Sie lesen diesen Artikel wahrscheinlich auf dem Bildschirm eines Computermonitors oder eines Mobilgeräts – einem Display mit tatsächliche Größen, Höhe und Breite. Aber wenn Sie sich zum Beispiel den Zeichentrickfilm „Toy Story“ ansehen oder ein Spiel spielen Grabräuber, Sie sehen eine dreidimensionale Welt. Eines der erstaunlichsten Dinge an einer 3D-Welt ist, dass die Welt, die Sie sehen, die Welt sein kann, in der wir leben, die Welt, in der wir morgen leben werden, oder eine Welt, die nur in den Köpfen der Film- oder Spieleentwickler lebt. Und all diese Welten können auf nur einem Bildschirm erscheinen – das ist zumindest interessant.
Wie täuscht ein Computer unsere Augen vor, wenn wir auf einen Flachbildschirm schauen, sehen wir die Tiefe des präsentierten Bildes? Wie stellen Spieleentwickler sicher, dass wir echte Charaktere sehen, die sich in einer echten Landschaft bewegen? Heute erzähle ich Ihnen von den visuellen Tricks, die Grafikdesigner anwenden, und wie das alles gestaltet ist und für uns so einfach erscheint. Tatsächlich ist nicht alles einfach, und um herauszufinden, was 3D-Grafik ist, gehen Sie zum Schnitt – dort finden Sie eine faszinierende Geschichte, in die Sie sicher mit beispielloser Freude eintauchen werden.

Was macht ein Bild dreidimensional?

Ein Bild, das Höhe, Breite und Tiefe hat oder zu haben scheint, ist dreidimensional (3D). Ein Bild, das Höhe und Breite, aber keine Tiefe hat, ist zweidimensional (2D). Erinnern Sie mich daran, wo Sie zweidimensionale Bilder finden? - Fast überall. Denken Sie auch an das übliche Symbol an der Toilettentür, das auf eine Toilette für das eine oder andere Geschlecht hinweist. Die Symbole sind so gestaltet, dass Sie sie auf einen Blick erkennen und erkennen können. Deshalb verwenden sie nur die einfachsten Formen. Mehr genaue InformationÜber ein Symbol können Sie erfahren, welche Kleidung der kleine Mann an der Tür trägt, oder welche Haarfarbe er hat, zum Beispiel die Symbolik der Tür der Damentoilette. Dies ist einer der Hauptunterschiede zwischen der Art und Weise, wie 3D- und 2D-Grafiken verwendet werden: 2D-Grafiken sind einfach und einprägsam, während 3D-Grafiken mehr Details verwenden und deutlich mehr Informationen in ein scheinbar gewöhnliches Objekt packen.

Dreiecke haben beispielsweise drei Geraden und drei Winkel – alles was man braucht, um zu sagen, woraus das Dreieck besteht und was es im Allgemeinen darstellt. Betrachten Sie das Dreieck jedoch von der anderen Seite – eine Pyramide ist eine dreidimensionale Struktur mit vier dreieckigen Seiten. Bitte beachten Sie, dass es in diesem Fall bereits sechs Linien und vier Ecken gibt – daraus besteht die Pyramide. Sehen Sie, wie ein gewöhnliches Objekt dreidimensional werden und viel mehr Informationen enthalten kann, die erforderlich sind, um die Geschichte eines Dreiecks oder einer Pyramide zu erzählen.

Seit Hunderten von Jahren verwenden Künstler einige visuelle Tricks, die ein flaches 2D-Bild wie ein Fenster in die reale 3D-Welt erscheinen lassen können. Einen ähnlichen Effekt können Sie auf einem normalen Foto beobachten, das Sie scannen und auf einem Computermonitor betrachten können: Objekte auf dem Foto erscheinen kleiner, wenn sie weiter entfernt sind; Objekte in der Nähe des Kameraobjektivs sind scharf, was bedeutet, dass alles hinter den scharfen Objekten unscharf ist. Farben sind tendenziell weniger lebendig, wenn das Motiv nicht so nah ist. Wenn wir heute über 3D-Grafiken auf Computern sprechen, sprechen wir von Bildern, die sich bewegen.

Was sind 3D-Grafiken?

Für viele von uns das Spielen auf einem PC Mobilgerät oder sogar fortgeschritten Spielsystem- das auffälligste Beispiel und die gebräuchlichste Art und Weise, wie wir dreidimensionale Grafiken betrachten können. Alle diese computergenerierten Spiele und coolen Filme müssen drei grundlegende Schritte durchlaufen, um realistische 3D-Szenen zu erstellen und zu präsentieren:

1. Eine virtuelle 3D-Welt erschaffen
2. Bestimmen, welcher Teil der Welt auf dem Bildschirm angezeigt wird
3. Bestimmen, wie ein Pixel auf dem Bildschirm aussehen wird, damit das Gesamtbild so realistisch wie möglich erscheint

Eine virtuelle 3D-Welt erschaffen
Die virtuelle 3D-Welt ist natürlich nicht dasselbe wie die reale Welt. Die Erstellung einer virtuellen 3D-Welt ist eine komplexe Arbeit zur Computervisualisierung einer Welt, die der realen ähnelt und zu deren Erstellung sie verwendet wird große Menge Werkzeuge und was eine extrem hohe Detailgenauigkeit erfordert. Nehmen Sie zum Beispiel einen sehr kleinen Teil der realen Welt – Ihre Hand und den Desktop darunter. Ihre Hand verfügt über besondere Eigenschaften, die bestimmen, wie sie sich bewegen und äußerlich erscheinen kann. Die Fingergelenke beugen sich nur zur Handfläche hin und nicht gegenüber dieser. Wenn Sie den Tisch berühren, passiert keine Aktion – der Tisch ist stabil. Dementsprechend kann Ihre Hand nicht über Ihren Schreibtisch gelangen. Sie können beweisen, dass diese Aussage wahr ist, indem Sie etwas Natürliches betrachten, aber in der virtuellen dreidimensionalen Welt sind die Dinge völlig anders – in der virtuellen Welt gibt es keine Natur, es gibt keine natürlichen Dinge wie zum Beispiel Ihre Hand. Objekte in der virtuellen Welt sind vollständig synthetisch – dies sind die einzigen Eigenschaften, die ihnen mitgeteilt werden Software. Programmierer verwenden spezielle Werkzeuge und entwerfen virtuelle 3D-Welten mit äußerster Sorgfalt, um sicherzustellen, dass sich alles jederzeit auf eine bestimmte Weise verhält.

