grafika 3D

Grafika 3D (grafika trójwymiarowa) – nazwa jednej z dziedzin grafiki komputerowej, zajmującej się głównie wizualizacją obiektów trójwymiarowych. Nazwa pochodzi od angielskiego sformułowania Three-Dimensional Graphics.

Wizualizacja 

Ponieważ obecnie wszystkie urządzenia komputerowe wyświetlają dwuwymiarowe obrazy, dlatego z grafiką trójwymiarową związana jest bezpośrednio geometria wykreślna. Głównie w zastosowaniach inżynierskich (CAD) sceny trójwymiarowe przedstawione są w rzucie prostokątnym, natomiast w pozostałych w rzucie perspektywicznym.

Efekty wizualny rzutu perspektywicznego (skrót perspektywiczny) jest bardzo podobny do efektów obserwowanych w fotografii oraz w systemie wzrokowym człowieka. Przez analogię do aparatu fotograficznego (lub kamery), w grafice trójwymiarowej istnieje pojęcie wirtualnej kamery, która tworzy "zdjęcie" sceny istniejącej w pamięci komputera. Kamerę wirtualną charakteryzują następujące parametry: położenie, kierunek w jakim jest skierowana oraz ogniskowa – mają one swoje odbicie w matematycznym modelu kamery.

Obrazy trójwymiarowe są tworzone głównie w technice rastrowej, wektorowo przedstawia się co najwyżej obrysy, szkice itp.

Głównym problemem w obu przypadkach jest wyznaczanie powierzchni widocznych, a więc selekcja tych obiektów (lub ich części), które są widoczne w danym rzucie. Robi się to np. za pomocą bufora Z, sortowania względem głębokości, śledzenia promieni.

Ponadto przeważnie obserwujemy niewielki fragment sceny, a dodatkowo scena może składać się z wielkiej liczby obiektów (sięgającej nawet setek milionów), dlatego równie ważne jest określenie, które obiekty mogą być widoczne, aby przetwarzać tylko te dane, które naprawdę są potrzebne. Zobacz: usuwanie niewidocznych powierzchni.

Realizm

Realizm obrazów generowanych przez komputer jest w większości zastosowań bardzo ważny. Aby go uzyskać modeluje się oświetlenie: definiuje światła, powierzchniom obiektów trójwymiarowych nadaje kolor i fakturę, określa cienie rzucane przez obiekty, odbicia zwierciadlane, załamanie i rozpraszanie światła itd., itp.

Metody, które pozwalają na bardzo dokładne przedstawienie scen trójwymiarowych są również bardzo kosztowne obliczeniowo (np. raytracing, radiosity). Z kolei szybkie, przybliżone metody cieniowania obiektów, tworzenia cieni, odbić zwierciadlanych są z powodzeniem wykorzystywane w grach komputerowych. Bardzo popularną techniką uzyskiwania realizmu w scenie jest obliczanie oświetlenia na każdy piksel z osobna. Jest to operacja kosztowna obliczeniowo, jednak dzięki wspomaganiu sprzętowemu (Pixel Shader) możliwa do uzyskania animacji w czasie rzeczywistym.

W przypadku animacji ważne jest także aby ruch obiektów, był możliwie najbardziej zbliżony do zachowania przedmiotów w świecie rzeczywistym.

Sprzęt 

Współczesne karty graficzne potrafią wyświetlać obiekty trójwymiarowe zbudowane z wielokątów, wykonując dużą część obliczeń związanych z generowaniem grafiki 3D:

• przekształcenia geometryczne (takie jak obrót, skalowanie, rzutowanie perspektywiczne)
• cieniowanie wielokątów
• proste modele oświetlenia
• teksturowanie wielokątów
• mapy nierówności (tj. Bump Mapping, Normal Mapping)

Współczesne GPU pozwalają dzięki shaderom oprogramować praktycznie dowolne efekty, zarówno na poziomie wierzchołków jak i pojedynczych pikseli.

