parametrik i lakores hapësinore ka formën

ku funksionet x(u), y(u), z(u) janë të vazhdueshme në segmentin .

Format për specifikimin e poliedrave. Një shumëfaqësh është një figurë gjeometrike në hapësirën tredimensionale, sipërfaqja e së cilës përbëhet nga një numër i kufizuar poligonesh të sheshtë. Shumëkëndëshat quhen faqet e një shumëkëndëshi. Shembuj të poliedrave: kubi, piramida, kuboidi, prizmi.

Polyhedra mund të përshkruhet në dy mënyra të ndryshme, secila prej të cilave ka avantazhet dhe disavantazhet e veta kur ndërton një imazh në një ekran.

Opsioni i parë është një përshkrim teli, në të cilin poliedri jepet nga një listë e skajeve: çdo skaj është një vijë e drejtë, e dhënë nga dy pika në sistemin e koordinatave lokale (Fig. 13, a). Disavantazhi i modelit të telit është se ai nuk përmban informacion të mjaftueshëm për të ndërtuar një imazh me heqjen e linjave të konturit të padukshëm.

Opsioni i dytë - modeli poligonal - përcakton një shumëkëndësh si një grup fytyrash (poligonesh): çdo shumëkëndësh përfaqësohet nga një grup kulmesh me koordinatat përkatëse në sistemin koordinativ lokal. Në këtë rast, është e lehtë të përcaktohet dukshmëria e fytyrave (Fig. 13, b).

Oriz. 13. Paraqitja e poliedronit

Përfaqësimi i sipërfaqeve. Ashtu si në përshkrimin e kthesave, në procesin e paraqitjes makinerike të sipërfaqeve lindin problemet e interpolimit, përafrimit dhe zbutjes së të dhënave fillestare. Kur sipërfaqet riprodhohen me anë të CG, sasia e burimeve të nevojshme kompjuterike rritet ndjeshëm në krahasim me operacione të ngjashme në linja, kështu që metodat lokale të paraqitjes së vazhdueshme pjesë-pjesë janë më shpesh të vetmet e mundshme.

Një nga zgjidhjet për paraqitjen pjesë-pjesë të sipërfaqeve është ndërtimi i një seksioni të sipërfaqes të kufizuar nga kthesa të rrafshëta. Një mënyrë tjetër është të përcaktohet forma e sipërfaqes së pikave të referencës në të njëjtën mënyrë siç është bërë në planin për kthesat e Bezier.

Mjeti më i thjeshtë i interpolimit në rastin tredimensional është një trekëndësh i përcaktuar nga tre pika: P1, P2, P3. Sipërfaqja e një trekëndëshi kulmet e të cilit janë në pikat e treguara jepet nga ekuacioni

Ekuacioni (21) nënkupton që T(1,0) = P1; T(0,1)=P2; T(0,0) = P3.

Përveç kësaj, T(u,0) është një vijë që lidh pikat: P1 dhe P2, T(0,) është një vijë që lidh pikat P2 dhe P3; T(u,1-u) - një vijë e drejtë që lidh pikat P1 dhe P2 (Fig. 14). Prandaj, ekuacioni (19) përcakton një plan që kalon nëpër pikat P1, P2, P3.

Oriz. katërmbëdhjetë.

Kjo metodë e interpolimit të një sipërfaqeje me trekëndësha quhet trekëndësh.

Shembulli 6. Konsideroni pikat P1(1,0,0), P2(0,1,0) dhe P3(0,0,1). Koordinatat x, y, z të secilës pikë të rrafshit përcaktohen nga shprehjet e mëposhtme:

z (u,) = 1-u- ose

Më i ndërlikuar është rasti i interpolimit, kur seksioni i sipërfaqes specifikohet nga katër pika: P1, P2, P3, P4 (Fig. 15).

Fig.15.

Sipërfaqja T(u,) përcaktohet nga ekuacioni

T(u,) = P1(1-u)(1-)+ P2(1-u) + P3u(1-) + P4u. (22)

Nëse katër pikat janë të njëtrajtshme, atëherë T(u,) është një katërkëndësh i sheshtë, përndryshe është një sipërfaqe e rendit të dytë.

Shembulli 7. Konsideroni pikat P1(0,0,0), P2(0,1,0), P3(1,0,0), P4(1,1,1). Koordinatat e secilës pikë të sipërfaqes së interpolimit përcaktohen nga ekuacionet e marra duke zëvendësuar koordinatat në (22)

x (u,) = u, y (u,) = , z (u,) = u, ose

Nëse në ekuacionin e drejtëzës (20) i zëvendësojmë vektorët r1 dhe r2 me P(0,) dhe P(1,) - ekuacionet e kurbave hapësinore, atëherë marrim ekuacionin e një sipërfaqeje të rregulluar. Një sipërfaqe e tillë formohet nga një vijë e drejtë që rrëshqet përgjatë dy kthesave të quajtura udhërrëfyes. Përcaktohet ekuacioni i sipërfaqes së rregulluar (Fig. 16).

T(u,) = (1-u)P(0,) + uP(1,). (23)

Oriz. 16.

Si përgjithësim i interpolimit të sipërfaqes me katër pika, mund të konsiderohet interpolimi i sipërfaqes me metodën e S. Inaba, në të cilën janë dhënë katër pika dhe vlerat e derivateve të pjesshme dhe në këto pika (Fig. 17).

Oriz. 17.

Ekuacioni (24) ka 16 koeficientë. Për t'i përcaktuar ato, jepen koordinatat e katër pikave dhe vlerat e derivateve të pjesshme dhe në secilën pikë. Kështu, çdo kënd jep tre parametra. Katër parametrat që mungojnë jepen duke specifikuar koordinatat e katër pikave që ndodhen brenda sipërfaqes.

Në vitin 1960, Koons zhvilloi një metodë për interpolimin e sipërfaqes përgjatë katër kthesave kufitare (Fig. 18).

Oriz. tetëmbëdhjetë.

Duke i konsideruar kthesat P(0,) dhe P(1,) si udhërrëfyes, mund të shkruajmë në përputhje me (23) ekuacionin e sipërfaqes së rregulluar:

T1(u,) = (1-u)P(0,)+uP(1,). (25)

Interpolimi linear në drejtim prodhon një sipërfaqe të rregulluar

T2(u,) = (1-)P(u,0)+ P(u,1). (26)

Shuma e tyre T1+T2 përcakton një pjesë të sipërfaqes, secili nga kufijtë e së cilës është shuma e një kurbë kufitare dhe një segment që lidh pikat fundore të kësaj kurbë. Kjo është e lehtë për tu kontrolluar: nëse zëvendësojmë =0, atëherë kufiri përcaktohet jo nga P(u,0), por nga shprehja

T(u,0) + [(1-u)P(0,)+ uP(1,0)].

Prandaj, për të marrë sipërfaqen e interpolimit, është e nevojshme të zbritet ekuacioni i katër vijave të drejta që lidhin pikat fundore, të ngjashme me (22), nga shuma e sipërfaqeve Т1 dhe Т2:

T(u,) = (1-u)P(0,)+uP(1,) +(1-)P(u,0)+ P(u,1) -

P(0,0)(1-u)(1-) -P(0,1)(1-u) - P(1,0)u (1-) - P(1,1)u. (27)

Zëvendësimet e njëpasnjëshme u=0, u=1, =0, =1 konfirmojnë se pjesa e sipërfaqes (27) ka katër kthesa të dhëna si kufij të saj.

Funksionet ndihmëse u; (1-u); ; (-1) quhen funksione të zhvendosjes, sepse ato lidhin së bashku katër kthesa të veçanta kufitare. Formula (27) mund të përgjithësohet nëse në vend të u(1-u), v(1-v) përdoren funksionet e shkrirjes (Fig. 19).

Oriz. 19.

Shpesh në CG, jo kurbat kufitare, por pikat e referimit veprojnë si të dhëna fillestare për ndërtimin e një sipërfaqeje. Duke përgjithësuar format e shkrimit të kurbës së Fergusonit (13) dhe të lakores së Bezierit (15) për n=3, marrim përkatësisht ekuacionet e sipërfaqeve, duke lejuar varësinë e a0, a1, a2, a3 nga parametri i dytë:

ku janë kulmet e shumëkëndëshit karakteristik (Fig. 20).

Oriz. njëzet.

Forma e një poliedri jep një ide të mirë të formës së një sipërfaqeje dhe ndryshimi i një ose më shumë pikave historike e modifikon atë në një mënyrë të parashikueshme. Vini re se sipërfaqja e Bezier kalon vetëm nëpër pika

Përveç sipërfaqeve të marra me metoda interpolimi dhe me ndihmën e poliedrave karakteristikë, në CG përdoren gjerësisht objektet që janë sipërfaqe rrotullimi. Sipërfaqja e rrotullimit fitohet duke rrotulluar një kurbë të rrafshët, e cila quhet gjenerator, rreth një vije të caktuar të drejtë, e quajtur boshti i rrotullimit. Çdo pikë e gjeneratorit gjatë rrotullimit të saj rreth boshtit përshkruan një rreth. Sipërfaqja konike fitohet me rrotullimin e drejtëzës l rreth boshtit i. Në këtë rast, gjeneratori dhe boshti kanë një pikë kryqëzimi (Fig. 21, a). Një sipërfaqe cilindrike fitohet nëse gjenerata l është paralele me boshtin i (Fig. 21, b).