Wie viel von der virtuellen Welt wird auf dem Bildschirm angezeigt?
Der Bildschirm zeigt zu jedem Zeitpunkt nur einen winzigen Ausschnitt der für das Computerspiel geschaffenen virtuellen 3D-Welt. Was auf dem Bildschirm angezeigt wird, sind bestimmte Kombinationen von Arten, wie die Welt definiert wird und in denen Sie Entscheidungen darüber treffen, wohin Sie gehen und was Sie sehen möchten. Egal wohin Sie gehen – vorwärts oder rückwärts, nach oben oder unten, nach links oder rechts – die virtuelle 3D-Welt um Sie herum bestimmt, was Sie sehen, wenn Sie sich in einer bestimmten Position befinden. Was Sie sehen, macht von einer Szene zur nächsten Sinn. Wenn Sie ein Objekt unabhängig von der Richtung aus der gleichen Entfernung betrachten, sollte es hoch erscheinen. Jedes Objekt muss so aussehen und sich so bewegen, dass man glaubt, dass es die gleiche Masse wie das reale Objekt hat, dass es genauso hart oder weich ist wie das reale Objekt und so weiter.

Programmierer, die schreiben Computerspiele, stecke viel Mühe in die Entwicklung virtueller 3D-Welten und gestalte sie so, dass du umherwandern kannst, ohne auf irgendetwas zu stoßen, das dich denken lässt: „Das könnte in dieser Welt nicht passieren!“ Das Letzte, was Sie sehen möchten, sind zwei feste Objekte, die einander durchdringen können. Dies ist eine deutliche Erinnerung daran, dass alles, was Sie sehen, eine Täuschung ist. Der dritte Schritt umfasst mindestens genauso viele Berechnungen wie die beiden anderen Schritte und muss ebenfalls in Echtzeit erfolgen.

Beleuchtung und Perspektive

Wenn Sie einen Raum betreten, schalten Sie das Licht ein. Sie verbringen wahrscheinlich nicht viel Zeit damit, sich zu fragen, wie es eigentlich funktioniert und wie das Licht von der Lampe kommt und sich im Raum ausbreitet. Aber Leute, die mit 3D-Grafiken arbeiten, müssen darüber nachdenken, weil alle Oberflächen und umgebenden Drahtgitter und ähnliches beleuchtet werden müssen. Eine Methode, Raytracing, umfasst Abschnitte des Weges, den Lichtstrahlen nehmen, wenn sie eine Glühbirne verlassen, von Spiegeln, Wänden und anderen reflektierenden Oberflächen reflektiert werden und schließlich aus verschiedenen Winkeln mit unterschiedlicher Intensität auf Objekten landen. Dies ist schwierig, da eine Glühbirne einen Strahl erzeugen kann, in den meisten Räumen jedoch mehrere Lichtquellen verwendet werden – mehrere Lampen, Deckenlampen (Kronleuchter), Stehlampen, Fenster, Kerzen usw.

Die Beleuchtung spielt bei zwei Effekten eine Schlüsselrolle Aussehen, Gewicht und äußere Stärke von Objekten: Schattierung und Schatten. Der erste Effekt, die Schattierung, besteht darin, dass von einer Seite mehr Licht auf ein Objekt fällt als von der anderen. Die Schattierung verleiht dem Motiv viel Naturalismus. Durch diese Schattierung sind die Falten der Decke tief und weich und die hohen Wangenknochen wirken markant. Diese Unterschiede in der Lichtintensität verstärken insgesamt die Illusion, dass ein Objekt sowohl Tiefe als auch Höhe und Breite hat. Die Illusion von Masse entsteht durch den zweiten Effekt – den Schatten.

Körper werfen Schatten, wenn Licht auf sie fällt. Sie können dies erkennen, wenn Sie den Schatten beobachten, den eine Sonnenuhr oder ein Baum auf den Gehweg wirft. Daher sind wir es gewohnt, reale Objekte und Menschen zu sehen, die Schatten werfen. In 3D verstärkt der Schatten die Illusion noch einmal und erzeugt den Eindruck, man befinde sich in der realen Welt und nicht in einem Bildschirm aus mathematisch generierten Formen.

Perspektive
Perspektive ist ein Wort, das viele Dinge bedeuten kann, aber eigentlich einen einfachen Effekt beschreibt, den jeder sah. Wenn Sie am Rand einer langen, geraden Straße stehen und in die Ferne blicken, scheint es, als ob beide Straßenseiten an einem Punkt am Horizont zusammenlaufen. Wenn Bäume in der Nähe der Straße stehen, erscheinen die weiter entfernten Bäume außerdem kleiner als die Bäume in Ihrer Nähe. Tatsächlich scheinen die Bäume an einem bestimmten Punkt am Horizont, der sich in der Nähe der Straße bildet, zusammenzulaufen, aber das ist nicht der Fall. Wenn alle Objekte in einer Szene scheinbar an einem Punkt in der Ferne zusammenlaufen, handelt es sich um eine Perspektive. Es gibt viele Variationen dieses Effekts, aber die meisten 3D-Grafiken verwenden denselben Blickwinkel, den ich gerade beschrieben habe.

