Witamy na forum PC Format Zapraszamy do REJESTRACJI


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości

Jak działa grafika komputerowa 3D i jaka jest za nią matematyka?

#1
Jak działa grafika komputerowa 3D i jaka jest za nią matematyka?
Cześć wszystkim,,

OK, więc wiem, że istnieją różne rodzaje grafiki 3D, takie jak wireframe, i działają one inaczej w porównaniu ze sobą ... Ale na przykład, jak działa wireframe 3d?

(Słyszałem, że działa tak jak w renesansie, że jest jeden "środkowy" punkt, z którym wszystko jest połączone [ale wtedy jest to postrzegane tak, jakby wszystko było przed tobą] i jeśli jest pod jakimś dziwnym kątem , to potrzebne są co najmniej 2 z tych punktów ... Ale [na przykład] jaka jest minimalna odległość między tymi punktami?)
 System operacyjny: macos Przeglądarka: chrome
#2
RE: Jak działa grafika komputerowa 3D i jaka jest za nią matematyka?
Temat na sporą książkę Wesoły Wireframe to nie jest rodzaj grafiki, tylko sposób jej wyświetlania.
Generalnie są trzy rodzaje grafiki 3D (jeśli można to tak określić). Wszystkie zaczynają się od tego, że istnieje hipotetyczny matematyczny układ współrzędnych posiadający trzy osie - x, y, z, czyli położenie w poziomie (od lewej do prawej), w pionie (od dołu do góry), i w głębi (od tyłu, do przodu) - to tak w wielkim uproszczeniu.

Najprostszy rodzaj grafiki 3D - to jest grafika typu Poly. Każda figura składa się z wierzchołków. Każdy wierzchołek ma współrzędne x, y i z. Wystarczy w programie przechować te współrzędne każdego wierzchołka (nie tylko tych widocznych z przodu, ale też z tyłu) , a następnie rysując grafikę (renderując, czyli w wielkim uproszczeniu rzutując na płaszczyznę, czyli na ekran), przeliczamy położenie każdego wierzchołka z trzech wymiarów na dwa, z uwzględnieniem kąta patrzenia. Robi się to przy pomocy wzorów będących przekształceniami wzorów trygonometrycznych. Wzory dodają połączenia wierzchołków, czyli krawędzie, a następnie połączenia krawędzi, czyli powierzchnie. Rysując obraz pamiętamy, że jest on rysowany piksel po pikselu od góry do dołu, lewej strony do prawej. Wystarczy według wzorów w odpowiednim momencie zmienić kolor rysowania, i pojawi się figura. Brzmi to o wiele bardziej skomplikowanie, niż jest w rzeczywistości. Ale figury mają jedną wadę - są zawsze kanciaste. Nie można zrobić płynnie zakrzywionych powierzchni. Natomiast mają jedną zaletę - masz zawsze pełną kontrolę nad kształtem. Nic Ci nie ucieknie w bok.

Drugi rodzaj, to jest grafika NURBS. To jest o wiele trudniejsza sprawa, bo figura nie jest rysowana w sposób prosty jako połączenie wierzchołków, tylko składa się z krzywych wyliczanych matematycznie. Każda krzywa to jest inny wzór. Dlatego bardzo trudno nad nimi zapanować, i często są bardzo nieposłuszne :D To jest ich największa wada. Zaletą tego rodzaju jest to, że można robić dowolnie wygięte powierzchnie, i zawsze będą one płynnie się wyginać.

Trzeci rodzaj jest najciekawszy - posiada zalety dwóch poprzednich, a nie ma ich wad. Chociaż trudno wytłumaczyć na czym polega. Metoda nazywa się Subdivision Surfaces. Tworzy się figurę tak, jak w grafice Poly, następnie wylicza średnie położenie poszczególnych punktów na powierzchni tak, że one się do siebie zbliżają, tworząc wykrzywione powierzchnie. Masz pełną kontrolę jak w Poly, i gładko wygięte powierzchnie jak w NURBS. Do tego dochodzi tak zwane cieniowanie Gourauda - polegające na interpolacji jasności, czyli każda powierzchnia im bliżej krawędzi, tym bardziej kolorem zbliża się do powierzchni sąsiedniej. Na styku dwóch powierzchni mają one ten sam kolor, więc "zlewają się" w całość. To tworzy złudzenie ciągłej, zakrzywionej powierzchni.  Najprostszy przykład - jak stworzysz regularny sześcian Poly, nałożysz na niego Subdivision Surfaces (czyli wyliczanie średniego położenia sąsiednich pikseli), i dodasz cieniowanie Gourauda, to otrzymasz idealną kulę.  Jest to aktualnie najczęściej używana metoda tworzenia grafiki 3D we wszystkich programach do takiej grafiki.