Oriz. 21. Shembuj të sipërfaqeve të revolucionit

Nëse marrim boshtin y si bosht të rrotullimit, i cili shënohet me f (u), atëherë mund të shkruhet ekuacioni i sipërfaqes (Fig. 22)

r(u,) = f(u)(koze1 + sine2) + ua0, (30)

ku e1, e2 janë vektorë njësi përgjatë boshteve z dhe x; a0 është vektori njësi në drejtim të boshtit të rrotullimit.

Nëse gjenerata jepet nga ekuacioni

atëherë nga ekuacioni (30) me a0=1 marrim ekuacionin e sipërfaqes konike të rrotullimit (shih Fig. 21, a) në formë parametrike:

r(u,) = u.

Oriz. 22.

Përfaqësimi i primitivëve me shumicë. Në CG, primitivet vëllimore (trupat gjeometrikë elementarë) janë trupa: një kon, një cilindër, një sferë, një paralelipiped, një torus, një piramidë, një prizëm. Për të shkruar ekuacionin e një primitive vëllimore, është e nevojshme të kalohet në pabarazi në vend të barazisë në ekuacionin e sipërfaqes. Për shembull, ekuacioni

x2 + y2 +z2 = R2

është ekuacioni i sferës, dhe pabarazia

përcakton një primitiv vëllimor, i quajtur edhe sferë.

Sinteza e objekteve gjeometrike të përbëra (CGO) nga primitivët volumetrikë kryhet duke përdorur operacione gjeometrike të ngjashme me operacionet në grupe. Qëllimi i sintezës gjeometrike është të marrë një përshkrim të një objekti kompleks. Veprimet e sintezës gjeometrike përfshijnë: bashkimin, kryqëzimin, ndryshimin, mbledhjen. Figura 23 tregon shembuj të operacioneve të sintezës gjeometrike.

Për të zbatuar këto operacione, përdoren metodat e lidhjes së kontaktit dhe lidhjes me depërtimin.

Metoda e lidhjes së kontaktit përdoret për sintetizimin e objekteve nga GO elementare, lidhja e të cilave kryhet përgjatë kontureve të sheshta. Një shembull i një lidhjeje kontakti do të jetë bashkimi i objekteve të paraqitur në Fig. 23, b.

Metoda e lidhjes së depërtimit përfshin sekuencën e mëposhtme të hapave:

• a) përcaktimi i primitivëve vëllimorë V1 dhe V2;
• b) përcaktimi i çifteve të sipërfaqeve potencialisht të kryqëzuara;
• c) përcaktimi analitik i lakores së kryqëzimit për çdo çift sipërfaqesh kryqëzuese dhe heqja e atyre segmenteve të kurbës që nuk shtrihen brenda sipërfaqeve të kryqëzuara;
• d) segmentimi i sipërfaqeve në përputhje me vijën e marrë të kryqëzimit;
• e) heqja e segmenteve sipërfaqësore.

Oriz. 23.

Paraqitja e figurave tredimensionale me formë arbitrare. Për paraqitjen e tyre përdoret parimi kinematik. Format e forta 3D mund të përcaktohen në disa mënyra.

Specifikimi i trashësisë: S = F1 (C, P, D, L). Kontura e referencës C lëviz në rrafshin P (si parazgjedhje është rrafshi z = 0); kontura e dytë përcaktohet nga përkthimi i konturit C në drejtim të vektorit D nga distanca L.

Specifikimi i rrotullimit: S = F2(C, A). Me ndihmën e konturit C (të hapur ose të mbyllur), një trup i fortë formohet nga rrotullimi rreth boshtit A.

Specifikuar nga një listë konturesh: S = F3(LC, LP, LR, LS), ku LP(i) është rrafshi në të cilin LC(i) është kontura, LR(i) është i pari nga objektet e lidhur, LS(i) - drejtimi i kalimit të konturit.

Detyra kinematike në përgjithësi. Përgjithësimi i kësaj metode është se sipërfaqja e përcaktuar nga konturet e ngurtë lëviz përgjatë një trajektoreje më komplekse. Më pas, kjo metodë u zhvillua më tej, e cila konsistonte në faktin se objektet, që lëviznin përgjatë një trajektoreje komplekse, mund të deformoheshin.

Modelet gjeometrike përshkruajnë objekte dhe dukuri që kanë veti gjeometrike. Nevoja për të përshkruar objektet hapësinore lind në zgjidhjen e shumë problemeve të grafikës kompjuterike.

Në rastin e përgjithshëm, një objekt i jetës reale, natyrisht, nuk mund të përputhet saktësisht me përshkrimin e tij. Kjo do të kërkonte një numër të pafundmë treshe koordinatash ( x, y, z) – një për çdo pikë në sipërfaqen e objektit.

Aktualisht, gjatë modelimit të objekteve, përdoren disa lloje themelore të modeleve gjeometrike.

Për përshkrim kornizë (tel) modele Përdoren objekte gjeometrike të rendit të parë - vija ose skaje. Modelet e kornizës me tela përdoren, si rregull, për të specifikuar objektet që janë poliedra, d.m.th. poliedra të mbyllura me formë arbitrare, të kufizuara nga faqe të sheshta. Në këtë rast, modeli i kornizës së telit përmban një listë të koordinatave të kulmeve poliedrike, duke treguar lidhjet ndërmjet tyre (dmth., duke treguar skajet e kufizuara nga kulmet përkatëse).

Kur përdorni një model kornizë teli për të përshkruar objekte të kufizuara nga sipërfaqe më të mëdha se të rendit të parë, sipërfaqe të tilla ndërthuren nga faqe të sheshta.

Paraqitja me kornizë teli e një objekti shpesh përdoret jo në modelim, por në shfaqjen e modeleve si një metodë vizualizimi.

Përparësitë e modelit të kornizës janë kërkesat e ulëta për burimet llogaritëse, disavantazhi është pamundësia e ndërtimit të imazheve shumë realiste, pasi grupi i segmenteve nuk është një përshkrim adekuat i objektit - vetë segmentet nuk përcaktojnë sipërfaqet (Fig. 7.1). .

Oriz. 7.1. I njëjti model i kornizës së telit (a) mund të përshkruajë një kub (b) dhe një kuti të hapur (c).

Zhvillimi i modelit wireframe është modeli pjesë-pjesë analitik i fytyrës, e cila jepet duke renditur të gjitha fytyrat individuale. Një objekt përcaktohet nga një grup fytyrash kufizuese dhe një normale të drejtuar jashtë objektit; çdo faqe përcaktohet nga një cikël i skajeve të saj kufizuese; çdo skaj - një palë pikash (kulme) që e kufizojnë atë; çdo pikë është një treshe koordinatash në hapësirën tredimensionale. ato. modeli i fytyrës përfaqëson një objekt tredimensional në formën e një sipërfaqe të mbyllur.

Formohet grupi i faqeve të përfaqësuara nga poligone të sheshta dhe të kufizuara nga skajet e drejta rrjetë shumëkëndëshi. Fytyrat mund të jenë të çdo forme, por në shumicën dërrmuese të rasteve përdoren poligone konveks me një numër minimal kulmesh (trekëndësha dhe katërkëndësha). llogaritja e tyre është më e lehtë.

Disavantazhi kryesor i një rrjetë poligonale është përfaqësimi i përafërt i formës së një objekti kur përshkruan sipërfaqet e lakuara. Për të përmirësuar përafrimin linear pjesë-pjesë të objekteve të tillë, rritet numri i fytyrave, gjë që çon në kosto shtesë të kujtesës dhe një rritje të sasisë së llogaritjeve.

Në kuadrin e modelit të fytyrës, fytyrat mund të jenë edhe sipërfaqe të lakuara të kufizuara nga brinjë lakuar. Më shpesh përdoret si skaj pjesë bikubike parametrike, i kufizuar nga kthesa kubike parametrike.

Kur përdoren copa bikubike për të përfaqësuar një objekt me një saktësi të caktuar, kërkohet një numër dukshëm më i vogël fytyrash sesa kur përafrohen me një rrjetë poligonale. Sidoqoftë, llogaritjet kur punoni me sipërfaqe bikubike janë shumë më të komplikuara sesa kur punoni me fytyra të sheshta.

Ndryshe nga modeli i fytyrës, vëllimore-modeli parametrik e trajton objektin si një trup të fortë. Një objekt përshkruhet si një grup i disa elementeve bazë të formës vëllimore (primitive volumetrike). Çdo primitiv në model specifikohet nga dy grupe parametrash:

Parametrat dimensionale - përcaktojnë dimensionet gjeometrike të primitivit;

parametrat e pozicionit - vendosni pozicionin dhe orientimin e primitivit në lidhje me sistemin e koordinatave botërore.

Si primitivë, përdoren trupa të thjeshtë gjeometrikë: një cilindër, një kon, një kon i cunguar, një paralelepiped, një top, një torus.

Koordinatat e pikës qendrore të primitivit dhe koordinatat e një vektori njësi të drejtuar përgjatë lartësisë së primitivit zakonisht përdoren si parametra pozicioni.