Oprogramowanie 

Do tworzenia grafiki 3D zostało stworzonych wiele programów na różne platformy sprzętowe i systemy operacyjne. Zwykle programy te dzieli się na modelery (tworzenie i obróbka scen trójwymiarowych) oraz renderery (generowanie trójwymiarowego obrazu lub animacji, wraz z nakładaniem tekstur, efektami świetlnymi, itp.).

Niektóre programy tego rodzaju to:

• Bryce
• 3D Studio Max
• Amapi 3D
• Anim8or
• ArchiCAD
• Blender
• Cinema 4D
• IronCAD
• Imagine 3D
• Houdini
• LightWave 3D
• Maya
• Poser
• POV-Ray
• Rhinoceros
• SOFTIMAGE|XSI
• Solid Edge
• Terragen
• Truespace
• Zmodeler 3d

Istnieją również specjalizowane biblioteki programistyczne służące do tworzenia interakcyjnej grafiki 3D. Najbardziej znane to OpenGL i DirectX.

 

 

Jak oglądać zdjęcia trójwymiarowe?

Do wyboru mamy metody organiczne i techniczne :-) Wysilając swój wzrok, możemy zastosować metodę Parallel lub Crossview. W obu mam do czynienia z dwoma zdjęciami, na które musimy w psiejski-czarodziejski sposób popatrzeć. Różnice polegają na kierunku w którym robimy zeza O_o W pierwszym wypadku lewe i prawe oko patrzy odpowiednio na lewe i prawe zdjęcie. W Crossview odwrotnie. Zalety i wady metody organicznej     + widzimy pełne kolory i nie tracimy nic ze zdjęcia,   + potrzebujemy tylko pary zdjęć by podziwiać zdjęcia 3d   – męczymy wzrok,   – nie każdy jest w stanie zobaczyć stereoskopowe zdjęcia tymi metodammi. W oglądaniu obrazów trójwymiarowych czy filmów 3D może nas również wspomóc technika. Od bardzo prostego zastosowania lusterek czy kolorowych filtrów, po okulary sprzężone z kartą graficzną komputera. Tu niestety, większość metod odbywa się kosztem czegoś. Zalety i wady metod technicznych     + praktycznie pewność zobaczenia trójwymiaru (nie trzeba trenować),   + dużo mniejsze zmęczenie wzroku,   – aby cokolwiek zobaczyć potrzebujemy odpowiedniego "oprzyrządowania",   – praktycznie każda z metod ma swoje wady lub co najmniej mankamenty.

 

 

 

 

 

Zdjęcia 3D - Zrób je sam!

Kazdy nieraz widzial zdjecia czy filmy ktore oglada sie za pomocą "magicznych" okularow 3D. Jedno szkielko maja czerwone, drugie zielone. Za ich pomoca obraz na ekranie staje się przestrzenny i nabiera trzeciego wymiaru. Dzieki temu tutorialowi bedziesz mogl wykonac takie zdjecia samemu za pomoca programu PS!



Na poczatek musimy wykonac zdjecia obiektu, którego pozniej zajmiemy się obrobka. Przedmiot powinien być kształtny z konkretna tekstura. Fotografowanie ogromnego muru na nic się nie zda.

Przejdzmy do rzeczy:
Robimy 2 zdjecia. Jedno odpowiadające widokowi z naszego lewego oka, drugie z prawego. Czyli po zrobieniu zdjęcia lewego przesuwamy aparat horyzontalnie o ok. 7cm w prawo (taka jest odległość miedzy galkami ocznymi człowieka) i pstrykamy drugie zdjecie.

Teraz wprowadzamy obie fotki do naszego kompa i otwieramy je w PS’ie. Jesli potrzebujemy poprawic kontrast, jasnosc itp. to na obu zdjeciach wykonujemy identyczne czynnosci!

