{{위키데이터 속성 추적}}
{{3차원 컴퓨터 그래픽스}}
'''3D 컴퓨터 그래픽'''({{lang|en|3D computer graphics, three-dimensional computer graphics}})은 [[2차원 컴퓨터 그래픽스]]와 달리, 컴퓨터에 저장된 [[모델]]의 각 점의 위치를 [[높이]], [[폭]], [[깊이]] 3축의 공간 [[좌표]]를 활용하는 기하학적 데이터를 이용해 3차원적으로 표현한 뒤에 2차원적 결과물로 처리, 출력하는 [[컴퓨터 그래픽스]]이다.

이러한 차이점에도 불구하고 3차원 그래픽은, [[와이어-프레임 모델]]의 경우엔 2차원 [[벡터 그래픽]]과, 최종 출력물의 경우엔 2차원 [[래스터 그래픽]]과 공통된 알고리즘이 많다. 컴퓨터 그래픽 소프트웨어에서 이 두 개념의 차이점은 때때로 구별이 모호해지기도 하는데, 그 예로 2차원 프로그램이 조명 효과 같은 결과물을 얻기 위해 3차원 계산법을 사용한다거나 3차원 프로그램이 반대로 2차원 기술을 쓸 수 있는 경우가 있다.

3차원 컴퓨터 그래픽은 때때로 [[3차원 모델링]]을 가리키기도 한다. 출력물과는 별개로, 모델은 그래픽 데이터 파일에 포함되어 있다. 하지만, 이들은 분명 다른 개념이다. 3차원 모델은 [[3차원]]적인 물체의 [[수학]]적 표현이고, 모델은 시각적으로 나타내지기 전에는 기술적으로 그래픽이 아니다. [[3차원 인쇄|3차원 프린터]] 덕분에, 3차원 모델은 가상 공간에만 갇혀있지 않게 됐다. 모델은 [[3차원 렌더링]]이라는 과정을 통해 2차원적인 그림으로 나타날 수 있고, 혹은 보이지 않는 [[컴퓨터 시뮬레이션]] 또는 계산에 쓰이기도 한다. 에서 사용되기도 하였다.

== 역사 ==
1960년대, [[윌리엄 페터]]가 [[보잉]]사에서의 작업을 설명하기 위해 ''컴퓨터 그래픽''이라는 용어를 만들어낸 것으로 알려져 있다.<ref>{{웹 인용|url=http://design.osu.edu/carlson/history/timeline.html#1960|제목=An Historical Timeline of Computer Graphics and Animation|언어=영어|확인날짜=2012-01-29|보존url=https://web.archive.org/web/20080310082944/http://design.osu.edu/carlson/history/timeline.html#1960|보존날짜=2008-03-10|url-status=dead}}</ref> 이와 함께 최초의 컴퓨터 애니메이션으로 거론되는 것은 인간의 얼굴과 손의 [[애니메이션|움직임]]이 포함된 ''《[[:en:A_Computer_Animated_Hand|A Computer Animated Hand]]》'' (1972) 으로, [[유타 대학교]]의 [[에드윈 캐트멀]]과 [[프레드 파크]]가 제작하였다. 이 애니메이션은 ''《[[Futureworld]]》'' 에서 사용되기도 하였다.

== 개관 ==
3차원 컴퓨터 그래픽의 제작 과정은 기본적으로 세 단계로 나뉜다.
# [[3차원 모델링]] : 컴퓨터에서 물체의 형태를 구성하는 과정
# 레이아웃과 [[컴퓨터 애니메이션|애니메이션]] : 물체를 작업 공간에 배치하고 그것의 움직임을 설정하는 과정.
# [[3차원 렌더링]] : 만들어진 장면을 컴퓨터가 조명의 배치와 면의 특성, 기타 다른 설정들을 바탕으로 계산하여 그림을 생성하는 과정