Tiefenschärfe

Ein weiterer optischer Effekt, der erfolgreich zur Erstellung dreidimensionaler grafischer Objekte eingesetzt wird, ist die Tiefenschärfe. Anhand meines Beispiels mit Bäumen gibt es zusätzlich zu den oben genannten noch ein weiteres interessante Sache. Wenn Sie Bäume in Ihrer Nähe betrachten, scheinen weiter entfernte Bäume unscharf zu sein. Filmregisseure und Computeranimatoren nutzen diesen Tiefenschärfeeffekt für zwei Zwecke. Die erste besteht darin, die Illusion von Tiefe in der Szene zu verstärken, die der Benutzer betrachtet. Der zweite Zweck besteht darin, dass Regisseure durch den Einsatz der Tiefenschärfe ihre Aufmerksamkeit auf die Themen oder Schauspieler lenken, die sie als am wichtigsten erachten. Um Ihre Aufmerksamkeit beispielsweise auf eine andere Person als die Heldin des Films zu lenken, kann eine „geringe Schärfentiefe“ verwendet werden, bei der nur der Schauspieler im Fokus ist. Eine Szene, die darauf ausgelegt ist, Ihnen einen vollständigen Eindruck zu vermitteln, verwendet stattdessen eine „tiefe Schärfentiefe“, um so viele Objekte wie möglich scharf zu halten und somit für den Betrachter sichtbar zu halten.

Glätten

Ein weiterer Effekt, der ebenfalls auf einer Täuschung des Auges beruht, ist das Anti-Aliasing. Digital Grafiksysteme sehr gut zum Erzeugen klarer Linien geeignet. Es kommt aber auch vor, dass diagonale Linien die Oberhand gewinnen (sie kommen in der realen Welt recht häufig vor), und dann reproduziert der Computer Linien, die eher an Leitern erinnern (ich denke, Sie wissen, was eine Leiter ist, wenn Sie das Bildobjekt im Detail untersuchen )). Um Ihr Auge dazu zu bringen, eine glatte Kurve oder Linie zu sehen, kann der Computer den Pixelreihen rund um die Linie bestimmte Farbschattierungen hinzufügen. Mit dieser „grauen Farbe“ der Pixel täuscht der Computer tatsächlich Ihre Augen und Sie denken mittlerweile, dass es keine gezackten Stufen mehr gibt. Dieser Vorgang, bei dem zusätzliche Farbpixel hinzugefügt werden, um das Auge zu täuschen, wird als Anti-Aliasing bezeichnet und ist eine der Techniken, die von 3D-Computergrafiken manuell erstellt werden. Eine weitere herausfordernde Aufgabe für einen Computer ist die Erstellung von 3D-Animationen. Im nächsten Abschnitt wird Ihnen ein Beispiel dafür vorgestellt.

Echte Beispiele

Wenn alle oben beschriebenen Tricks zusammen verwendet werden, um eine atemberaubend realistische Szene zu schaffen, wird das Ergebnis dem Aufwand gerecht. Die neuesten Spiele, Filme und maschinengenerierten Objekte werden mit fotografischen Hintergründen kombiniert, um die Illusion zu verstärken. Sie können erstaunliche Ergebnisse sehen, wenn Sie Fotos und eine computergenerierte Szene vergleichen.

Das Foto oben zeigt ein typisches Büro, das den Bürgersteig als Eingang nutzt. Auf einem der folgenden Fotos wurde ein einfacher, schlichter Ball auf den Bürgersteig gelegt und die Szene fotografiert. Das dritte Foto zeigt die Verwendung eines Computers Grafikprogramm, wodurch tatsächlich der Ball entstanden ist, der auf diesem Foto eigentlich nicht existiert. Können Sie feststellen, dass es zwischen diesen beiden Fotos wesentliche Unterschiede gibt? Ich denke nicht.

Erstellung von Animations- und Live-Action-Auftritten

Bisher haben wir uns Tools angesehen, die jedes digitale Bild realistischer erscheinen lassen – unabhängig davon, ob es sich um ein Standbild oder einen Teil einer Animationssequenz handelt. Wenn es sich um eine animierte Sequenz handelt, verwenden Programmierer und Designer noch mehr unterschiedliche visuelle Tricks, um den Eindruck zu erwecken, dass es sich um eine „Live-Action“ und nicht um computergenerierte Bilder handelt.

Wie viele Bilder pro Sekunde?
Wenn Sie sich einen Blockbuster-Film im örtlichen Kino ansehen, läuft die Bildfolge, die Frames genannt wird, mit 24 Bildern pro Sekunde. Da unsere Netzhaut ein Bild etwas länger als 1/24 Sekunde speichert, verschmelzen die Augen der meisten Menschen die Bilder zu einem kontinuierlichen Bild von Bewegung und Aktion.

Wenn Sie nicht verstehen, was ich gerade geschrieben habe, betrachten wir es einmal so: Das bedeutet, dass jedes Bild eines Films ein Foto ist, das mit einer Verschlusszeit (Belichtung) von 1/24 Sekunde aufgenommen wurde. Wenn Sie sich also eines der vielen Einzelbilder eines Rennfilms ansehen, werden Sie feststellen, dass einige der Rennwagen „unscharf“ sind, weil sie bei geöffneter Kamera mit hoher Geschwindigkeit gefahren wurden. Diese Unschärfe der Dinge, die durch schnelle Bewegungen entsteht, ist das, was wir normalerweise sehen, und sie ist Teil dessen, was ein Bild für uns real macht, wenn wir es auf einem Bildschirm betrachten.

Allerdings handelt es sich bei digitalen 3D-Bildern letztlich nicht um Fotos, sodass kein Unschärfeeffekt auftritt, wenn sich das Motiv während der Aufnahme im Bild bewegt. Um Bilder realistischer zu machen, müssen Programmierer explizit Unschärfe hinzufügen. Einige Designer glauben, dass mehr als 30 Bilder pro Sekunde erforderlich sind, um diesen Mangel an natürlicher Unschärfe zu „überwinden“, weshalb Spiele auf die nächste Stufe gehoben wurden – 60 Bilder pro Sekunde. Während dadurch jedes einzelne Bild sehr detailliert erscheint und sich bewegende Objekte in kleineren Schritten angezeigt werden, erhöht sich dadurch die Anzahl der Bilder für eine bestimmte animierte Aktionssequenz erheblich. Es gibt andere bestimmte Bildelemente, bei denen der Realismus zuliebe auf eine präzise Computerdarstellung verzichtet werden muss. Das gilt sowohl für bewegte als auch für stationäre Objekte, aber das ist eine ganz andere Geschichte.