Zdjecie lewe nazywamy L, a prawe P



Zajmijmy się edycja zdjęcia L:
Klikamy kolejno zdjecie a nastepnie Image -> Mode -> Grayscale
Pozniej Image -> Mode -> RGB Color



Przechodzimy do zdjęcia P i wykonujemy tylko jedna czynność:
Image -> Mode -> Grayscale

W zdjeciu L klikamy zakładkę Channels
Przytrzymując klawisz Shift klikamy kanal Czerwony (Red), aby zdjecie zrobilo się niebieskie:



Przechodzimy do zjecia P, zaznaczamy je (Ctrl + A), kopiujemy (Ctrl + C), przelaczamy się do zdjęcia L i wklejamy zdjecie ze schowka (Ctrl + V).

W zakładce Channels klikamy RGB aby uzyskac podobny efekt:



Ostateczna i najtrudniejsza czynnością będzie dopasowanie tych 2 nalozonych na siebie zdjec. Nie zawsze uda nam się dokladnie w czasie wykonywania zdjecia przesunąć aparat. Dlatego musimy wklejone zdjecie tak poprzesowac i dopasowac aby za pomoca okularow 3D zauważyć zamierzony efekt przestrzenny. Przedmiot powinien być takiej samej wielkości „zielony” i „czerwony”. Kolory powinny lekko się rozchodzic a nie nakładać. „czerwony” po prawej, „zielony” po lewej. Caly czas kontrolujemy nasza prace za pomoca okularow 3D.



Finisz :D

Jak zawsze trzeba ćwiczyć, ćwiczyć i ćwiczyć robienie zdjęc przedmiotowi i ćwiczyć, ćwiczyć i ćwiczyć dopasowywanie w PS’ie.

 

 

 

3D czyli jak technologią zarabia się na ludziach

Z jednej strony mówi się, że kina 3D to metoda na ponowne ściągnięcie ludzi do kin. Tego nie zobaczycie w domu – mówią reklamy – i niby jest to prawda. Avatara nie ma sensu oglądać na komputerze, to trzeba zobaczyć na wielkim ekranie i w 3D. Podobnie wkrótce Alicję w krainie czarów…

Ale producenci monitorów i telewizorów nie pozwolą tak łatwo, by ludzie wstali z fotela i poszli do kina. Oto wchodzi do domu rewolucja 3D. Najciekawsze, że w bardzo ciekawym okresie – tuż po tym, jak masowo wymieniliśmy telewizory i monitory kineskopowe na LCD. Szykujcie portfele, bo wkrótce 42 calowa plazma to będzie szczyt bezguścia i zastarzałości. Okulary włóż! I udawaj że cie 3D rusza!

 

Biznes 3D się rozkręca. Avatar – gdyby okazał się klapą – wstrzymałby go na jakiś rok, dwa. Ale Avatar okazał się sukcesem. Obecnie robi się kilka bardzo poważnych tytułów filmowych w technologii 3D. Sprzedadzą się, a jakże. Ogromna ilość pieniędzy wtłoczona w film pociągnie za sobą ogromną ilość kasy wtłoczoną w promocję. przy 200 milionach dolarów dodatkowe 20 na promocje to tyle co nic, a te 20 może  oznaczać, że film zarobi na siebie z 5-krotną przebitką (jak Avatar) lub się nie spłaci. Hollywood ma wielu dobrych producentów którzy umieją liczyć. A zatem 3D będzie święcić tryumfy. Komedia romantyczna z Hugh Grantem i Meg Ryan (i Jackiem Nicholsonem) w 3D, w której mamy wrażenie że Meg Ryan chce nas uściskać a Nicholson patrzy cynicznie na naszych współoglądaczy (bo przecież nie na nas). Nowe Transformersy, które będą się przepoczwarzać przed naszymi oczami a Megan Fox otrze się biustem o nasze policzki, nowy wojenny film z bohaterskim Brucem Willisem, którego pot będziemy ścierać z kolan i opowieść o wojennych losach plutonu marines w Iraku, gdzie w powiewający gwiaździsty sztandar będziemy mogli dmuchać by lepiej powiewał. Ileż to daje możliwości (na zarabianie pieniędzy)!