Përveç këtyre parametrave, specifikohen operacionet në primitivë, të cilët janë tre operacionet kryesore të teorisë së grupeve - bashkimi, kryqëzimi dhe zbritja. Bashkimi i dy primitivëve është një objekt që përfshin të gjitha pikat e primitivëve origjinalë. Kryqëzimi i dy primitivëve është një objekt, të gjitha pikat e të cilit i përkasin njëkohësisht si primitivit të parë ashtu edhe atij të dytë. Rezultati i zbritjes së dy primitiveve është një objekt i përbërë nga ato pika të primitivit të parë që nuk i përkasin primitivit të dytë.

Disavantazhi i modelit vëllim-parametrik është mungesa e kufijve të qartë të ndarjeve të fytyrave në rastin e ndërthurjes së primitivëve.

Si pjese e kinematike model, një objekt mund të përcaktohet nga një grup elementësh tre-dimensionale, secila prej të cilave është një vëllim "i prerë" në hapësirë ​​kur lëviz përgjatë një trajektore të caktuar të një konture të sheshtë të mbyllur. Trajektorja e lëvizjes së konturit mund të jetë ose e drejtë ose e lakuar.

Lloji i elementit përcaktohet nga forma e konturit dhe trajektorja e lëvizjes së tij. Për shembull, një cilindër brenda kornizës së një modeli kinematik mund të përshkruhet si lëvizja e një rrethi përgjatë një segmenti që përfaqëson lartësinë e cilindrit.

Për të modeluar elementë të një forme komplekse, mund të përdorni ndryshimin në madhësinë e konturit ose pozicionin e tij në lidhje me trajektoren gjatë lëvizjes.

Avantazhi i modelit është mungesa praktike e kufizimeve në kompleksitetin e objektit që formohet. Disavantazhet përfshijnë kompleksitetin e specifikimit të elementeve.

Grafikat tredimensionale nuk përfshijnë domosdoshmërisht projeksionin në një aeroplan.....

YouTube enciklopedik

1 / 5

✪ Teoria e Grafikës 3D, mësimi 01 - Hyrje në Grafikën 3D

✪ Grafika kompjuterike në kinema

✪ Leksioni 1 | Grafika kompjuterike | Vitaly Galinsky | Lektorium

✪ 12 - Grafika kompjuterike. Konceptet themelore të grafikës kompjuterike

✪ Leksioni 4 | Grafika kompjuterike | Vitaly Galinsky | Lektorium

Titra

Aplikacion

Grafika tredimensionale përdoret në mënyrë aktive për të krijuar imazhe në rrafshin e një ekrani ose një fletë materie të shtypur në shkencë dhe industri, për shembull, në sistemet e automatizimit për punën e projektimit (CAD; për krijimin e elementeve të ngurtë: ndërtesa, pjesë makine, mekanizma ), vizualizimi arkitektonik (kjo përfshin të ashtuquajturën "arkeologji virtuale"), në sistemet moderne të imazhit mjekësor.

Aplikimi më i gjerë është në shumë lojëra kompjuterike moderne, si dhe një element i kinematografisë, televizionit dhe produkteve të printuara.

Grafika 3D zakonisht merret me një hapësirë ​​virtuale, imagjinare tre-dimensionale që shfaqet në një sipërfaqe të sheshtë, dy-dimensionale të një ekrani ose fletë letre. Aktualisht, ekzistojnë disa mënyra për të shfaqur informacionin tre-dimensional në një formë tre-dimensionale, megjithëse shumica e tyre përfaqësojnë karakteristika tre-dimensionale mjaft të kushtëzuara, pasi ato punojnë me një imazh stereo. Nga kjo zonë mund të vërehen syze stereo, helmeta virtuale, ekrane 3D të afta për të demonstruar një imazh tredimensional. Disa prodhues demonstruan ekrane 3D të gatshme për prodhim masiv. Sidoqoftë, ekranet 3D ende nuk ju lejojnë të krijoni një kopje të plotë fizike, të prekshme të një modeli matematik të krijuar nga metodat grafike 3D. Teknologjitë e shpejta të prototipizimit, të cilat janë zhvilluar që nga vitet 1990, e mbushin këtë boshllëk. Duhet të theksohet se teknologjitë e prototipizimit të shpejtë përdorin paraqitjen e një modeli matematikor të një objekti në formën e një trupi të ngurtë (modeli voxel).

Krijim

Për të marrë një imazh tredimensional në një aeroplan, kërkohen hapat e mëposhtëm:

• modelimi- krijimi i një modeli matematikor tredimensional të skenës dhe objekteve në të;
• teksturim- caktimi i teksturave rasterore ose procedurale në sipërfaqet e modeleve (nënkupton gjithashtu vendosjen e vetive të materialeve - transparencë, reflektime, vrazhdësi, etj.);
• ndriçimi- instalimi dhe konfigurimi;
• animacion(në disa raste) - duke u dhënë lëvizje sendeve;
• simulimi dinamik(në disa raste) - llogaritja automatike e ndërveprimit të grimcave, trupave të fortë / të butë, etj. me forcat e simuluara të gravitetit, erës, lëvizshmërisë etj., si dhe me njëri-tjetrin;
• pasqyrimi(vizualizimi) - ndërtimi i një projeksioni në përputhje me modelin fizik të zgjedhur;
• duke përbërë(faqosje) - finalizimi i imazhit;
• nxjerrja e imazhit që rezulton në një pajisje dalëse - një ekran ose një printer special.

Modelimi

Paketat më të njohura thjesht modeluese janë:

• Robert McNeel & Assoc. Rhinoceros 3D ;

Për të krijuar një model tre-dimensional të një personi ose krijese, Skulptura mund të përdoret si një prototip (në shumicën e rasteve).

Teksturimi

skicoj

Vizualizimi i grafikës tredimensionale në lojëra dhe aplikacione

Ekzistojnë një numër bibliotekash softuerësh për paraqitjen e grafikave 3D në programet e aplikimit - DirectX, OpenGL, etj.

Ekzistojnë një numër qasjesh për paraqitjen e grafikave 3D në lojëra - 3D të plota, pseudo-3D.

Paketa të tilla as nuk e lejojnë gjithmonë përdoruesin të përdorë drejtpërdrejt një model 3D, për shembull, ekziston një paketë OpenSCAD, në të cilën modeli formohet duke ekzekutuar një skript të krijuar nga përdoruesi i shkruar në një gjuhë të specializuar.

Ekranet 3D

Ekran tredimensionale ose stereoskopike, (ekranet 3D, ekranet 3D) - shfaq, nëpërmjet stereoskopisë ose ndonjë efekti tjetër, duke krijuar iluzionin e volumit real në imazhet e shfaqura.

Aktualisht, shumica dërrmuese e imazheve 3D shfaqen duke përdorur efektin stereoskopik, i cili është më i lehtë për t'u zbatuar, megjithëse përdorimi i vetëm i stereoskopisë nuk mund të quhet i mjaftueshëm për perceptimin tredimensional. Syri i njeriut, si në çift ashtu edhe i vetëm, i dallon po aq mirë objektet tredimensionale nga imazhet e sheshta [ ] .

Alekhina G.V., Kozlov M.V., Spivakova N.Ya.

Alekhina G.V., 2011

Kozlov M.V., 2011

Spivakova N.Ya., 2011
Universiteti Financiar dhe Industrial i Moskës "Synergy", 2011

Pjesa 2. Bazat e modelimit të skenave tredimensionale në 3D Studio Max

KUR TI STUDONI TEMËN, DO

Dije:

· Ndërfaqja e programit 3D Studio MAX;

· fazat e krijimit të një projekti të plotë 3D;

· caktimi i butonave të kontrollit të dritares;

· metodat e modelimit gjeometrik të imazheve tredimensionale;

· fazat e krijimit të një imazhi në grafikë tredimensionale;

· koncepti dhe qëllimi i modifikuesve;

· caktimi i materialeve bazë.

Te jesh i afte te:

· menaxhoni projeksionet;

· menaxhoni dritaret e programit 3D Studio MAX;

· simuloni imazhe tredimensionale;

· redaktoni të gjitha formularët;

· të kryejë veprime Boolean me objekte grafike;

· punoni me redaktorin e përmbajtjes.

Të zotërojë aftësi:

· ndërtimi i skenave statike dhe të animuara duke përdorur programin 3D Studio MAX;

· klonimi, rreshtimi dhe krijimi i vargjeve;

· redaktimi i splinave individuale;

· vizatimi i deformimeve;

· punë me grupe objektesh;

· krijimi i efekteve speciale;

· interpretimi i skenës.

TERMAT DHE KONCEPTET THEMELORE

modelimi

· krijimi i materialeve

· Modelimi NURBS

objekt master

modifikim

· objekt parametrik

· objekt i përbërë

objekt i skenës

· objekte me kornizë teli

· objekte lara-lara

nënobjekt

primitive

· projeksion aksonometrik

· projeksion qendror

pasqyrimi

vizualizimi

· sistemi global i koordinatave

· sistemi lokal i koordinatave

spline

· forma spine

· rafte modifikuesi

transformimi

hijezim

TEORIA

2.1. Fazat e krijimit të një projekti të plotë 3D

Një nga redaktuesit më të njohur të grafikës 3D, si midis amatorëve dhe profesionistëve në dizajnimin dhe krijimin e lojërave, është 3D Studio Max. Ka mjaft produkte softuerike që mund të konkurrojnë me të, dhe ndonjëherë edhe ta tejkalojnë atë në disa mënyra, por lehtësia intuitive e zhvillimit e bën 3D Studio Max një mjet të domosdoshëm. 3D Max është ideal për hapat e parë në punën me grafikë tredimensionale dhe për shumë bëhet mjeti kryesor.