Kommen wir zum Ende

Computergrafiken verblüffen immer wieder die ganze Welt, indem sie eine große Vielfalt wirklich realistischer, sich bewegender und unbewegter Objekte und Szenen erschaffen und erzeugen. Von 80 Spalten und 25 Zeilen monochromem Text haben sich die Grafiken erheblich weiterentwickelt, und das Ergebnis ist klar: Millionen von Menschen spielen Spiele und führen eine Vielzahl von Simulationen mit der heutigen Technologie durch. Auch neue 3D-Prozessoren werden Einzug halten – dank ihnen können wir im wahrsten Sinne des Wortes andere Welten erkunden und Dinge erleben, an die wir uns vorher noch nie gewagt haben. wahres Leben. Zum Abschluss noch einmal zurück zum Ballbeispiel: Wie ist diese Szene entstanden? Die Antwort ist einfach: Das Bild zeigt einen computergenerierten Ball. Es ist nicht leicht zu sagen, welches von beiden echt ist, oder? Unsere Welt ist erstaunlich und wir müssen ihr gerecht werden. Ich hoffe, Sie fanden es interessant und haben weitere interessante Informationen erhalten.

Dreidimensionale Grafiken sind heute so fest in unserem Leben verankert, dass wir ihren Erscheinungsformen manchmal gar keine Beachtung schenken.

Wenn wir uns eine Werbetafel ansehen, auf der das Innere eines Raums abgebildet ist, oder ein Werbevideo über Eiscreme, die Bilder eines actiongeladenen Films betrachten, haben wir keine Ahnung, dass sich hinter all dem die sorgfältige Arbeit eines 3D-Grafikmeisters verbirgt.

3D-Grafik ist

3D-Grafik (dreidimensionale Grafik)- das ist ein besonderer Typ Computergrafik- eine Reihe von Methoden und Werkzeugen zum Erstellen von Bildern von 3D-Objekten (dreidimensionalen Objekten).

Ein 3D-Bild ist nicht schwer von einem zweidimensionalen zu unterscheiden, da es sich dabei um die Erstellung einer geometrischen Projektion eines 3D-Modells der Szene auf eine Ebene mithilfe spezieller Softwareprodukte handelt. Das resultierende Modell kann ein Objekt aus der Realität sein, beispielsweise ein Modell eines Hauses, eines Autos, eines Kometen, oder es kann völlig abstrakt sein. Der Prozess der Konstruktion eines solchen dreidimensionalen Modells wird aufgerufen und zielt zunächst darauf ab, ein visuelles dreidimensionales Bild des modellierten Objekts zu erstellen.

Heute können Sie auf der Grundlage von 3D-Grafiken eine äußerst genaue Kopie eines realen Objekts erstellen, etwas Neues schaffen und die unrealistischsten Designideen zum Leben erwecken.

3D-Grafiktechnologien und 3D-Drucktechnologien sind in viele Bereiche menschlichen Handelns vorgedrungen und bringen enorme Gewinne.

3D-Bilder bombardieren uns jeden Tag im Fernsehen, in Filmen, bei der Arbeit am Computer und in 3D-Spielen, von Werbetafeln und stellen die Leistungsfähigkeit und Errungenschaften der 3D-Grafik deutlich dar.

Die Errungenschaften der modernen 3D-Grafik werden in folgenden Branchen genutzt

1. Kinematographie und Animation- Erstellung dreidimensionaler Charaktere und realistischer Spezialeffekte . Erstellung von Computerspielen- Entwicklung von 3D-Charakteren, virtuelle Realität Umgebung, 3D-Objekte für Spiele.
2. Werbung- Die Möglichkeiten von 3D-Grafiken ermöglichen es Ihnen, ein Produkt vorteilhaft auf dem Markt zu präsentieren; mit 3D-Grafiken können Sie die Illusion eines kristallweißen Hemdes oder köstlichen Fruchteises mit Schokoladenstückchen usw. erzeugen. Gleichzeitig kann das beworbene Produkt in Wirklichkeit viele Mängel aufweisen, die sich leicht hinter schönen und hochwertigen Bildern verbergen lassen.
3. Innenarchitektur- Auch Design und Entwicklung der Innenarchitektur kommen heute nicht ohne dreidimensionale Grafiken aus. 3D-Technologien ermöglichen die Erstellung realistischer 3D-Modelle von Möbeln (Sofa, Sessel, Stuhl, Kommode usw.), die die Geometrie des Objekts genau nachbilden und eine Nachahmung des Materials erzeugen. Mithilfe von 3D-Grafiken können Sie ein Video erstellen, das alle Stockwerke des entworfenen Gebäudes zeigt, dessen Bau möglicherweise noch nicht einmal begonnen hat.

Schritte zum Erstellen eines 3D-Bildes

Um ein 3D-Bild eines Objekts zu erhalten, müssen Sie die folgenden Schritte ausführen

1. Modellieren- Konstruktion eines mathematischen 3D-Modells der allgemeinen Szene und ihrer Objekte.
2. Texturierung Dazu gehört das Anwenden von Texturen auf erstellte Modelle, das Anpassen von Materialien und das realistische Aussehen von Modellen.
3. Beleuchtungseinstellungen.
4. (sich bewegende Objekte).
5. Rendern- der Prozess der Erstellung eines Bildes eines Objekts anhand eines zuvor erstellten Modells.
6. Compositing oder Compositing- Nachbearbeitung des resultierenden Bildes.