No dobrze. Ale kino kinem, a i tak najlepszy biznes robi się na ludziach siedzących w domu. Jak podaje grudniowy Przekrój (nr 49/3363) w artykule Piotra Stanisławskiego: “3D Odzyskać trzeci wymiar” – już wkrótce ma wyjść pierwsze kino domowe Panasonica, przystosowane do wyświetlania filmów w 3D. Czeka nas też (już wkrótce, być może już w tym roku) rewolucja telewizorów 3d, czyli potrafiących dawać obraz który w specjalnych okularach odbierzemy jako przestrzenny (Sony przewiduje że w 2013 takie telewizory to będzie ok. 30-50 proc sprzedaży tej firmy). Tegoroczne mistrzostwa świata w piłce nożnej w RPA (na których nie zagramy) też będą dostępne w 3D.

Będzie można próbować kopnąć w kostkę nielubianego napastnika. Albo napluć na nielubianego bramkarza.

Rewolucje 3D zobaczymy na naszych domowych PCtach. Producenci kart graficznych i monitorów komputerowych oraz gier prześcigają się obecnie w oferowaniu możliwości 3D w komputerze domowym. Można już kupić monitor ze specjalnymi okularami i grą w technologii 3D. Takich gier jest – jak podaje w Przekroju Piotr Stanisławski – około 150. A będzie więcej. Przecież w dobie, gdy to nie scenariuszem czy postaciami, a efektami specjalnymi i grafiką przyciąga się kupujących, możliwość wyjścia poza powierzchnię ekranu do widza to krok obiecujący miliardy dolarów zarobku lekką ręką licząc. Kto za 2 lata zagra w strzelankę PŁASKĄ skoro będzie miał do wyboru 50 strzelanek 3D? Kto zagra w symulację piłki nożnej 2D skoro w 3D będzie odruchowo machał głową by główkować do bramki? Zresztą – za 3D w wyświetlaniu obrazu pewnie pójdą specjalne kontrolery do gier, które zapewnia możliwość interakcji z obrazem. A zatem specjalne kapcie, którymi będzie można majtać by kiwać zawodników Realu Madryt i specjalna czapka, którą będzie można głową strzelić bramkę Kuszczakowi w nowej Fifie 2013…

Zapewne będzie też taki mini minipistolet do strzelanek, którym będzie można celować w oko potwora  czy jakiegoś nieszczęsnego nooba grającego jeszcze NA MYSZCE (żałosna pomyłka, żenada i w ogóle). I dzięki systemowi interaktywnej kontroli broni strzelać mówiąc BAM! (cynicznie odnoszę się do bezprochowych ćwiczeń strzeleckich armii brytyjskiej).

Gry – grami, ale przede wszystkim szykuje się znów masowa wymiana telewizorów. Dopiero co ostatni Polacy wyrzucili swe wielkie i pokraczne telewizory kineskopowe, kupując na raty wielkie i płaskie, czarniutkie jak grafit i błyszczące nowością plazmy i LCDki. Polak wie, że 32 cale zawsze bardziej wsiurackie od 42, (tak jak daewoo matiz od minivana Chryslera) nawet jak masz tylko kawalerkę i mieszkasz sam. Więc firmy zarobiły sobie na tych telewizorach sporo. Rynek prawie już nasycony. Więc trzeba znaleźć coś nowego. Nowy produkt. Produkt trendy jak cholera, taki, że każdy będzie chciał go mieć (jak 42calową plazmę).