To tak w WIELKIM skrócie, bo można by napisać osobny artykuł na temat materiałów, oświetlenia (samo oświetlenie to jest temat na wiele książek). itd itd itd

Aha. Wireframe polega na tym, że wyświetla się wierzchołki, i łączące ja krawędzie, a nie wyświetla się powierzchni, czyli widzisz coś, jak by klatkę zamiast pełnego obiektu.  Fachowo mówi się na to: siatka
Pozdrawiam.
Ajgor
 System operacyjny: windows_ten Przeglądarka: chrome
#3
RE: Jak działa grafika komputerowa 3D i jaka jest za nią matematyka?
Cytat:Hi everyone,

OK, so I know there are different types of 3D graphics, such as wireframes, and they work differently compared to each other ... But for example, how does a 3d wireframe work?
https://trackeasy.fun/usps/ https://showbox.tools/ http://essaywriter.fun/
(I heard it works like in the Renaissance, that there is one "middle" point to which everything is connected [but then it is perceived as if everything is in front of you] and if it is at some weird angle then at least 2 of these points ... But [for example] what is the minimum distance between these points?)


Czyli w matematycznym, programistycznym sensie jest „3D”, a na ekranie 2D? a silniki gier używają tej teoretycznej mapy 3D do tworzenia obrazów 2D? W rzeczywistości jest to bez wątpienia 2D, ponieważ tak naprawdę nie można poczuć tych kształtów. Ale to „3D w matematyce”?
 System operacyjny: macos Przeglądarka: chrome
#4
RE: Jak działa grafika komputerowa 3D i jaka jest za nią matematyka?
Mniej więcej. Istnieje wirtualna scena 3D, w której wszystko jest ustawiane, a silnik renderujący przeliczą całość na widok 2D.
Jak chcesz pobawić się tym w praktyce, ściągnij sobie program Blender. Bardzo potężne narzędzie do tworzenia animacji 3D, a do tego całkowicie darmowe bez żadnych ograniczeń. Jak zaczniesz stawiać w nim pierwsze kroki, to sam zobaczysz, jak to wygląda. Tam właśnie sobie ustawiasz scenę, tworzysz obiekty i na koniec wyliczasz obraz. Ale ostrzegam. To brzmi bardzo prosto, ale wcale takie nie jest :D

https://www.blender.org

A w tekście, który zacytowałeś gość trochę źle sprawę opisał. Wireframe to nie jest rodzaj grafiki 3D, tylko sposób jej pokazania na ekranie. W Blenderze każdy obiekt możesz pokazać jako Wireframe, czyli jako siatkę, ale też jako Solid, czyli pełen obiekt i jeszcze na inne sposoby.
Pozdrawiam.
Ajgor
 System operacyjny: windows_ten Przeglądarka: chrome
Programy: Polecane / Nowe / Inne




Podobne wątki (Jak działa grafika komputerowa 3D i jaka jest za nią matematyka?)
Wątek: Autor Odpowiedzi: Wyświetleń: Ostatni post
  Grafika - grafika z mozliwościa kozystania z zysków i rozpowszechcianiem jest taka? TajemniczyX 2 1620 13.07.2011, 19:51
Ostatni post: Dominus
  Grafika/ co to jest? jak się nazywa? andrrzeju123 1 1915 19.04.2011, 11:31
Ostatni post: Ajgor
Question Film w FLV przekonwertowany na AVI nie działa, albo działa jako audio. Co zrobić...? ~Anonim 10 10146 02.02.2011, 10:30
Ostatni post: ~Anonim

Skocz do:


Wybrane wątki (Jak działa grafika komputerowa 3D i jaka jest za nią matematyka?)
Wątek: Autor Odpowiedzi: Wyświetleń: Ostatni post
Cry Czy mogę w jakiś sposób odzyskać poszatkowane nagranie? WiernyKibic 0 6558 13.05.2020 14:58
Ostatni post: WiernyKibic
  Any Video Converter Ultimate ustawienia dzwięku Rusekk 36 9007 04.05.2020 22:34
Ostatni post: Lexan
  OBS Studio - problem z jakością filmów przesyłanych na YouTube mhiun 0 6667 30.04.2020 18:10
Ostatni post: mhiun
Toungue Mikrofon dookólny broda99 0 6910 17.04.2020 19:04
Ostatni post: broda99
Cry Jak naprawić membranę głośnika? Lavigo 7 12020 17.04.2020 09:11
Ostatni post: admin
  brak miniatur .mov morexsmile 0 7688 07.04.2020 19:10
Ostatni post: morexsmile
  Automatyczny montaż filmów AlanST 1 7075 05.04.2020 17:59
Ostatni post: magwap
Ściana Zmiana rozdzielczości zdjęć na Samsungu A70 Songo227 5 7712 26.03.2020 15:44
Ostatni post: Fix00ser
  Jak ustawić aparat w telefonie, aby robił wyraźnie zdjęcia w oddali? Rudenet 3 2969 21.03.2020 14:45
Ostatni post: Ajgor
  Telewizor OLED ~5000 PLN seju89 18 15513 18.03.2020 17:05
Ostatni post: seju89
  Jaki dyktafon? Gregoryzet 0 7421 09.03.2020 12:26
Ostatni post: Gregoryzet
  Słuchawki sennheiser hd 4.4 bt opinie Cranium84 1 7472 26.02.2020 23:21
Ostatni post: jacob1
  Program do miksowania gotowych kawałków i tworzenia nowych Niezdefiniowana 5 11203 10.02.2020 21:38
Ostatni post: Lexan
Ściana Sony Vegas - jak to zrobić? dia8el 0 7625 09.02.2020 23:01
Ostatni post: dia8el
  Jak zrobić plakat z obrazka w Photoshop, bądz innym ? xnd 0 8086 13.01.2020 17:14
Ostatni post: xnd