Modellieren- Die Erstellung des virtuellen Raums und der darin enthaltenen Objekte umfasst die Erstellung verschiedener Geometrien, Materialien, Lichtquellen, virtueller Kameras und zusätzlicher Spezialeffekte.

Am gebräuchlichsten Softwareprodukte für die 3D-Modellierung sind: Autodesk 3D max, Pixologic Zbrush, Blender.

Texturierung ist eine Überlagerung auf der Oberfläche eines erstellten dreidimensionalen Modells eines Raster- oder Vektorbilds, mit der Sie die Eigenschaften und das Material eines Objekts anzeigen können.

Beleuchtung- Erstellung, Richtungseinstellung und Anpassung von Lichtquellen in der erstellten Szene. Grafische 3D-Editoren verwenden in der Regel die folgenden Arten von Lichtquellen: Punktlicht (divergente Strahlen), Omnilicht (omnidirektionales Licht), gerichtetes Licht (parallele Strahlen) usw. Einige Editoren ermöglichen die Erstellung einer volumetrischen Leuchtquelle (Kugellicht).

Zur Erstellung von Computergrafiken werden viele verschiedene Anwendungen verwendet. Herkömmlicherweise lassen sie sich in folgende Gruppen einteilen:

• Programme für digitale Bildhauerei (Pixologic ZBrush, Autodesk Mudbox).
• Spiel-Engines (Unreal Engine 4, Unity 5, CryEngine 3).
• Hochspezialisierte Anwendungen, „zugeschnitten“ auf bestimmte Aufgaben (Animation von Flüssigkeiten – RealFlow, Erstellung von Texturen – Mari usw.).
• Universelle 3D-Editoren (Cinema 4D, 3Ds Max, Maya, Houidini usw.).

Wir werden die ersten drei Gruppen in den folgenden Artikeln analysieren. Und heute bieten wir einen Überblick über universelle 3D-Editoren (Full 3D Suites).

Universell 3D Herausgeber, enthalten normalerweise alles, was Sie für CG benötigen: Modellierungs-, Animations- und Rendering-Tools.

Zu den Fragen: „Welches Paket ist das beste?“ Was auszusuchen?" Es gibt keine richtigen Antworten. Die Wahl des Tools hängt von vielen Faktoren ab: den persönlichen Vorlieben des CG-Künstlers, Zielen, finanziellen Möglichkeiten usw.

• Programmfunktionalität;
• Benutzerfreundlichkeit (intuitive Benutzeroberfläche usw.);
• Verfügbarkeit, Preis.

Die meisten Spezialisten nutzen bei ihrer Arbeit mehrere Programme gleichzeitig: Manche Dinge lassen sich damit einfacher und schneller erledigen Anwendungen von Drittherstellern(Detaillierung, Nachbearbeitung, Simulation usw.). Beschränken Sie sich also nicht auf nur ein Paket. Darüber hinaus ist die Auswahl an Werkzeugen heutzutage einfach riesig.

Die beliebtesten 3D-Pakete:

3 Ds Max

3Ds Max- ein „Pionier“ unter den 3D-Editoren, ein sehr beliebtes Tool, Nr. 1 der Wahl für viele Einsteiger und Fortgeschrittene. Nimmt führende Positionen im Bereich Design und Architekturvisualisierung ein. Wird häufig in der Gaming-Branche verwendet.

Möglichkeiten:

• Modellierung basierend auf Polygonen, Splines und NURBS,
• leistungsstarkes Partikelsystem,
• Haar-/Wollmodul,
• erweiterte Shader FX-Shader,
• Unterstützung für neue und verbesserte Iray- und Mental Ray-Engines.
• Massenanimation,
• Import aus Revit und SketchUp,
• Compositing-Integration.

Und vieles mehr.

Vorteile: Riesige Funktionalität, viele Plugins und Schulungsinformationen.

Nachteile: nicht so einfach zu erlernen, der „Oldtimer“ erfordert ernsthafte Updates.

Autodesk Maya

Maya- Industriestandard für 3D-Grafiken in Film und Fernsehen. Maya ist bei großen Studios und Großprojekten in der Werbe-, Kino- und Spielebranche beliebt. Das Paket ist ideal zum Erstellen von Animationen.

Möglichkeiten:

• ein kompletter Satz an Werkzeugen für NURBS und Polygonmodellierung;
• leistungsstarke allgemeine und Charakteranimationstools;
• entwickeltes Partikelsystem;
• Maya Fur-Technologie (Herstellung von Fell, Haaren, Gras);
• Maya Fluid Effects-Technologie (Modellierung von Flüssigkeiten, Atmosphäre);
• eine breite Palette von Tools zum Erstellen dynamischer Spezialeffekte;
• UV-Texturen, Normalen und Farbkodierung;
• Flexibles Multiprozessor-Rendering.

Vorteile: Riesige Funktionalität und Möglichkeiten.

Nachteile: lange und komplexe Schulung, hohe Anforderungen an das System, hoher Preis.

Kino 4 D

Kino 4 D- eines der besten und bequemsten 3D-Pakete heute. Riesige Funktionalität: von Modellierung, Animation, Effekten bis hin zu „Sculpting“ und dem BodyPaint 3D-Modul. Es verfügt über eine übersichtlichere und komfortablere Benutzeroberfläche als 3Ds Max und Maya. Weit verbreitet in Motion Design, Filmindustrie und Werbung.

Möglichkeiten:

• Polygonal- und NURBS-Modellierung;
• BodyPaint 3D (Modul zum Erstellen von UV-Scans und Texturkarten);
• Generierung und Animation von Objekten;
• Charakteranimation;
• Dynamik weicher und harter Körper;
• Modul zum Erstellen realistischer Haare;
• Denkende Teilchen Teilchensystem;
• guter integrierter Visualizer.

Vorteile: einfache Erlernbarkeit, intuitive Benutzeroberfläche, hervorragende Funktionalität, viele Schulungsmaterialien, enge Verbindung mit Adobe After Effects, Houdini usw.