Telewizory LCD + 3D. Prawie takie same jak te, które masz w domu, ale z układem scalonym pozwalającym dekodować i wyświetlać obraz 3D oraz z okularami. 2 razy droższe, bo to nowinka. Już chcesz mieć taki telewizor. Marzysz o tym, by zaprosić znajomych, którzy mają od nie dawna dużą plazmę i powiedzieć im – plazma to już przeżytek – ja mam coś nowego. Oczywiście te nowe LCD+3D będą lepsze, wspanialsze. Żywsze i bardziej kontrastowe obrazy, lepsze oddanie ruchu, kolorów. Systemy 0polepszania obrazu. Kontroli trakcji, gracji występujących aktorek, ABS, GPS i CHGW oraz minifotoszop do polepszania wyglądu siebie na przeglądanych z pamięci USB na ekranie telewizora swych zdjęć z Wakacji. Lepsze wszystko – włącznie z podstawką i haczykami do powieszenia. Wszystko to zobaczysz na własne oczy. Uwierzysz. I opowiesz znajomym. Bo przecież jeśli wyrzucisz nowy LCD za 3000 złotych i kupisz 3D za 6 tys. złotych, to on musi lepszy. Inaczej byłbyś idiotą. A idioci nie kupują sprzętu elektronicznego. Przynajmniej tak głosi obiegowa opinia.

No to czeka nas wielka wymiana. Wszystko zdrożeje. Stanieją zwykłe LCD bo to przeżytek. A potem strasznie zdrożeją, bo jako technologia na wymarciu, dla specjalistów i fanatyków – to musi być droższa. Zauważcie czy i za ile można kupić 19calowy monitor kineskopowy. Porównajcie z cenami średniej klasy 19calowego monitora LCD. A za 3-4 lata wymyśli się 4D albo system ekranu z zagiętymi do widza rogami. Który będzie jeszcze lepszy. I znów trzeba będzie wymieniać i kupować.

A 2D pozostanie do kina artystycznego. Tak jak czarno – biała fotografia i filmy bez efektów specjalnych.

Podsumowując. Wielkie plazmy HD (na których rzadko kiedy oglądamy takiej klasy obraz, bo albo nie mamy telewizji HD, albo nie mamy oryginalnych Blue Ray’ów z filmami) służą na co dzień oglądaniu Mody na sukces, Na dobre i na złe oraz serwisów informacyjnych. 3D też będą do tego służyć. Moda na sukces raczej nie zostanie przerobiona na 3d. Ale pozostanie ta myśl cudowna – że jakby było co, to można. Że MY jesteśmy do przodu – nawet telewizja nam do sprzętu nie dorasta.

3D. Ogromne kłamstwo. Były już gry komputerowe obiecujące 3D – takie Diablo np, zwane potocznie przez prześmiewców DWA I PÓŁ DE. To 3D, które teraz będą nam zachwalać, to sztuczne 3d. Takie DWA I ĆWIERĆ DE. Uwierzycie, gdy mając już 3D usłyszycie za kilka lat o REAL 3D, PURE 3D, TRUE 3D czy innym 3D, bardziej trzydeowatym, niż to, które będziemy mieli w domu.

Dla mnie 3D nie będzie, póki w kinie nie będę miał ekranów ze wszystkich stron – włącznie z sufitem i podłogą. I póki w kinie nie będę siedział sam, a nie ze stadem żującym (jak najprawdziwszą 3d) kukurydzę, które to żucie zabija mi całą magię kina – i w 2D, 3D, i nawet w SHD 50DE. Chciałbym zatem jednoosobowej kabiny wirtualnej, w której będę przebierał nóżkami z wrażenia, machał rękami oraz koncertowo posikiwał się ze strachu na horrorach.

Tylko niestety nie obejrzę wówczas tam Twin Peaks czy Łowcy androidów, a raczej Transformersy vol 12, Avatara część 3  czy 2012 Reloaded.  Więc cała ta rewolucja 3d – jak dla mnie – psu na budę. Wolę Half Life 1 na kineskopowym monitorze niż Halo7 w 2,5D. Taki już jestem dziwak.

No, chyba że kiedyś zdarzy mi się, że gdy bohater w 3d machnie pięścią – to poczuję (choćby czysto wirtualnie) jak dostałem w szczękę. I że nie będzie to skutkiem pięści jakiegoś siedzącego obok dresiarza, któremu wytrąciłem z ręki pudełko z kukurydzą, lub telefon, przez który akurat opisywał mięsnym słownictwem swoje samopoczucie kumplom z klatki.

 

 

zdjęcia w 3d: