Связанные понятия
Ре́ндеринг или отрисовка (англ. rendering — «визуализация») — термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.
Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве.
Тексту́ра — растровое изображение, накладываемое на поверхность полигональной модели для придания ей цвета, окраски или иллюзии рельефа. Приблизительно использование текстур можно легко представить как рисунок на поверхности скульптурного изображения. Использование текстур позволяет воспроизвести малые объекты поверхности, создание которых полигонами оказалось бы чрезмерно ресурсоёмким. Например, шрамы на коже, складки на одежде, мелкие камни и прочие предметы на поверхности стен и почвы.
Каркасная модель — модель объекта в трёхмерной графике, представляющая собой совокупность вершин и рёбер, которая определяет форму отображаемого многогранного объекта. Каркасные модели были известны ещё в эпоху Возрождения.
Векторная графика — способ представления объектов и изображений (формат описания) в компьютерной графике, основанный на математическом описании элементарных геометрических объектов, обычно называемых примитивами, таких как: точки, линии, сплайны, кривые Безье, круги и окружности, многоугольники.
Упоминания в литературе
Отдельно стоит рассказать о мониторе, за которым пользователю 3ds Max 2009 придется проводить время, изучая программу и создавая свои трехмерные объекты и миры. Если некоторое время назад большинство знатоков
компьютерной графики однозначно отдали бы предпочтение ЭЛТ-монитору из-за лучшего отображения цветов и отсутствия зернистости, то на сегодняшний день есть весьма неплохие экземпляры жидкокристаллических мониторов графической серии. Главными параметрами монитора для работы с 3D-графикой являются правильная цветопередача, хорошая контрастность и большие углы обзора. Данные характеристики зависят от вида жидкокристаллической матрицы используемой в мониторе. Существуют несколько видов матриц:
При всех несомненных плюсах
компьютерной графики есть некоторые отрицательные моменты. В основном это относится к организации производства. Чтобы в полной мере владеть преимуществами, описанными выше, необходимо потратить немало времени на изучение программ трехмерного моделирования. Кроме того, нужно владеть основами освещения, фотографирования, а также работы с приложениями постобработки. Если вы при этом еще и архитектор или дизайнер, то можете выполнять всю работу самостоятельно. Конечно, ни архитектору, ни дизайнеру владение компьютерными знаниями не помешает, но для качественной и продуктивной работы логичнее каждому заниматься своим делом. По этой причине в последнее время все чаще используются так называемые «дизайнерские тройки». Это собственно сам дизайнер, в круг задач которого входит создание идеи и реализация ее классическим способом (карандашным эскизом и масштабным чертежом), визуализатор, воплощающий эти эскизы в компьютерное изображение, и компьютерный чертежник, задачей которого является построение необходимых для строительства интерьера рабочих чертежей. Он обычно делает это по масштабной модели, выполненной визуализатором. Как показала практика, такой коллектив выпускает качественную дизайнерскую продукцию в сжатые сроки. Чем лучше организовано это взаимодействие и чем более тщательно выстроен рабочий процесс, тем в конечном итоге больше выигрывает и сам дизайн интерьера. Мы же начнем организацию этого процесса с вашего рабочего инструмента – персонального компьютера.
Как это ни удивительно, но при такой малой, с точки зрения
компьютерной графики , разрешающей способности качество изображения в обычном цветном телевизоре, по крайней мере, не хуже, а естественней и «живее», чем в компьютерном мониторе. Это объясняется разными принципами обработки и передачи изображений, и анализ этих проблем выходит далеко за рамки данной книги.