=== 모델링 ===
[[파일:3D computer modeling of the Great mosquee of Kairouan-blank.jpg|섬네일|280px|right|[[오크바의 모스크]]를 [[솔리드웍스]]를 이용하여 구성한 3D 모델.]]
{{본문|3차원 모델링}}
여기서 모델은 물체의 형태가 어떻게 이루어져 있는지를 알려준다. 3D 모델이 만들어지는데는 보통 두가지 과정을 따르는데, 첫째는 예술가나 기술자가 3D 모델링 도구를 이용하여 만드는 것이고, 둘째는 실존하는 물체를 [[3차원 스캐너|스캔]]하여 컴퓨터에 모델을 입력하는 것이다. 모델들은 또한 일련의 연산이나 [[동역학 시뮬레이션|물리적 시뮬레이션]]으로부터 만들어지기도 한다. 기본적으로 3D 모델은 그 형태를 결정하고 폴리곤(다각형)을 형성하는 버텍스라고 하는 점들로 구성되어있다. 모델로서의 전반적인 완성도와 애니메이션을 위한 형태적 안정성은 폴리곤의 구조가 얼마나 잘 짜여 있는가에 의존한다.

=== 레이아웃과 애니메이션 ===
{{본문|컴퓨터 애니메이션}}
만들어진 물체(모델)들은 렌더링하여 그림으로 나타내기 전에 작업 공간(또는 ''scene''{{해석|장면}})에 적절히 배치되어야 한다. 이는 위치나 크기 등, 물체들 사이의 공간적 관계를 결정한다. 애니메이션은 물체가 나타내는 순간 순간의 특징, 즉 시간이 흐름에 따라 어떻게 움직이고 어떤 형태로 변화하는가를 뜻한다. 대표적인 방법으로는 [[키 프레임]] 방식과 [[역기구학]], [[모션 캡처]]를 이용한 방식이 있으며, 이러한 기술들은 종종 함께 쓰인다. 모델링과 마찬가지로, [[물리적 시뮬레이션]] 역시 물체의 동작을 특징짓는다.

=== 렌더링 ===
{{본문|3D 렌더링}}
렌더링은 준비한 모델을 그림으로 변환하는 것으로서, 빛의 흐름을 계산하여 실사 이미지를 얻거나, 반대로 특정 기술을 이용한 반실사 렌더링(NPR, Non-photorealistic rendering)으로 결과물을 얻는 과정이다. 실사 렌더링을 구현하는 기본  연산 과정에는 빛의 운반(Transport, 한 곳에서 다른 곳으로 얼마나 많은 양의 빛이 전달되는가)과 빛의 분산(Scattering, 표면이 빛에 어떻게 반응하는가)이 있다. 이 과정은 보통 [[3D 컴퓨터 그래픽 소프트웨어]]나 [[3D 그래픽 API]]를 사용하여 진행된다. 또한  렌더링에서 장면을 알맞은 형태의 결과물로 변환하는 것에는 3차원의 이미지를 2차원 평면에 나타내는 3D [[투영법]]도 포함된다.

{{multiple image
| header            = '''[[3D 렌더링]]의 예'''
| header_align      = center
| align     = center
| image3=Cannonball stack with FCC unit cell.jpg
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| caption3  = 
| width3=    171
| image2=Dunkerque 3d.jpeg
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| image1=Engine movingparts.jpg
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| width1=216
| footer=
'''왼쪽:''' [[블렌더 (소프트웨어)|블렌더]]와 [[야파레이]] 소프트웨어를 사용하여 [[광선 추적]]과 [[앰비언트 오클루전]]을 적용한 [[3D 렌더링]].

'''가운데:''' [[플랫셰이딩]]으로 표현된 [[됭케르크급 전함]]의 3D 모델.

'''오른쪽:''' 3D 렌더링 과정에서, 원하는 시각 효과를 얻기 위해 여러 가지 각기 다른 속성들을 적용할 수 있고, 그만큼 많은 수의 "광선" 반사를 계산하게 된다. [[코발트 (캐드 프로그램)|코발트]]로 렌더.
| footer_align=left
}}

== 같이 보기 ==
{{위키공용분류}}
* [[2차원 컴퓨터 그래픽스]]
* [[SIGGRAPH]]
* [[그래픽 처리 장치]]

== 각주 ==
<references/>

{{3차원 소프트웨어}}

{{전거 통제}}

[[분류:3차원 컴퓨터 그래픽스| ]]