Krijimi i një projekti të plotë 3D zakonisht përbëhet nga faza të tilla si: modelimi, krijimi i materialeve, ndriçimi, animimi, renderimi dhe pas-përpunimi. Rendi i kalimit nëpër këto faza të krijimit të një projekti 3D mund të ndryshojë në varësi të qëllimit dhe kompleksitetit të tij.

Le të shqyrtojmë fazat kryesore në më shumë detaje:

1. Modelimi– në këtë fazë krijohen objekte në dritaret e projeksionit. Ato gjithashtu mund të importohen nga një paketë tjetër grafike. Menaxhimi i parametrave të objektit, transformimi dhe modifikimi i tij, përfundimisht duhet të merrni modelin e nevojshëm 3D. Ekzistojnë disa teknika modelimi, duke filluar nga krijimi i thjeshtë i objekteve nga poligonet (fytyrat trekëndore në të cilat ndahet sipërfaqja e një objekti) deri te modelimi modern NURBS (krijimi i sipërfaqeve të sakta që përshkruhen nga kthesa 3D).

2. Krijimi i materialeve (hijezim)– faza gjatë së cilës vendoset pamja e objekteve, vendosen vetitë e sipërfaqes së tyre. Redaktimi i një materiali përfshin përcaktimin e strukturës së tij, si dhe ndryshimin e vetive të tij, të tilla si shkëlqimi, vrazhdësia, reflektimi etj. Pastaj materiali i dëshiruar aplikohet në objektin në skenë. Në këtë fazë mund të shtohen edhe efekte speciale si “Combustion” (Combustion), “Atmosphere” (Atmosphere), “Fog” (Foq).

3. Ndriçimi. Objektet e lehta mund të shtohen në skenë për të krijuar hije dhe ndriçim, si dhe për të rregulluar vetitë e tyre: ngjyrën, intensitetin, hijet.

4.Animacion. Pasi skena të jetë vendosur dhe objektet janë vendosur, ajo mund të luhet dhe përfundimisht të bëhet një film i animuar. Për ta bërë këtë, përdorni mjetin Animacion(Animate), duhet të zgjidhni një objekt në skenë, pas së cilës ai mund të zhvendoset, rrotullohet ose vendoset shtigje më komplekse, duke treguar vendndodhjen e tij në korniza të ndryshme. Ju gjithashtu mund të ndryshoni parametrat e objektit pas njëfarë kohe, gjë që do të veprojë si një efekt ringjalljeje. Shumica e efekteve të animacionit mund të shihen në portat e shikimit. Ekzistojnë disa teknika për animimin e objekteve. Më e thjeshta prej tyre është "animimi me çelësa" - krijohen kornizat kryesore, dhe lëvizja e objekteve midis tyre llogaritet automatikisht, çelësat e kornizës së animacionit mund të rregullohen automatikisht dhe manualisht. Për animacion më kompleks në 3D Max, është e mundur të përdoren shprehje matematikore ose lidhje me objekte të tjera. Kontrolluesit e lëvizjes dhe kufizimet mund të shtohen për t'i bërë animacionet më realiste.

5.Vizualizimi (renderimi). Pasi animacioni të jetë gati, mund t'i jepni të gjitha, d.m.th. bëj rendering. Kjo është zakonisht faza e fundit, shpesh më e gjatë në krijimin e një imazhi 3D ose filmi 3D. Gjatë renderimit, imazhi llogaritet duke përdorur të gjitha vetitë e specifikuara të materialeve të objekteve dhe llogariten burimet e dritës, hijet, reflektimet, thyerjet, etj. Koha e interpretimit varet nga shumë parametra, si rezolucioni, prania dhe sasia e hijeve, turbullimi i lëvizjes, pasqyrimi i reflektimeve dytësore. Skedari regjistrohet në format video ose ruhet në mënyrë të njëpasnjëshme imazhe si foto të ndara. 3D Max mbështet shumicën e formateve të skedarëve.

6.Pas përpunimit. Pas paraqitjes së skenës, kornizat e renderit mund të kenë nevojë të modifikohen - duke shtuar efekte të tilla si shkëlqimi, turbullimi, shkëlqimi, thellësia e fushës ose ndryshimi i gamës së ngjyrave.

2.2 Modelimi gjeometrik në 3D Studio Max

3D MAX është një program i orientuar nga objekti, kështu që termi "objekt" është thelbësor për të. Në mënyrë të rreptë, gjithçka që krijohet është një objekt. Këto janë forma gjeometrike, dhe burime drite, kthesa dhe plane, si dhe modifikues, kontrollues, etj. Një shumëllojshmëri e tillë e objekteve shpesh çon në një farë konfuzioni, kështu që për objektet e krijuara duke përdorur panelin Krijo, shpesh përdoret kualifikuesi - "objekt i skenës".

Kur krijohen objektet, ato përmbajnë informacion se cilat funksione mund të kryhen për ta dhe si mund të jetë sjellja e secilit objekt. Operacione të tilla mbeten aktive, të gjitha operacionet e tjera bëhen joaktive ose thjesht fshihen.

Shumica e objekteve janë parametrike. Parametrike Quhet një objekt, i cili përcaktohet nga një grup cilësimesh ose parametrash. Një objekt i tillë mund të ndryshohet në çdo kohë duke ndryshuar thjesht këto parametra. Megjithatë, mbani në mend se disa operacione i konvertojnë objektet parametrike në objekte joparametrike (eksplicite).

Shembuj të operacioneve të tilla janë:

1. Kombinimi i objekteve me një nga modifikuesit Edit.

2. Shkatërrimi i pirgut të modifikuesve.

3. Eksportimi i objekteve në një format tjetër skedari, ndërsa vetëm objektet në skedarin e eksportuar humbasin vetitë e tyre parametrike.

Në përgjithësi, është e nevojshme të ruhet përkufizimi parametrik i objekteve për aq kohë sa të jetë e mundur për ndryshimin e tyre të mundshëm.

Për të krijuar një objekt të ri parametrik, mund të kombinoni dy ose më shumë objekte dhe objekti që rezulton do të thirret të përbëra. Objektet e përbëra janë parametrike dhe gjithashtu mund të modifikohen duke vendosur parametrat e objekteve nga të cilët përbëhen.

Në 3D MAX, ju mund të manipuloni jo vetëm objekte të tëra, por edhe pjesë të objekteve, të cilat shënohen me termin "subjekt". Më të lehtat për t'u kuptuar janë nën-objektet e formave gjeometrike, të tilla si kulmet ose skajet, por ky koncept shtrihet edhe tek objektet jashtë skenës.

Shembuj të nënobjekteve janë:

1. kulmet, segmentet dhe splinat e objekteve të formës;

2. kulmet, skajet dhe faqet e objekteve me kornizë teli;

3. kulmet, skajet dhe elementet sipërfaqësore të objekteve lara-lara;

4.gizmo dhe qendrat modifikuese;

5.çelësat e trajektoreve të lëvizjes;

6. operandët e objekteve boolean;

7.format dhe shtigjet e objekteve të papafingo;

8.qëllimet e morf-objekteve;

Nga ana tjetër, nën-objektet e listuara kanë nën-objektet e tyre, duke formuar kështu një hierarki me shumë nivele të nën-objekteve, thellësia e së cilës është praktikisht e pakufizuar.

Siç u përmend më lart, hapi i parë në krijimin e një projekti 3D të plotë është krijimi i objekteve të skenës, të cilat më pas do të jepen. Kur ndërtohet një objekt skene, krijohet një proces që përcakton metodën për caktimin e vetive të një objekti, modifikimin dhe transformimin e parametrave të tij, shtrembërimin e një objekti në hapësirë ​​dhe shfaqjen e një objekti të përfunduar në një skenë. Ky proces quhet skema e rrjedhjes.

Një skemë filetimi mund të mendohet si një grup udhëzimesh për montimin e një objekti. Hapat kryesorë të skemës së rrjedhës së një objekti janë:

1.krijimi i një objekti master;

2. modifikim (modifikuesit llogariten sipas radhës në të cilën janë aplikuar);

3.transformim;

4.shtrembërim i hapësirës;

5.përcaktimi i pronave;

6. përfshirja e objektit në vendngjarje.

Termi "objekt kryesor" përfshin parametrat e objektit origjinal, i cili krijohet duke përdorur panelin "Krijo" dhe është një përkufizim abstrakt i një objekti që nuk ekziston. Objekti kryesor përmban informacione rreth objektit si p.sh.

1.lloji i objektit;

2.parametrat e objektit;

3. origjina e koordinatave;

4.orientimi i sistemit koordinativ lokal të objektit;

Të gjitha objektet kanë veti unike si: emri, ngjyra, materiali i caktuar. Këto veti duhet të konsiderohen të pavarura, pasi ato nuk janë as parametra bazë të objektit, as rezultat i modifikuesve ose transformimeve.

2 . 3 . Konvertimi i objektit

Objektet e skenës mund të transformohen duke përdorur dy grupe mjetesh: "Transformimet" dhe "Modifikimet". Shpesh, transformime të ngjashme të objekteve mund të arrihen si duke aplikuar modifikues ashtu edhe duke transformuar objektin. Zgjedhja e metodës së nevojshme për transformimin e një objekti varet nga mënyra se si është ndërtuar objekti dhe çfarë planifikoni të bëni me të më vonë. Le të shqyrtojmë më në detaje të dyja mundësitë e transformimit të objekteve.

Me ndihmën e shndërrimeve vendosen objektet në skenë, d.m.th. ndryshimi i pozicionit, orientimit dhe madhësisë së tyre. Transformimet përfshijnë tre lloje të transformimeve të objekteve:

1.Pozicionimi - përcakton distancën e origjinës së koordinatave lokale të objektit nga origjina e koordinatave hapësinore botërore.

2. Rrotullimi - përcakton këndin ndërmjet boshteve koordinative lokale të objektit dhe boshteve të koordinatave botërore.

3.Shkalla – përcakton madhësinë e vlerës së ndarjes së boshteve koordinative lokale të objektit në raport me vlerën e pjesëtimit të boshteve të koordinatave botërore.

Kombinimi i këtyre tre llojeve të transformimit të objektit përbën matricën e transformimit dhe karakteristikat e tyre mund të përmblidhen në formën e tre tezave:

1.përcaktojë vendndodhjen dhe orientimin e objekteve në skenë;

2.prek të gjithë objektin;

3.llogaritet pas të gjithë modifikuesve.

Pika e tretë kërkon sqarim, përkatësisht: pavarësisht nëse së pari aplikohen modifikuesit, e më pas transformimi, ose anasjelltas, modifikuesit gjithmonë llogariten fillimisht dhe vetëm atëherë llogariten transformimet.

Gjatë çdo transformimi të një objekti, dritaret e projektimit do të shfaqin boshtet e transformimit. Duke i përdorur ato, ju mund të kufizoni veprimet në një bosht ose plan, si dhe ta bëni më të saktë transformimin ndërveprues të një objekti. Për secilin nga tre grupet e transformimit, boshtet e transformimit kanë formën e tyre:

- “Move” – pozicionimi (Fig. 4.1).

1.Kuti(Kutia) - kubike ose drejtkëndore.

2.Sferë(Sferë) - është objekt shumëkëndor, d.m.th. ndërtuar mbi bazën e katërkëndëshave.

3.Cilindri(Cilindër).

4.Thor(Torus).

5.Kazan(Çajni) - është një element klasik i grafikës tredimensionale.

6.Koni(Koni).

7.Gjeosfera(Gjeosfera) - ndryshe nga sfera, ajo është e ndërtuar mbi bazën e trekëndëshave.

8.Tub(Tub) - një cilindër i uritur.

9.Piramida(Piramida).

10.Aeroplan(Aeroplan).

Të gjithë primitivët kanë parametra të modifikueshëm për të kontrolluar karakteristikat e tyre përcaktuese. Kjo ju lejon të krijoni primitivë si në mënyrë interaktive ashtu edhe në mënyrë eksplicite duke specifikuar vlerat e sakta të parametrave.

Nëse modifikuesi EditPatch aplikohet menjëherë pas krijimit të primitivit, atëherë ai do të trajtohet si një grup arnash. Kur aplikohen në primitivët e çdo modifikuesi tjetër, ato shndërrohen në korniza teli. Rezultati i modifikimit të objekteve të lara-lara dhe kornizë mund të duket i ndryshëm, sepse kulmet e rrjetës janë të qarta, dhe arnimi është rezultat i llogaritjes.

Në paragrafin e mëparshëm, u mor në konsideratë përdorimi i modifikuesve për të marrë objekte të përpunuara bazuar në forma spline, duke përdorur modelin e filxhanit si shembull. Duke redaktuar objektet me kornizë teli për këtë kupë, mund të krijoni një dorezë:

1. Në shiritin e komandave zgjidhni Krijo – > Gjeometria – > Kutia (Fig. 4.27).

Oriz. 4.28. Krijimi i një doreze filxhani duke përdorur modifikimin me kornizë (Hapi 2)

3. Shkoni te skeda Modify dhe aplikoni modifikuesin Edit Mesh (Fig. 4.29).

Oriz. 4.30. Krijimi i një doreze filxhani duke përdorur modifikimin me kornizë (Hapi 4)

5. Pas kësaj, të gjitha kulmet do të theksohen me blu (Fig. 4.31).

Oriz. 4.32 Krijimi i një doreze filxhani duke redaktuar objektet e kornizës (Hapi 6)

7. Në shiritin kryesor të veglave zgjidhni "Move" (Fig. 4.33).

Oriz. 4.33. Krijimi i një doreze filxhani duke përdorur modifikimin me kornizë (Hapi 7)

4. Lëvizni kulmet e përzgjedhura siç tregohet më poshtë (Fig. 4.34, Fig. 4.35).

Oriz. 4.35. Krijimi i një doreze filxhani duke përdorur modifikimin me kornizë (Hapi 9)

9. Më pas lëmoni sipërfaqen me modifikuesin Mesh Smooth Siç mund ta shihni nga figura, modifikuesi i fundit i aplikuar është në krye të stivit (Fig. 4.36).

Oriz. 4.38. Lidhja e filxhanit dhe dorezës

Oriz. 4.39. Shiko rezultatin

2.12. Konfigurimi dhe interpretimi në 3D Studio MAX

Në 3DS MAX, kutia e dialogut Render Scene i siguron përdoruesit mjetet e nevojshme për të dhënë imazhe të palëvizshme dhe për të krijuar skedarë video të animuar. Lëvizja rënëse Render Type (Llojet e vizualizimit) në shiritin kryesor të veglave ju lejon të zgjidhni një nga tetë mënyrat për të dhënë skenën (Fig. 4.120).

"Dritarja e projeksionit" (Shiko) - jepet e gjithë dritarja e projeksionit.

"Zgjedhja" (Zgjedhur) - jepen vetëm objektet e zgjedhura. Nëse ka një imazh në dritaren e kornizës së renderuar, objektet e zgjedhura paraqiten sipër saj. Komanda Clear rivendos dritaren e kornizës së renderit.

"Rajoni" (Rajoni) - jepet një zonë drejtkëndore e zgjedhur nga përdoruesi.

"Crop" (Crop) - jepet një zonë drejtkëndëshe dhe të gjitha të dhënat e tjera vendosen në dritaren e kornizës së renderuar.

"Rritje" (Blowup) - fillimisht jepet një zonë drejtkëndore, dhe më pas rritet në madhësinë e imazhit aktual.

"Enë dimensionale" (Kutia e zgjedhur) - jepen vetëm objektet që janë në vëllimin e kutisë së përgjithshme të përzgjedhjes aktuale. Me këtë opsion interpretimi, vendoset rezolucioni i imazhit që rezulton.

"Rajon i përzgjedhur" - jep zonën e specifikuar nga kutia kufizuese e përzgjedhjes. Prerja është marrë nga cilësimet e përgjithshme të vizualizimit.

"Crop Selected" - paraqitet zona e specifikuar nga kutia kufitare e përzgjedhjes aktuale dhe çdo gjë tjetër pritet.

Oriz. 4.68. Zgjedhja e një metode të interpretimit të skenës

Ndërsa paraqitet një skenë 3D, dritarja Rendering shfaq kornizë për kornizë dhe shiritat e progresit kohor dhe kohën e renderimit të kuadrit të fundit. Kutia e dialogut Rendering shfaq cilësimet e ofertuesit të skanimit me rezolucion të lartë kur krijoni imazhet përfundimtare (Fig. 4.69).

Oriz. 4.69. Kutia e dialogut e interpretimit

Ju mund të vendosni parametrat e procesit në kutinë e dialogut Render Scene (Fig. 4.69). Për të hapur këtë dritare, klikoni në butonin Render Scene në shiritin kryesor të veglave ose zgjidhni komandën Rendering – Render (mund të përdorni gjithashtu tastin F10 në tastierën tuaj).

Dritarja përbëhet nga disa skeda, në skedën "Përgjithshme" (Përbashkët) ka parametra dhe opsione që përdorin të gjithë vizualizuesit. Në seksionin Opsionet, janë vendosur opsione të ndryshme vizualizimi:

· "Kontrolli i ngjyrave" (Kontrolli i ngjyrave të videos) - kontrollon nëse vlerat e intensitetit të pikselit janë brenda kufijve të standardeve të videove PAL ose NTSC;

· "Afisho të dyja anët" (Force 2-Sided) - paraqet sipërfaqet në të dy anët e objekteve, pavarësisht nga cilësimet e materialit;

· "Efektet atmosferike" (Atmospherics) - vizualizon efektet atmosferike;

· "Efektet" (Efektet) - përfshin efektet e vizualizimit, të konfiguruara në skedën Efektet;

· "Super Black" - kufizon errësirën e pikselëve në modalitetin e videos;

· "Zhvendosja" - aktivizon vizualizimin e hartave të zhvendosjes;

· "Render Hidden Geometry" - jep objekte të fshehura;

· Render to Fields - pavarësisht nga përdorimi i kornizave, jep dy fusha të linjave të alternuara për video. Përdoret për të qetësuar lëvizjen.

Oriz. 4.70. Kutia e dialogut të Render Scene
skeda "Të përgjithshme" (e zakonshme)

Seksioni Advanced Lightning përmban opsione për ndriçimin indirekt.

Skeda Render Output përmban cilësime që janë përgjegjëse për skedarët dhe kutitë e dialogut në të cilat do të kryhet interpretimi.

Skeda Render Elements përmban vegla që ju lejojnë të jepni elemente të ndryshme veç e veç (Fig. 4.71).

"Elements Active" - ​​mundëson paraqitjen e elementeve të zgjedhur në skedarë të ndryshëm. Elementet zgjidhen me butonat Shto dhe Merge dhe shfaqen në kutinë më poshtë.

"Elementet e ekranit" - mundëson shfaqjen e elementeve të zgjedhur në dritare të ndryshme të kornizës së renderuar.

Oriz. 4.71. Kutia e dialogut Render Scene, Render Elements Tab

Skeda Renderer përmban kontrollet për interpretuesin aktiv (Fig. 4.71). Ndërrimi i renderuesve bëhet në seksionin "Cakto Renderer" në skedën Common. Si parazgjedhje, Scanline Renderer është aktivizuar, siç përshkruhet në titullin e dritares. Cilësimet e mëposhtme të interpretuesit të linjës janë të disponueshme.

Paraqitja e Parazgjedhur e Renderer Scanline është menduar për vendosjen e parametrave që janë unikë për interpretuesin rresht pas rreshti.

Për interpretuesit e tjerë, ky seksion ka një pamje të ndryshme:

· "Mapping" - aktivizon vizualizimin e hartave;

· "Hijet" (Hijet) - përfshin vizualizimin e hijeve;

· "Auto-reflection / Refraction and Mirrors" (Auto-Reflect / Refract and Mirrors) - aktivizon vizualizimin e hartave "Reflektim / Përthyerje" (Reflekt / Refrakt);

· "Display wireframe" (Force Wireframes) - shfaqen vetëm korniza teli të objekteve, pavarësisht nga cilësimet e materialit;

· Trashësia e telit - vendos trashësinë e kornizës së telit nëse është aktivizuar opsioni Force Wireframes.

Zbutja e kontureve të sipërfaqes së pabarabartë gjatë renderimit është thelbësore për imazhet përfundimtare me cilësi të lartë. Për imazhet e testimit, mund të çaktivizohet. Anti-aliasing është konfiguruar në seksionin Anti-Aliasing.

AntiAliasing – zbut vrazhdësinë e konturit të rasterit.

“Filter Maps” – përfshin filtrimin e imazheve piramidale dhe filtrimin sipas sipërfaqes totale.

Në seksionet Object Motion Blur dhe Image Motion Blur, opsionet Apply aktivizojnë paraqitjen e turbullimeve përkatëse.

"Ruaj memorie" - kur ky opsion është i aktivizuar, i vendosur në seksionin Memory Management, konsumi i memories zvogëlohet me 15-25% duke rritur kohën e renderimit me afërsisht 4%.

Oriz. 4.72. Kutia e dialogut të Render Scene,
Skeda e interpretuesit

Për të filluar renderimin, klikoni në butonin Render Scene. Në grupin Render Output, klikoni në butonin "..." pranë "Ruaj skedarin". Do të shfaqet kutia e dialogut Render Output File.

Zgjidhni formatin e skedarit nga lista rënëse Save as Type dhe specifikoni emrin e imazhit (Fig. 4.73).

Oriz. 4.73. Render Output File Dialog Box, Ruaj si Lloj lista rënëse

Për të ruajtur rezultatet e paraqitjes së radhës në një skedar, kontrolloni kutinë e kontrollit Save File në dritaren Render Scene (Fig. 4.74).

Oriz. 4.74. Ruajtja e rezultateve të vizualizimit në një skedar

Në kutinë e dialogut Render Scene, seksioni Output Size përcakton gjerësinë dhe lartësinë e rezolucionit të imazhit të dhënë në pixel. Rezolucioni i paracaktuar është 640x440. Klikoni butonin për të aplikuar komandën Render Scene (Fig. 6.74).

Në seksionin "Madhësia e daljes" të skedës "Përbashkët", zgjidhni madhësinë e figurës së daljes duke klikuar në butonin përkatës ose duke futur vlerat në fushat "Gjerësia" dhe "Gjerësia".

Tani madhësia e figurës është vendosur dhe interpretimi do të kryhet në imazhin e rezolucionit të specifikuar.

Oriz. 4.75. Përcaktimi i rezolucionit të imazhit të dhënë

Një rezolucion i ulët, si p.sh. 320x240, do të mjaftojë për stërvitje. Duke klikuar në ikonën e kyçjes pranë opsionit "Image Aspect Ratio" (Image Aspect), mund të çaktivizoni ndryshimin në përmasat e figurës.

Duke klikuar me të djathtën në një nga butonat e rezolucionit të paravendosur hapet kutia e dialogut "Configure Preset". Lista rënëse në këtë grup përmban standardet e rezolucionit dhe raportit të pamjes të përdorura në aplikacione të ndryshme. Nga lista madhësia e daljes përdoruesi mund të zgjedhë parametrat e standardeve të ndryshme të fotografive, filmave dhe videove (Fig. 4.76).

Oriz. 4.76. Cilësimet

Pra, le të përpiqemi të vizualizojmë foton tonë me një vazo. Hapni skedarin me këtë skenë në 3DS MAX dhe shtypni butonin Render Scene. Në kutinë e dialogut Render Scene, vendosni opsionet e procesit të interpretimit. Klikoni butonin Render , fillon renderimi, koha e renderimit varet drejtpërdrejt nga kompleksiteti i skenës, madhësia e imazhit përfundimtar dhe është në përpjesëtim të zhdrejtë me fuqinë llogaritëse të kompjuterit (Fig. 4.77).

Oriz. 4.77. Vizualizimi i imazhit me një vazo (hapi 1)

Imazhi do të hapet në një dritare të veçantë. Në rastin tonë, ne shohim vetëm një vazo dhe hapësirë ​​të zezë, pasi nuk ka objekte të tjera në skenë dhe nuk mund të jenë (nuk i kemi krijuar ne). Për të ruajtur imazhin që rezulton në një skedar, duhet të klikoni në butonin "Ruaj" (Fig. 4.78).

Oriz. 4.78. Vizualizimi i imazhit me një vazo (hapi 2)

Në kutinë e dialogut që hapet, vendosni emrin e skedarit (bitmap) dhe formatin e tij (p.sh. jpg ). Duke klikuar në butonin "Ruaj", do ta ruani rezultatin e paraqitjes në drejtorinë e dëshiruar.

Nga rruga, një transmetim më realist i informacionit të ngjyrave dhe intensitetit të ndriçimit mund të arrihet duke ruajtur rezultatin në formatin HDR. HDRI (Imazhi me rreze të lartë dinamike) ka një gamë dinamike më të gjerë se formatet e tjera grafike. Në grafikat 3D, HDRI-të shpesh përdoren si një hartë mjedisi për të krijuar reflektime realiste. Për të shtuar një hartë mjedisi në 3DS Max, duhet të ekzekutoni komandën Rendering > Environment, klikoni butonin e parametrit të Hartës së Mjedisit në paraqitjen e Parametrave të Përbashkët, zgjidhni hartën Bitmap në dritaren e hapur Material/Map Browser dhe specifikoni shtegun për në skedar. në format HDR (Fig. 4.79).

Oriz. 4.79. Vizualizimi i imazhit me një vazo (hapi 3)

2.13. Krijoni efekte speciale

Pas-përpunimi i imazhit të dhënë përdoret për të krijuar efekte të ndryshme që shkojnë përtej grafikës 3D. Efektet në 3DS MAX ju lejojnë të kontrolloni riprodhimin e ngjyrave, të shtrembëroni imazhin, të shtoni grimca, të shtoni pikat kryesore, etj.

Për të shtuar efekte në një skenë tredimensionale, duhet të ekzekutoni komandën "Vizualizim" (Renderimi) - "Efektet" (Efektet), dhe më pas shkoni te skeda "Efektet" (Efektet). Në dritaren Environment and Effects, klikoni butonin Shto dhe zgjidhni efektin e dëshiruar. Pas shtimit të efektit më poshtë në dritare "Mjedisi dhe efektet" shfaqen cilësimet e efektit.

Për të hequr efektin, klikoni butonin Fshi. Duke përdorur zonën e cilësimeve "Parashikim" ( Parapamje) nën listën "Efektet" (Efektet), mund të kontrolloni vizualizimin e efekteve.

Me kutinë e kontrollit Interaktive të zgjedhur, skena do të shfaqet sa herë që ndryshohen parametrat e efektit. Ky funksion është i përshtatshëm për t'u përdorur kur ju duhet të vendosni një lloj të caktuar efekti (Fig. 4.80).

Oriz. 4.80. Dritarja e cilësimeve të ekranit të efektit

Le të hedhim një vështrim më të afërt në disa nga efektet pas përpunimit. Shumë shpesh, shtimi i realizmit kërkon simulimin e reflektimeve të dritës që ndodhin gjatë shkrepjes së objekteve reale dhe janë për shkak të formës së lenteve.

Në 3DS MAX ekziston një grup i veçantë efektesh që ju lejojnë të simuloni pika të tilla kryesore, ky është grupi i efekteve të Lens Effects.

Ekzistojnë disa forma themelore të shkëlqimit.

· "Shkëlqim" (Shkëlqim) - një theksim që krijon një shkëlqim rreth zonave të ndritshme të imazhit.