В XXI в. компьютерные технологии являются одним из обычных элементов кинопроизводства, а возникающие на их основе визуальные спецэффекты – признаком современного экранного языка, во многом изменившего традиционную киноэстетику. А ведь на памяти ныне живущего поколения, в 60-80-е гг. XX в., компьютер выступал в фильмах С. Кубрика («Космическая Одиссея 2001 года»), П. Хайамса («2010») и других как враждебная человеку сила, и лишь в 90-е гг. начался процесс его «приручения» («Газонокосильщик» Б. Леонарда, «Сеть» И. Уинклера). С 1973 г. – времени появления первого фильма с цифровой обработкой изображения («Мир дальнего Запада» М. Крайтона, в котором показывалось инфракрасное поле зрения робота), –
компьютерная графика , цифровое видео, многоканальные звуковые технологии прошли долгий путь развития[9]. Его значимой вехой стало появление виртуального монтажа, компьютерных спецэффектов, морфинга (способа превращения одного объекта в другой путем его постепенной непрерывной деформации, что лишает форму классической определенности), композитинга (процесса соединения нескольких изображений в одном окончательном), плавающей раскадровки, motion capture (захвата движения) и др. Возникла возможность создания новых фантазийных персонажей, трансформации объектов, изменения фона, «зачистки» изображения от ненужных деталей (временем прихода компьютерной графики в Голливуд считается 1982 г., когда появился триллер «Трон» С. Лисбергера, живописующий приключения героя в недрах гигантского компьютера; в России компьютерная графика была впервые применена в 1994 г. в фильме Н. Михалкова «Утомленные солнцем» в эпизоде с шаровой молнией, влетающей в дом). Новые приемы, как это нередко бывает в технических искусствах, поначалу использовались в качестве эффектного трюка, аттракциона в массовых жанрах и лишь постепенно обрели собственно художественную значимость.
В данной главе освещены вопросы, касающиеся деления графики на растровую и векторную, характеристики, влияющие на качество и размер растрового изображения, такие как разрешение, цветовая модель и глубина цвета. Понимание взаимосвязи всех вышеперечисленных параметров позволяет оптимальным образом осуществлять выбор параметров для поставленной цели при работе с
компьютерной графикой .
В
компьютерной графике все многообразие цветов и их оттенков создается с помощью всего нескольких базовых цветов. В зависимости от того, какие цвета используются в качестве базовых, говорят о различных цветовых моделях. Например, для отображения цветов на мониторе компьютера применяется цветовая модель RGB, которая основывается на трех цветах: красном (Red), зеленом (Green) и синем (Blue). В тех или иных случаях используются различные цветовые модели, но подробнее о них, да и о значении цвета в компьютерной графике, мы поговорим в одном из последующих уроков.
Некоторые программы позволяют изменить значение одного пункта и таким образом скорректировать все остальные величины. Adobe InDesign дает выбрать количество пунктов в дюйме (ровно 72, как принято в
компьютерной графике , или 72,27, как было раньше). Вы также можете ввести произвольное значение (например, 67,57 пункта в дюйме, чтобы получить значения, приближенные к традиционной российской типометрии).
Данная тема освещается в видеолекциях, содержащихся в главе «Основные виды
компьютерной графики ».
Связанные понятия (продолжение)
Полигональная сетка (жарг. меш от англ. polygon mesh) — это совокупность вершин, рёбер и граней, которые определяют форму многогранного объекта в трёхмерной компьютерной графике и объёмном моделировании. Гранями обычно являются треугольники, четырёхугольники или другие простые выпуклые многоугольники (полигоны), так как это упрощает рендеринг, но сетки могут также состоять и из наиболее общих вогнутых многоугольников, или многоугольников с отверстиями.
Графи́ческие програ́ммы — программное обеспечение, позволяющее создавать, редактировать или просматривать графические файлы.
Рельефное текстурирование — метод в компьютерной графике для придания более реалистичного и насыщенного вида поверхности объектов.
Цифровая скульптура (скульптурное моделирование или 3d скульптинг) — вид изобразительного искусства, произведения которого имеют объёмную форму и выполняются с помощью специального программного обеспечения, посредством инструментов которого возможно производить различного рода манипуляции над 3d моделями, как если бы скульптор работал над обычной глиной или камнем.
Скелетная анимация — способ анимирования трёхмерных моделей в мультипликации и компьютерных играх.
Сгла́живание (англ. anti-aliasing) — технология, используемая для устранения эффекта «зубчатости», возникающего на краях одновременно выводимого на экран множества отдельных друг от друга плоских или объёмных изображений. Сглаживание было придумано в 1972 году в Массачусетском технологическом институте в Architecture Machine Group, которая позже стала основной частью Media Lab.