Nachteile: fehlerfreies System für den Übergang zwischen Versionen.

Modo

Modo- ein komplettes Produkt zum Modellieren, Zeichnen, Animieren und Visualisieren. Enthält außerdem Bildhauer- und Texturmalwerkzeuge. Dank seiner Benutzerfreundlichkeit und hohen Leistung gilt Modo als eines der schnellsten Modellierungswerkzeuge. Modo ist in den Bereichen Werbung, Spieleentwicklung, Spezialeffekte und Architekturvisualisierung beliebt.

Möglichkeiten:

• Polygonal- und SDS-Modellierung;
• moderne Animationstools;
• Dynamik harter und weicher Körper;
• Zeichensystem;
• Pelzmaterial zur Herstellung von Haaren, Gras und Fell;
• Modellierungswerkzeuge;
• schnelle und hochwertige Visualisierung.

Vorteile: leistungsstarke und verständliche Tools, hohe Leistung.

Nachteile: nicht genug Information.

Nebenwirkungen Houdini

Houdini- ein leistungsstarkes professionelles Paket für die Arbeit mit 3D-Grafiken, es basiert auf einem prozeduralen, knotenbasierten System. Houdini ist ideal für die Erstellung komplexer Dynamiken und Simulationen: Partikel, Flüssigkeiten, Rauch, Feuer, Simulation natürlicher Phänomene usw. Es ist auch ein großartiges Werkzeug zum Erstellen beeindruckender visueller Effekte. Das Hauptanwendungsgebiet von Houdini ist die Filmindustrie.

Möglichkeiten:

• Polygonal- und NURBS-Modellierung,
• Animation (Schlüssel, prozedural),
• Charakteranimation,
• Partikelsystem,
• Dynamik fester und weicher Körper, Stoffe, Wolle/Haare, Gase und Flüssigkeiten,
• Arbeiten mit Surround-Sound,
• leistungsstarke Render-Engine Mantra,
• Integriertes Compositing-Tool.

Vorteile: hochwertige Spezialeffekte und Animationen.

Nachteile: Wenig Informationen, hoher Preis.

Softimage

Softimage(Autodesk Softimage, ehemals Softimage/XSI) ist ein Programm zur Erstellung von 3D-Animationen und visuellen Effekten in der Spieleindustrie, Film und Fernsehen.

Softimage hatte einen der meisten beste Systeme Animation. Dank des einzigartigen ICE-Systems (Interactive Creative Environment – ​​eine auf Knoten basierende visuelle Programmierplattform) bot das Paket umfassende Funktionalität, Flexibilität, hohe Leistung und Qualität.

Möglichkeiten:

• leistungsstarke polygonale und prozedurale Modellierung in der ICE-Umgebung;
• Physik und Dynamik von Teilchen und Geometrie;
• nichtlineare Animation;
• Gesichtsanimationstools von Autodesk Face Robot;
• integriertes MentalRay.

Im Jahr 2008 kaufte Autodesk Softimage für 35 Millionen US-Dollar von Avid. Im Jahr 2015 kündigte Autodesk an, den Verkauf von Lizenzen für Softimage einzustellen und entledigte sich damit tatsächlich eines der stärksten Player auf dem Markt. Die offizielle Website empfiehlt den Umstieg auf 3Ds Max oder Maya.

Lichtwelle

Lichtwelle 3D- ein Tool für 3D-Animation und visuelle Effekte von NewNek. Es ist seit langem ein Industriestandard in Film und Fernsehen.

Die neue und verbesserte LightWave 2015-Suite bietet eine Fülle von Funktionen, von Bewegungsmodellierung, Charakteranimation, visuellen Effekten bis hin zu Spieleentwicklung und Architektur-Rendering.

Möglichkeiten:

• intuitive duale Schnittstelle (Modellierer und Layout);
• leistungsstarke Polygonmodellierung;
• entwickeltes Animationssystem;
• Partikelsystem;
• Charakterausrüstungssystem Genoma 2;
• verbesserte Darstellung;
• interaktive dynamische Vererbung (Interactive Dynamic Parenting);
• flexibles Bullet Dynamics-System;

Vorteile: Riesige Funktionalität, praktische Dual-Schnittstelle.

Nachteile: Da es in unserem Land und den GUS-Staaten nicht so beliebt ist, gibt es nur wenige Informationen.

Mixer

Das einzige kostenlose 3D-Paket auf der Liste, das in der Funktionalität fast genauso gut ist kostenpflichtige Bewerbungen. Blender umfasst Werkzeuge für die 3D-Modellierung und Animation sowie eine Reihe von Optionen zum Erstellen von Spielen, visuellen Effekten und Bildhauerei. Tolle Alternative„Monster“ der 3D-Animation. Dank der Unterstützung der Blender Foundation entwickelt sich das Programm sehr schnell und stetig weiter.

Möglichkeiten:

• Polygonale Modellierung, Splines, NURBS-Kurven und -Flächen;
• Bildhauermodus;
• Partikelsystem;
• Dynamik fester und weicher Körper: Flüssigkeit, Wolle/Haar usw.;
• Skelettanimation;
• integrierte Rendering-Engines und Integration mit Visualisierern von Drittanbietern;
• Videobearbeiter;
• Funktionen zum Erstellen von Spielen und Anwendungen (Game Blender).

Vorteile: Zugänglichkeit, Open Source, plattformübergreifend, geringe Größe (ca. 50 Megabyte), große Funktionalität, Möglichkeit zur Spieleerstellung.

Nachteile: fehlende Dokumentation im Basispaket.

Kurz gesagt:

• 3Ds Max- Computerspiele, Innenräume, Visualisierung.
• Maya- Animation, Filmindustrie, Fernsehen, Musikvideos.
• Kino 4D- Spezialeffekte in Film und Fernsehen, Motion Design, Werbung.
• Modo- Werbung, Spiele, Spezialeffekte in Filmen.
• Houdini- visuelle Programmierung, Spezialeffekte im Kino.
• Softimage- Animation und Spezialeffekte in Kino, Fernsehen, Spielen.
• Lichtwelle- Spezialeffekte in Kino und Fernsehen.
• Mixer- Charakteranimation, Spieleerstellung.

Abschließend möchte ich anmerken: Ein 3D-Editor ist nur ein Werkzeug, dessen Potenzial nur der Designer selbst, der CG-Künstler, offenbaren kann. Sobald Sie ein Paket vollständig beherrschen, wird es Ihnen nicht schwer fallen, andere zu erlernen.

Viel Erfolg beim Studium und bei der Arbeit!

Jeden Tag sehen wir alle eine riesige Menge an Werbung, Filmen, Zeichentrickfilmen und anderen Medienprodukten von uns moderne Welt. Die Welt der Technologie, ohne die scheinbar Millionen Menschen auf der ganzen Welt nicht mehr leben können.

Fast jeder weiß, dass ein zunehmender Teil der modernen Kunst mithilfe von Computergrafiken geschaffen wird. Aber nur wenige von ihnen verstehen den Unterschied zwischen Rastergrafiken und Vektorgrafiken sowie zwischen fraktalen Grafiken und 3D-Grafiken. Auf diese Unterschiede gehen wir heute ein. Und mehr detaillierte Beschreibung Die meisten Programme und deren Kosten finden Sie auf der Website https://www.architect-design.ru. Also, lasst es uns herausfinden.

Wir können sagen, dass diese Art (Art) der Computergrafik am häufigsten vorkommt. Einzahlungen von Urlaubsfotos und Millionen Fotos der süßesten Kätzchen im Internet – das alles sind Rastergrafiken.

Rasterbilder werden mit erstellt einfaches Prinzip, was beispielsweise einem Kreuzstich ähnelt. Eine bestimmte Farbe wird in den zugewiesenen Steckplatz eingefügt. Wenn man ganz nah an das Rasterbild heranzoomt, sieht man, wie es in gleichgroße Quadrate unterteilt ist, die an ein Mosaik erinnern. Diese Vergrößerung verschlechtert die Qualität merklich, da das Bild bei hoher Vergrößerung in sichtbare Quadrate unterteilt wird. Dieser Effekt wird Pixelierung genannt, und jedes dieser Quadrate ist ein Punkt oder Pixel.

Rastergrafiken

Das Wort „Pixel“ kommt von der Abkürzung „Bildelement“. Ein Pixel ist nicht in kleinere Teile zerlegt, hat eine einheitliche Farbe und ist das kleinste Element Bitmap. Die Größe eines Punktes, eines Pixels, aus dessen vielen ein Bild besteht, beträgt etwa 0,05 Millimeter.

Zu den Vorteilen der Rastergrafik gehört ihr hoher Realismus. Der Nachteil kann sein, dass ein zu kleines Bild einfach nicht vergrößert werden kann, ohne an Qualität zu verlieren. Das beliebteste Programm zum Erstellen und Bearbeiten von Rastergrafiken ist Adobe Photoshop.

Vektorgrafiken

Wenn in Rastergrafiken ein Punkt das Hauptelement ist, kann er in einem Vektor als Linie bezeichnet werden. Natürlich gibt es auch in einem Raster Linien, diese selbst können jedoch in kleinere Details, Pixel, unterteilt werden, eine Vereinfachung einer Vektorlinie ist jedoch nicht mehr möglich.

Linien kreuzen sich, biegen sich und schließen sich aneinander, um Formen zu bilden. Beispielsweise bilden drei in einem Winkel geschlossene Geraden ein Grundelement – ​​ein Dreieck. Dieses Dreieck kann gefüllt werden eine bestimmte Farbe oder Textur, strecken Sie eine seiner Seiten oder biegen Sie sie. Aber Vektorgrafiken sind nicht nur geometrische Grundelemente: Ein Bild kann aus ausgefallenen Flecken, Linien unterschiedlicher Dicke und beliebigen anderen Formen bestehen. Je mehr dieser Formen verwendet werden, desto besser sieht das Vektorbild aus. Dies ähnelt in gewisser Weise einer Papierapplikation, die aus Kombinationen von ausgeschnittenen Formen besteht verschiedene Blätter buntes Papier.

Vektorgrafiken

Der Hauptvorteil dieser Art von Grafik besteht darin, dass sich die Qualität des Bildes bei der Skalierung nicht ändert und die Größe einer solchen Datei kleiner ist, da das Programm jedes bei der Erstellung des Bildes verwendete Objekt als Formel wahrnimmt. Diese Formel nimmt nur eine Informationszelle ein.

Nehmen wir an, eine Zeile wird vom Programm als Buchstabe „L“ gekennzeichnet und in eine Zelle des Notizbuchs geschrieben. Und wenn die Linie rot wird, wird dem Buchstaben „L“ der Buchstabe „K“ als Farbbezeichnung hinzugefügt, aber das alles passt auch in eine Speicherzelle.

Ein solches System vereinfacht die Arbeit mit dem Bild während der Bearbeitung etwas. Schließlich kann jedes Objekt gebogen, vergrößert und skaliert werden, ohne dass sich dies auf andere auswirkt. Es gibt nur einen Nachteil: Ihr Haustier wird, in einem Vektor gezeichnet, eher wie ein Comic-Held aussehen als wie eine echte Katze. Vektorgrafiken werden am häufigsten in Programmen erstellt: Corel Draw, Adobe Illustrator.

Fraktale Grafiken

Aus dem Lateinischen lässt sich das Wort „Fraktal“ mit „bestehend aus Teilen, Fragmenten“ übersetzen. Um ein fraktales Bild zu erstellen, verwenden Sie ein Objekt, das endlos vervielfacht und wiederholt wird, dessen Teile sich immer wieder teilen, und ihre Teile ... nun, Sie haben die Idee verstanden. Es ähnelt einer Schneeflocke oder einem Baum, als ob jeder seiner Zweige in zwei Teile geteilt wäre und diese wiederum in zwei weitere und so weiter.

Die Art einer solchen Division und Multiplikation wird durch eine gegebene mathematische Formel bestimmt. Es gibt sehr viele Modifikationen ähnlicher Objekte, aber sie sind alle in einem einzigen mathematischen Kalkül zusammengefasst, durch dessen Änderung man neue Variationen des fraktalen Bildes erhalten kann. Apophysis ist ein Programm, das fraktale Bilder generiert.

Fraktale Grafiken

3D-Grafik

Ein am Computer erstelltes dreidimensionales Bild kann so realistisch wie möglich sein. Es kann gedreht, von allen Seiten betrachtet, näher oder weiter entfernt werden. Somit ähneln 3D-Objekte den Objekten im wirklichen Leben; sie haben Volumen, Textur und existieren sozusagen in drei Dimensionen, jedoch nur auf dem Bildschirm.

3D-Grafiken können einfach sein, z. B. ein quadratisches Volumen, oder komplex und mit Details gefüllt. Objekten kann die Wirkung von Bewegung, Bewegung im Raum oder Interaktion mit Objekten verliehen werden, wenn derjenige, der sie geschaffen hat, dies wünscht. Wir sehen 3D-Grafiken in Videospielen und Zeichentrickfilmen – hier erwacht sie zum Leben und macht es möglich, ihr Volumen und ihren Realismus zu schätzen. Am meisten beliebte Programme zum Erstellen von 3D-Grafiken: 3ds Max, Maya, Cinema 4D, Blender. Die Website, auf der Sie sich gerade befinden, ist dem 3ds Max-Programm gewidmet.

3ds max – Programm zur Erstellung von 3D-Grafiken

Heutzutage dringen dreidimensionale Grafiken aktiv in alle Lebensbereiche ein, und Grafikdesign bildet da keine Ausnahme.

3D-Grafiken sind überall: in Zeitschriften, auf Straßenwerbeplakaten, in Collagen beliebter Fotografen usw.

Viele unerfahrene Designer denken, dass Photoshop ausreicht, um beispielsweise ein cooles Filmplakat zu erstellen, und dass Sie keine 3D-Grafiken verwenden müssen.

Sie erkennen jedoch nicht, dass sie sich durch den Verzicht auf 3D-Grafiken einschränken und die Vorteile verpassen, die diese für ihre Arbeit mit sich bringen würden.

Lassen Sie mich Ihnen ein Beispiel geben. Unten seht ihr das Poster zum Film „Oblivion“. Wie Sie sehen, besteht mehr als die Hälfte davon aus 3D-Grafiken!

3D-Grafiken bieten Ihnen unglaubliche Möglichkeiten, Ihre künstlerischen Ideen zu verwirklichen!

Noch ein Beispiel! Als ich kürzlich bei McDonald's bei einer Tasse Kaffee saß, bemerkte ich ein wunderschönes Poster, das an der Wand hing.

Sie fragen sich vielleicht, warum mich dieses Poster so angezogen hat? Ja, der springende Punkt ist, dass der Burger auf diesem Poster irgendwie superideal war!

Ja, ja, er war ausgezeichnet!

Ich (eine Person, die sich ein wenig mit Fotografie auskennt) verstand, dass es einfach unrealistisch war, einen so perfekten Burger zu finden und ihn überhaupt so gut zu fotografieren! Dies wird einen unglaublichen Aufwand erfordern!

Da kam mir ein Gedanke: Ist das nicht eine 3D-Grafik?

Als ich nach Hause kam und im Internet suchte, stieß ich auf die Website des 3D-Künstlers, der diesen Burger gemalt hat.

Ja, ich hatte recht! Dieser Burger wurde zu 100 % in 3D-Software modelliert.

Dies ist ein weiteres Beispiel dafür, wie beliebt 3D-Grafiken sind.

Schauen wir uns noch ein paar Beispiele für den Einsatz von 3D-Grafiken in der Werbung an.

3D-Grafiken sind so weit fortgeschritten, dass sie kaum noch von Fotos zu unterscheiden sind. Es ist zu bedenken, dass 3D-Grafiken in der Regel viel attraktiver aussehen als Fotografien.

Automobilhersteller gehörten zu den ersten, die die Leistungsfähigkeit von 3D-Grafiken erkannten, und mittlerweile sieht man auf allen Werbeplakaten und in Zeitschriften keine Fotos von Autos, sondern 3D-Modelle davon.

Ganz zu schweigen davon, dass man mit Hilfe von 3D-Grafiken ein Auto buchstäblich in Teile zerlegen kann.

Um ein Produkt zu verkaufen, müssen Sie es den Kunden in seiner ganzen Pracht präsentieren. Aus diesem Grund hat IKEA im Jahr 2013 die Fotografie zugunsten der 3D-Grafik aufgegeben. Jetzt werden alle Bilder im IKEA-Katalog mit 3D-Programmen erstellt.

Hier noch einige Beispiele:

Ich bin mir sicher, dass Sie, die Sie bereits mit Photoshop vertraut sind, Raum haben, sich weiterzuentwickeln und neue Programme zu beherrschen, um mit der Zeit Schritt zu halten!

Was ist mit 3D-Grafiksoftware? Welche Möglichkeiten gibt es und worauf sollten Sie achten, wenn Sie mit diesem Thema noch nicht vertraut sind?

Heutzutage gibt es viele Programme auf dem Markt, von denen jedes seine eigenen Stärken und Stärken hat schwache Seiten. Hier sind einige davon: 3ds Max, Cinema 4D, Maya, Houdini, Blender.

Aber ich werde Ihnen morgen sagen, woraus Sie wählen können und wo Sie anfangen sollen. Und morgen können Sie Ihr erstes 3D-Objekt erstellen! Bis morgen!