· "Një rreth"( Unaza ) - një theksim në formën e një rrethi të vendosur rreth qendrës së shkëlqimit.

· "Rreze"( Rreze) - efekti në formën e rrezeve të drejtpërdrejta që dalin nga qendra e shkëlqimit.

· "Shkëlqim dytësor me rregullim automatik" (Auto Secondary) - krijon një shkëlqim shtesë në formën e një rrethi, pozicioni i të cilit varet nga pozicioni i kamerës.

· "Shkëlqim sekondar me rregullim manual" ( Manual Sekondar) - përdoret si shtesë e efektit "Shkëlqim sekondar me rregullim automatik" (Auto Secondary) dhe bën të mundur shtimin e pikave kryesore të madhësive dhe formave të tjera. Kur përdorni këtë efekt, imazhit i shtohet vetëm një theksim. Efekti "Shkëlqim dytësor me rregullim manual" (Manual Secondary) mund të përdoret veçmas.

· "Ylli" (Ylli) - shton një theksim në formën e një ylli. Ky efekt është i ngjashëm me "Ray" (Ray), megjithatë, gjatë krijimit të tij, përdoren më pak rreze (nga 0 në 30).

· "Flash i dritës" (Streak) - një shkëlqim verbues në formën e një rreze të drejtpërdrejtë të dyanshme që buron nga qendra e shkëlqimit dhe zvogëlohet në madhësi ndërsa largohet.

Kur shtoni Efektet Lens, duhet të zgjidhni efektin në paraqitjen e Parametrave të Efekteve të Lenteve, lista e djathtë tregon efektet që përdoren në skenë (Fig. 4.81). Kur i zgjidhni ato, parametrat e secilit prej tyre shfaqen në këtë listë.

Duke përdorur parametrat e paraqitjes së Lens Effects Globals, mund të zgjidhni burimin e dritës në të cilin do të aplikohen efektet. Burimi mund të specifikohet duke klikuar butonin "Specify source light" (Pick Light) dhe duke e zgjedhur atë në skenë.

Kompletet e efekteve të lenteve me parametra të specifikuar mund të ruhen si skedarë LZV për përdorim në projekte të ndryshme.

Oriz. 4.81. Shfaqja e reflektimit

PYETJE TESTI

1. Nga se përbëhet skena? 3DS MAX ?

2. Si shfaqet skena 3D në ekran?

3. Çfarë është retina e trupit dhe nga cilat elemente standarde përbëhet ajo?

4. Si mund të animoni thjesht një skenë?

5. Cili është rendi i përgjithshëm i zhvillimit të skenës?

6. Sa lista komandash janë të përfshira në menynë kryesore3DS MAX Dhe cili është qëllimi i secilës prej këtyre listave?

7. Cilat janë llojet e menyve të kontekstit dhe si hapen ato?

8. Cila është menyja e katërt?

9. Për çfarë shërbejnë dritaret e projektimit dhe ku janë butonat për kontrollin e tyre?

10. Cili është qëllimi i paneleve komanduese, sa janë dhe ku ndodhen?

11. Sa shirita veglash përdoren në program, cili është ndryshimi thelbësor midis shiritit kryesor të veglave dhe atyre shtesë?

12. Ku ndodhen mjetet e animacionit publik dhe cilat janë tre grupet e elementeve që i përbëjnë ato?

13. Si ndryshojnë kutitë e dialogut modal nga ato pa mode?

14. Cilat janë trupat gjeometrikë dhe cilat janë varietetet e tyre?

15. Cilat janë objektet konturore, cilat janë varietetet e tyre dhe si ndryshojnë ato nga njëra-tjetra?

16. Në cilat lloje projeksionesh përdoren 3DS MAX ?

17. Çfarë është një pamje skene?

18. Çfarë operacionesh mund të kryhen kur konfiguroni portat e shikimit?

19. Cilat janë dy mënyrat më të përdorura të shfaqjes së skenës, si quhen dhe cilat janë ato?

20. Si vendoset cilësia e ekranit të transparencës në portat e shikimit?

21. Si rregullohen parametrat e pamjes së skenës në dritaret e projektimit?

22. Cilat komanda mund të përdoren për të rivendosur cilësimet e pamjes së mëparshme të skenës ose pamjen e mëparshme?

23. Në cilat raste mund t'ju duhet të shfaqni sipërfaqen e brendshme të trupave?

24. Cili mjet programi mund të përdoret për të rregulluar parametrat e ndriçimit të skenës në dritaret e projektimit me ndriçues të integruar?

25. Sa sisteme koordinative përdoren në program dhe ku janë zgjedhur?

26. Cili është qëllimi i njësive matëse aktuale dhe të sistemit?

27. Cilat janë tre llojet e rrjetave të përdorura në program?

28. Cila është teknologjia e përpunimit duke përdorur modifikues?

29. Cilat janë dy mënyra alternative për të lidhur modifikuesit me objektin që përpunohet?

30. Çfarë është pirgu i modifikuesve dhe ku ndodhet?

31. Çfarë operacionesh mund të kryhen me miun në dritaren e stakut të modifikuesve?

32. Çfarë nënkuptohet me funksionimin e palosjes së modifikuesit?

33. Në cilat raste duhet vendosur një rezolucion i lartë i retinës së objektit të përpunuar?

34. Kur shfaqet shiriti i informacionit të paralajmërimit?

35. Çfarë është një sistem grimcash dhe cilat janë pjesët kryesore të tij?

Grafika kompjuterike- një shkencë që studion metodat dhe mënyrat e krijimit, formimit, ruajtjes dhe përpunimit të imazheve duke përdorur softuer dhe sisteme kompjuterike harduerike.

Grafika tredimensionale (grafika 3D) - një pjesë e grafikës kompjuterike, një grup teknikash dhe veglash softuerësh dhe harduerësh të krijuar për paraqitjen hapësinore të objekteve në një sistem koordinativ tredimensional.

Model - një objekt që pasqyron veçoritë thelbësore të objektit, fenomenit ose procesit që studiohet.

Modelimi 3D - studimi i një objekti, dukurie ose procesi duke ndërtuar dhe studiuar modelin e tij.

Redaktorët e grafikës 3D- programe dhe paketa softuerike të dizajnuara për modelim tredimensional.

Rrjetë poligonesh - një grup kulmesh, skajesh, faqesh që përcaktojnë formën e një objekti poliedrik në grafikë tredimensionale.

Shumëkëndëshi- elementi më i vogël i një rrjeti poligonal, mund të jetë një trekëndësh, katërkëndësh ose një shumëkëndësh tjetër i thjeshtë konveks.

Spline- një objekt gjeometrik dydimensional që mund të shërbejë si bazë për ndërtimin e objekteve tredimensionale.

Motori grafik ("vizualizues"; ndonjëherë "render")- nën-softuer, detyra kryesore e të cilit është vizualizimi (renderimi) i grafikës kompjuterike dy-dimensionale ose tredimensionale.

Metodat për krijimin e objekteve 3D

Sipas formës së tyre, objektet e botës reale ndahen në të thjeshta dhe komplekse. Një tullë është një shembull i një objekti të thjeshtë, dhe një makinë është një shembull i një objekti kompleks. Për çdo objekt në botën reale, pavarësisht nga kompleksiteti dhe natyra e tij, ju mund të krijoni një model tredimensional. Ekzistojnë metoda të ndryshme të modelimit 3D:

modelimi i bazuar në primitive;

· modelim spline;

Përdorimi i modifikuesve

modelim me sipërfaqe të redaktueshme: Rrjetë e modifikueshme(Sipërfaqe e modifikueshme), Poli i modifikueshëm(Sipërfaqe poligonale e modifikueshme), Patch i modifikueshëm

Krijimi i objekteve duke përdorur operacionet Boolean;

krijimi i skenave tredimensionale duke përdorur grimca;

· NURBS-modelimi (modelimi i bazuar në B-splines iracionale johomogjene).

Kur krijoni një objekt në skenë, është e nevojshme të merren parasysh veçoritë e gjeometrisë së tij. Si rregull, i njëjti objekt mund të modelohet në disa mënyra, por gjithmonë ekziston një mënyrë që është më e përshtatshme dhe harxhon më pak kohë.

Në këtë punim, objektet krijohen për një sistem ndërveprues, i cili vendos disa kufizime në kompleksitetin e tyre. Është e pamundur të krijohen objekte fotorealiste (objekte me poli të lartë), pasi ato kërkojnë shumë burime kompjuterike mbi të cilat do të nisë programi përfundimtar, dhe gjithashtu, sa më shumë objekte në skenë, aq më e madhe është ngarkesa në motorin grafik. Kur punoni në objekte 3D për sistemet interaktive, duhet të merren parasysh këto kufizime dhe është e nevojshme të krijohen objekte sa më të optimizuara, por jo në kurriz të cilësisë së pamjes. Balanca midis cilësisë dhe kompleksitetit optimal është një nga sfidat kryesore kur krijohen objekte për sisteme ndërvepruese.

Modelimi i bazuar në primitive

Kjo metodë përdoret në ato raste kur mund ta ndani mendërisht një objekt në disa primitivë të thjeshtë të lidhur me njëri-tjetrin. Është e nevojshme të keni një të menduar të mirë hapësinor, të imagjinoni vazhdimisht objektin, të gjitha detajet e tij kryesore dhe vendndodhjen e tyre në lidhje me njëri-tjetrin. Duke përdorur primitivët, mund të përshkruani pothuajse çdo objekt, por kur modeloni objekte komplekse, pas një numri të caktuar të madh primitivësh, përdorimi i kësaj metode është i papërshtatshëm.

Oriz. një.

Procesi i krijimit të objekteve të bazuara në primitive mund të ndahet në faza:

ndarja mendore e objektit origjinal në primitivë;

krijimi i primitivëve;

rregullimi i primitivëve në lidhje me njëri-tjetrin sipas formës së objektit të krijuar;

Rregullimi i madhësive të primitivëve;

teksturimi, pra imponimi i materialit.

Primitivët përdoren më së miri kur përshkruajnë objekte relativisht të thjeshta. Përdorimi i tyre për të shfaqur objekte komplekse është i padëshirueshëm.

Modelimi Spline

Një nga mënyrat efektive për të krijuar modele tre-dimensionale. Krijimi i një modeli duke përdorur splines reduktohet në ndërtimin e një kornize spline, në bazë të së cilës krijohet një sipërfaqe gjeometrike tredimensionale.

Në shumicën e redaktuesve të grafikës 3D, ekziston mundësia e modelimit spline, dhe paketa e veglave të këtyre programeve përfshin figurat e mëposhtme:

Oriz. 2.

· Linja (Linja);

· Rrethi (Rrethi);

· Hark (Arc);

· Ngon (Poligon);

· Teksti (Teks);

· Seksioni (Seksioni);

· Drejtkëndësh (Rectangle);

· Ellipse (Elipse);

· Donut (Unaza);

· Yll (Poligoni në formën e një ylli);

· Helix (spiral)

· Vezë (vezë).

Si parazgjedhje, primitivet spline nuk shfaqen në fazën e renderimit dhe përdoren si objekte ndihmëse, por ato mund të bëhen të renderueshme nëse është e nevojshme.

Bazuar në figurat spline, ju mund të krijoni objekte komplekse gjeometrike tre-dimensionale. Kjo metodë përdoret më shpesh gjatë modelimit të objekteve simetrike, duke rrotulluar profilin e splinës rreth disa akseve, si dhe objektet josimetrike, duke shtuar volumin në seksionin e figurës së zgjedhur të splinës.

Përdorimi i modifikuesve

Një modifikues është një operacion i veçantë që mund të zbatohet në një objekt që ndryshon vetitë e objektit. Të gjithë redaktuesit e grafikës 3D kanë një numër të madh modifikuesish që ndikojnë në objekt në mënyra të ndryshme, për shembull, duke e përkulur, shtrirë, zbutur ose përdredhur. Modifikuesit mund të shërbejnë gjithashtu për të kontrolluar pozicionin e një teksture në një objekt ose për të ndryshuar vetitë e tij fizike.

Oriz. 3.

Në produktet profesionale me funksione të plota për 3D modelimi, për shembull Autodesk 3ds Maxështë e mundur që shpejt të shkoni te cilësimet e objektit dhe modifikuesit e aplikuar në të, të çaktivizoni ose aktivizoni veprimet e modifikuesve, si dhe të ndryshoni rendin e ndikimit të tyre në objekt.

Modelimi me sipërfaqe të modifikueshme

Mënyra e zakonshme për të krijuar 3D modele. Shumica e redaktuesve modernë të grafikës 3D ju lejojnë të punoni me llojet e mëposhtme të sipërfaqeve të redaktueshme:

· Rrjetë e modifikueshme(Sipërfaqe e modifikueshme);

· Poli i modifikueshëm(Sipërfaqe poligonale e modifikueshme);

· Patch i modifikueshëm(Sipërfaqja e arnimit të modifikueshme);

Të gjitha metodat e mësipërme për ndërtimin e sipërfaqeve janë të ngjashme me njëra-tjetrën, dhe ndryshimet qëndrojnë në cilësimet e modelimit në nivelin e nënobjektit. Në objektet e tipit Poli i modifikueshëm modeli përbëhet nga shumëkëndësha, në Rrjetë e modifikueshme- nga faqet trekëndore, dhe në Patch i modifikueshëm- nga arna të formës trekëndore ose katërkëndore, të cilat krijohen nga splinat Bezier.

Oriz. 4.

Një shembull i një pakete softuerike që ka aftësinë për të modeluar duke përdorur sipërfaqe të redaktueshme është Autodesk 3ds Max. Kur punoni me objekte të tipit Poli i modifikueshëm, përdoruesi mund të modifikojë kulmet ( Kulmi), skajet ( buzë), kufijtë ( Kufiri), poligonet ( Shumëkëndëshi) dhe elementet ( element) të objektit që redaktohet. Aftësitë e redaktimit të objekteve Mesh të modifikueshme ndryshojnë në aftësinë për të ndryshuar fytyrat ( fytyrë) dhe mungesa e modalitetit të redaktimit të kufijve. Për të punuar me Patch i modifikueshëm ju mund të përdorni mënyrat e redaktimit për kulmet, skajet, arna ( Patch), elementet dhe vektorët ( Doreza).

Oriz. pesë. Opsionet e redaktimit të sipërfaqes Poli i modifikueshëm Për shembull Autodesk 3ds Max

Vlen të theksohet se "Politik i modifikueshëm"- metoda më e zakonshme e modelimit, e përdorur për të krijuar modele komplekse dhe modele të ulëta për sistemet ndërvepruese.

Krijimi i objekteve me operacione Boolean

Një nga metodat më të përshtatshme dhe më të shpejta të modelimit është krijimi 3D objektet që përdorin operacionet Boolean. Thelbi i kësaj metode është që kur dy objekte kryqëzohen, mund të merrni një të tretë, i cili do të jetë rezultat i mbledhjes ( Bashkimi), zbritje ( Zbritja) ose kryqëzimet ( Kryqëzimi) të objekteve origjinale.

Oriz. 6. Aplikimi i një operacioni boolean Zbritja

Kjo metodë është e përshtatshme për të punuar me elementë arkitektonikë dhe teknikë, por nuk është e dëshirueshme për të punuar me objekte organike si njerëz, kafshë dhe bimë.

Pavarësisht nga përhapja e operacioneve Boolean, ato kanë të meta që çojnë në gabime në ndërtimin e modelit që rezulton (shtrembërim i përmasave dhe formës së objekteve origjinale). Për këtë arsye, shumë përdorues përdorin module shtesë për të shmangur gabimet në gjeometrinë e objekteve përfundimtare.

Krijimi i skenave 3D me grimca

Sistemi i grimcave - mënyra e paraqitjes 3D objekte që nuk kanë kufij të qartë gjeometrikë. Përdoret për të krijuar fenomene natyrore si retë, mjegulla, shiu, bora. Mjetet e animimit të vetive të sistemeve të grimcave të disponueshme në produkte të fuqishme softuerike bëjnë të mundur thjeshtimin e ndjeshëm të krijimit të fenomeneve të ndryshme atmosferike, efekteve speciale, të cilat do të ishin jopraktike dhe joefikase për t'u arritur me metoda joprocedurale. Një sistem grimcash përbëhet nga një numër fiks ose arbitrar grimcash. Çdo grimcë përfaqësohet si një pikë materiale me atribute të tilla si shpejtësia, ngjyra, orientimi në hapësirë, shpejtësia këndore dhe të tjera. Gjatë punës së programit të grimcës modeluese, çdo grimcë ndryshon gjendjen e saj sipas një ligji të caktuar të përbashkët për të gjitha grimcat e sistemit. Vlen të përmendet se një grimcë mund të ndikohet nga graviteti, të ndryshojë madhësinë, ngjyrën, shpejtësinë. Pas kryerjes së llogaritjeve të nevojshme, grimca vizualizohet. Një grimcë mund të jepet si një pikë, trekëndësh, sprite, apo edhe një model i plotë 3D. Grimcat shpesh kanë një jetëgjatësi maksimale, pas së cilës grimca zhduket.

Oriz. 7.

Modelimi i sistemeve të grimcave kërkon performancë të lartë kompjuterike. NË 3D aplikimet, zakonisht supozohet se grimcat nuk hedhin hije mbi njëra-tjetrën dhe mbi gjeometrinë përreth, dhe se ato nuk thithin, por lëshojnë dritë, përndryshe sistemet e grimcave do të kërkojnë më shumë burime për shkak të një numri të madh llogaritjesh shtesë: në rastin e thithjes së dritës, do të jetë e nevojshme të renditni grimcat sipas distancës nga kamera, dhe në rastin e hijeve, çdo grimcë do të duhet të vizatohet disa herë.

Modelimi NURBS

NURBS (Raporti jo i njëtrajtshëm B-vijëzore) - formë matematikore e përdorur në grafikën kompjuterike për të gjeneruar dhe paraqitur kthesa dhe sipërfaqe. NURBS kthesat janë gjithmonë të lëmuara. Më shpesh, kjo metodë përdoret për të modeluar objekte organike, animacion të fytyrave të personazheve. Është metoda më e vështirë për t'u zotëruar, por në të njëjtën kohë më e personalizueshme. I pranishëm në paketa profesionale 3D modelimi, më së shpeshti kjo zbatohet duke përfshirë në këto aplikacione NURB- motori grafik i zhvilluar nga një kompani e specializuar.

Oriz. 8. NURB-lakore