Полигональное моделирование (polygonal modeling) — это самая первая разновидность трёхмерного моделирования, которая появилась в те времена, когда для определения точек в трёхмерном пространстве приходилось вводить вручную с клавиатуры координаты X, Y и Z. Как известно, если три или более точек координат заданы в качестве вершин и соединены рёбрами, то они формируют многоугольник (полигон), который может иметь цвет и текстуру. Соединение группы таких полигонов позволяет смоделировать практически...
Тайловая , плиточная или знакоместная графика (от англ. tile — плитка) — метод создания больших изображений (как правило, уровней в компьютерных играх). Изображение составляется из маленьких фрагментов одинаковых габаритов (паттернов), как картина из изразцов — отсюда название.
Растеризация (англ. Rasterisation, Rasterization), растрирование — процессы, конечным результатом которых являются растровые изображения...
Процедурная анимация (англ. procedural animation) — вид компьютерной анимации, который автоматически генерирует анимацию в режиме реального времени согласно установленным правилам, законам и ограничениям. В отличие от предопределённой анимации, когда аниматор вручную определяет каждый кадр и все параметры создаваемой анимации, при процедурной анимации результат может быть в некоторой мере непредсказуем и при каждом запуске может генерировать разнообразную анимацию.
Псевдотрёхмерность (или «2,5-мерность», 2,5D) — компьютерный термин, который употребляется в основном по отношению к компьютерным играм или игровым технологиям, графика которых пытается имитировать трёхмерное игровое пространство, однако при этом не является трёхмерной.
Симулятор — имитатор (обычно механический или компьютерный), задача которого состоит в имитации управления каким-либо процессом, аппаратом или транспортным средством.
Компью́терная анима́ция — вид мультипликации, создаваемый при помощи компьютера. В отличие от более общего понятия «графика CGI», относящегося как к неподвижным, так и к движущимся изображениям, компьютерная анимация подразумевает только движущиеся. На сегодня получила широкое применение как в области развлечений, так и в производственной, научной и деловой сферах. Являясь производной от компьютерной графики, анимация наследует те же способы создания изображений...
Трассировка лучей (англ. Ray tracing; рейтрейсинг) — один из методов геометрической оптики — исследование оптических систем путём отслеживания взаимодействия отдельных лучей с поверхностями. В узком смысле — технология построения изображения трёхмерных моделей в компьютерных программах, при которых отслеживается обратная траектория распространения луча (от экрана к источнику).
Маши́нима (от англ. machine — машина и англ. cinema — кино; другой вариант: от англ. machine — машина и англ. animation — анимация) — способ отображения сюжетных коротких скетчей и видеороликов, снятых с помощью трёхмерной графики на основе компьютерных игр, а также сама технология производства подобных фильмов. Машинима построена сугубо на компьютерной графике, но по сравнению с трёхмерной анимацией и другими спецэффектами полнометражного кино машинима использует упрощенные и ограниченные технологии...
Игровой дизайн (также
геймдизайн , англ. game design) — процесс создания формы и содержания игрового процесса (геймплея) разрабатываемой игры. Работа с геймдизайном может происходить как через соответствующий документ (англ. design document), так и существовать только в сознании разработчиков игры.
Стереоизображе́ние — картина или видеоряд, использующий два отдельных изображения, позволяющих достичь стереоэффекта. Первый стереофотоаппарат был сконструирован и запатентован российским изобретателем Иваном Фёдоровичем Александровским в 1854 г.
Концепт-арт — направление в искусстве, предназначенное для того, чтобы визуально передать идею произведения, но не форму или внешние атрибуты. Как правило, создаётся на начальной стадии разработки проекта и предназначается для использования в фильмах, компьютерных играх, комиксах до создания финальной версии. Также называется «концепт-дизайном».
Виртуальная реальность (ВР, англ. virtual reality, VR, искусственная реальность) — созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие. Виртуальная реальность имитирует как воздействие, так и реакции на воздействие. Для создания убедительного комплекса ощущений реальности компьютерный синтез свойств и реакций виртуальной реальности производится в реальном времени.
Конструктор игр — программа, которая объединяет в себе игровой движок и интегрированную среду разработки, и, как правило, включает в себя редактор уровней, работающий по принципу WYSIWYG. Такие программы значительно упрощает процесс разработки игр, делая его доступным любителям-непрограммистам, и могут быть использованы в начальном обучении программированию.
Растровый графический редактор — специализированная программа, предназначенная для создания и обработки растровых изображений, то есть графики, которая в память компьютера записывается как набор точек, а не как совокупность формул геометрических фигур. Подобные программные продукты нашли широкое применение в работе художников-иллюстраторов, при подготовке изображений к печати типографским способом или на фотобумаге, публикации в интернете.
Параллакс-скроллинг (также Параллаксная прокрутка) — техника в компьютерной графике, когда фоновые изображения перемещаются относительно виртуальной камеры медленнее, чем изображения переднего плана, что создает иллюзию глубины двумерной сцены и ощущение погружения в виртуальный мир. Эта техника стала развитием техники многоплоскостной камеры, использовавшейся а традиционной анимации с 1930-х годов. Параллакс-скроллинг получил популярность в двумерной компьютерной графике и, в частности, в компьютерных...
Интерактивность (от англ. interaction — «взаимодействие») — понятие, которое раскрывает характер и степень взаимодействия между объектами или субъектами. Используется в областях: теория информации, информатика и программирование, системы телекоммуникаций, социология, дизайн, в частности проектирование взаимодействия, и других.
Спецэффе́кт , специа́льный эффе́кт (англ. special effect, сокр. SPFX, SFX или FX) — технологии кинематографа и телевидения, повышающие достоверность и выразительность экранного изображения. К спецэффектам также относят оптические иллюзии и трюки, позволяющие создавать виртуальный мир в индустрии видеоигр и симуляторов.
Скроллинг — форма представления информации, при которой содержимое (текст, изображение) двигается в вертикальном или горизонтальном направлении. Таким образом, скроллинг не изменяет содержимое, но передвигает «камеру».
Не путать с голосовым движком, который формирует звуковую речь в соответствии с текстом.Звуковой движок (англ. sound/audio engine) — программный компонент игрового движка, отвечающий за воспроизведение звука (шумовое и музыкальное оформление, голосов персонажей) в компьютерной игре или другом приложении. Звуковой движок часто отвечает также за имитацию определённых акустических условий, воспроизведение звука согласно местоположению, эхо и т. д.
Подробнее: Звуковой движок
Графи́ческий планше́т (от англ. graphics tablet или graphics pad, drawing tablet, drawing tab, digitizing tablet, digitizer — дигитайзер, диджитайзер) — это устройство для ввода информации, созданной от руки, непосредственно в компьютер. Состоит из пера (стилуса) и плоского планшета, чувствительного к нажатию или близости пера. Также может прилагаться специальная мышь.
Объёмные лучи — программная методика (техника) в трёхмерной компьютерной графике, предназначенная для создания эффекта трёхмерных лучей света, проходящих через окружение трёхмерной сцены. В реальном мире эффект трёхмерных лучей представлен так называемым оптическим эффектом Тиндаля, когда лучи света проходят через облако газа, дыма, пыли, аэрозоля или пара в затёмненном пространстве. При прохождении света через такую среду лучи света «подсвечивают» частички пыли или жидкости, которые распылены в...
Скринсейвер (англ. Screensaver; заставка) — функция или отдельная программа гашения экрана при простое компьютера (или иного устройства), призванная снизить непроизводительный износ оборудования и его отдельных частей, а иногда и энергопотребление.
Графический движок (англ. graphics engine; иногда «рендерер» или «визуализатор») — промежуточное программное обеспечение (англ. middleware), программный движок, основной задачей которого является визуализация (рендеринг) двухмерной или трёхмерной компьютерной графики. Может существовать как отдельный продукт или в составе игрового движка. Может использоваться для визуализации отдельных изображений или компьютерного видео. Графические движки, использующееся в программах по работе с компьютерной графикой...
В компьютерной графике
палитра — ограниченный набор цветов, доступный графической системе компьютера. Синоним: индексированные цвета.
Метод тонирования Гуро ́ — метод закрашивания в трёхмерной компьютерной графике (затенения), предназначенный для создания иллюзии гладкой криволинейной поверхности, описанной в виде полигональной сетки с плоскими гранями, путём интерполяции цветов примыкающих граней. Метод впервые предложен Анри Гуро в 1971 году.
Глобальное освещение (англ. global illumination) это название ряда алгоритмов, используемых в трёхмерной графике для более реалистичной имитации света. Такие алгоритмы учитывают не только прямой свет от источника (англ. direct illumination), но и отражённый свет от различных поверхностей (англ. indirect illumination).
Отложенное освещение и затенение , отложенный рендеринг (англ. deferred shading) — программная техника (методика) в трёхмерной компьютерной графике, которая обрабатывает освещение и затенение визуальной сцены. В результате работы алгоритма отложенного освещения и затенения процесс вычисления разбивается на меньшие части, которые записываются в промежуточную буферную память и объединяются потом. Главным отличием отложенного освещения и затенения от стандартных методов освещения является то, что эти...
Дополненная реальность , или иной мир (англ. augmented reality, AR «дополненная реальность») — результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации.
Масштаби́рование изображения — изменение размера изображения с сохранением пропорций. Под масштабированием подразумевается как увеличение («апскейлинг» от англ. upscaling), так и уменьшение («даунскейлинг», англ. downscaling) разрешения изображения. Широко применяется в компьютерной графике, обработке видео, в частности, реализуется на аппаратном уровне в телевизорах и видеопроигрывателях.
Пазл , складная картинка, мозаика (англ. jigsaw puzzle) — игра-головоломка, в которой требуется составить мозаику из множества фрагментов рисунка различной формы.
Цифровое изображение — двумерное изображение, представленное в цифровом виде. В зависимости от способа описания, изображение может быть растровым или векторным.
Визуализация (от лат. visualis, «зрительный») — общее название приёмов представления числовой информации или физического явления в виде, удобном для зрительного наблюдения и анализа.
Разрушаемое окружение (англ. Destructible environment) — термин в компьютерных играх, характеризующий уровень интерактивности виртуального пространства. Термин «разрушаемое окружение» обозначает именно то окружение, которое может быть частично или полностью разрушено игроком. Понятие относится к любой части игрового окружения, будь то ландшафт, растительность, строения, элементы интерьера или любые другие искусственные и природные структуры.
Графический редактор — программа (или пакет программ), позволяющая создавать, просматривать, обрабатывать и редактировать цифровые изображения (рисунки, картинки, фотографии) на компьютере.
Термин «изометрия» в
компьютерных играх относится к тому или иному виду параллельной проекции (иногда диметрическую проекцию ошибочно называют «изометрической»). Угол обзора в ней смещён, и это создаёт эффект трёхмерности и позволяет показать некоторые детали окружения, которые не видны при виде сверху или виде сбоку.
Морфинг (англ. morphing, трансформация) — технология в компьютерной анимации, визуальный эффект, создающий впечатление плавной трансформации одного объекта в другой. Используется в игровом и телевизионном кино, в телевизионной рекламе. Встречается в трёхмерной и двухмерной (как растровой, так и векторной) графике.
Систе́ма части́ц — используемый в компьютерной графике способ представления объектов, не имеющих чётких геометрических границ (различные облака, туманности, взрывы, струи пара, шлейфы от ракет, дым, снег, дождь и т. п.). Системы частиц могут быть реализованы как в двумерной, так и в трёхмерной графике.
Трёхмерная компьютерная игра (3D, англ. three-dimensional) – игра, визуальное пространство которое целиком построено из трёхмерных объектов. Персонаж находится в трёхмерном пространстве и в некоторых играх имеет полную свободу передвижения.