UCH O‘LCHOVLI (3D) GRAFIKA

UCH O‘LCHOVLI (3D) GRAFIKA
Uch o‘lchovli (3D) grafika – kompyuter grafikasi bo‘limlaridan biri bo‘lib, shakl va rang yordamida hajmli obyektlarni yaratish imkonini beruvchi usullar va asbob-uskunalar to‘plami hisoblanadi. U ikki o‘lchovli tasvirlardan shunisi bilan farq qiladiki, maxsus dasturlar yordamida tekislikda uch o‘lchovli sahna (virtual makon) modelining geometrik proyeksiyasini qurishni nazarda tutadi. Natijada hosil bo‘lgan obyekt aniq va hayotiy biror-bir obyektga xos bo‘lishi yoki butunlay abstrakt voqealikni tasvirlashi mumkin. Bugungi kunda 3D grafika hayotimizning ko‘plab sohalariga kirib borgan. Arxitektura va dizayn (sanoat, binolar, obyektlar, interyer, ekteryer, landshaft ko‘rinishlarining hajmli tasvirlarining vizualizatsiyasi ta’minlanadi); ishlab chiqarish (obyektlarni modellashtirish); televideniye (jurnallardagi fotosuratlarga ishlov berish, videroliklar, filmlardagi maxsus effektlar), o‘yinlar yaratish (3D animatsiya va virtual olam, kompyuter o‘yinlarini rivojlantirish); reklama (elektron prezintatsiyalar va kataloglar, e’lonlar taxtalari va h.k.) va boshqalar (1-rasm).
1-rasm. Uch o‘lchovli (3D) grafika
Uch o‘lchovli grafika ilmiy tekshirishlarda, muhadislik loyiha ishlarida, fizik obyektlarining kompyuter modellarini qurishda keng qo‘llaniladi. Uch o‘lchovli grafika kompyuter grafikasi tarkibiga kiruvchi eng murakkab va keng qamrovli yo‘nalishdir. Uch o‘lchovli grafika bilan ishlovchi foydalanuvchi loyihalash, yoritish, obyektlar va kameralarni ko‘chirish, tovush va namoyish effektlardan foydalanish kabi sohalardan bilimlarga ega bo‘lishi kerak. Bu yerda shu sohaning tashkil etuvchilari – fazolar, obyektlarni modellashtirish, namoyish to‘g‘risida ma’lumotlar keltiriladi.
Bugungi kunda uch o‘lchovli grafika bizning hayotimizga shiddat bilan kirib borganimizni o‘zimiz ham sezmay qolamiz. Uch o‘lchovli grafika tasvirining yaratish bosqichlari:
modellashtirish – umumiy sahna va uning obyektlarining matematik 3D modelini qurish;
tekstura tarkibiga yaratilgan modellar ustiga materiallar kiritish, sozlash va modellarni haqiqatga aylantirish kiradi;
yoritishni sozlash;
animatsiya yaratish (harakatlanuvchi obyektlar);
render – bu avval yaratilgan modeldan foydalanilgan holda obyekt tasvirini yaratish jarayoni;
kompozitsiyalash yoki joylashtirish – olingan tasvirga qayta ishlov berish, sayqallashtirish.
Modellashtirish – virtual makon va uning ichidagi obyektlarini yaratish, turli xil geometriyalar, materiallar, yorug‘lik manbalari, vizual kameralar, qo‘shimcha maxsus effektlarni yaratishni o‘z ichiga oladi.
Tekstura – bu obyektning xususiyatlari va materiallarni ko‘rsatishga imkon beruvchi rastr yoki vektorli rasmning uch o‘lchovli model yuza (sirt)ga beruvchi qoplama. Teksturani material deb atash mumkin. Material qoplamalari o‘zining shakl-shamoyiliga ega.
Yoritish – yaratilgan sahnada yorug‘lik manbalarni yaratish, yo‘nalishini belgilash va sozlash. 3D grafik muharrirlari qoida tariqasida yorug‘lik manbalarining quyidagi turlaridan foydalaniladi: tabiiy yorug‘lik manbai, yorug‘lik nuri (tarqaluvchi nurlar), yo‘naltiruvchi yorug‘lik, parallel nurlar va boshqalar.
Animatsiya – harakatlanuvchi obyektni yaratish, aniqrog‘i modelning harakatini siljitish. Zamonaviy 3D tahrirlovchilar vositalarni yaratish uchun ko‘plab dasturlarni qamrab oladi. Uch o‘lchovli modellarni qurish uchun asboblar bilan animatsiyalar yaratish uchun maxsus dasturiy mahsulotlar mavjud.
Render – bu obyektning uch o‘lchovli modelini “tekis” tasvirga aylantirish. Ko‘rsatish texnologiyasining bir nechta turi mavjud, ularning har biri o‘zining ijobiy va salbiy tomonlariga ega: skanlayn, z-bufer, trassirovka nuri, umumiy yoritish.
Hozirgi yillarda an’anaviy 2D grafik dasturlar bilan uch o‘lchovli 3D modellashtirish, animatsiya va namoyish dasturlari ko‘p tarqaldi. Shu davrda ishlab chiqilgan dasturlardan Discreet kompaniyasining 3D Studio Max yoki Alias Wavefront kompaniyasining JAVA dasturlari o‘z mohiyatlari bo‘yicha gibrid grafik paketlaridir. Chunki ular bir tomondan
2D va 3D vektorli obyektlar bilan ishlash imkoniyatini bersa, ikkinchi tomondan ish natijasidan pikselli (rastrli) tasvir – alohida kadr sifatida yoki videotasmada olinadi. 3D modellashtirishning xususiyatlari va ularda animatsiya harakatlarni qo‘shish imkoniyati ularga bo‘lgan qiziqishni keskin oshirib yuboradi. Ularni:
namoyish effektlarini kino va videoindustriyada;
televizion tijoratda (reklamada);
interaktiv o‘yinlarda;
sayt va arxitektura dizaynida (bezashda);
ilmiy, tibbiy va sud namoyishlarida;
o‘rgatuvchi dasturlar va kompyuterda ishlatish mumkin.
Shuni ta’kidlash lozimki uch o‘lchovli grafika dasturlari kompyuter qurilmalari, uning dasturiy ta’minoti hamda u bilan ishlovchi dizayner bilimlariga juda yuqori talablar qo‘yadi.
Uch o‘lchovli grafika bilan ishlaganda, shakllar hosil qilinadigan fazoga alohida e’tibor berish kerak. Bu holda an’anaviy 2D – tekislik uch o‘lchovli grafika maqsadlariga to‘g‘ri keltiriladi. 3D – grafikada ishchi fazoni shunday ifodalash kerakki, unda nafaqat modellashtirilayotgan uch o‘lchovli geometrik shaklni, balki uning geometrik joylashishi va holati hisobga olinishi kerak. Uch o‘lchovli grafikada Dekart, silindrik va sferik koordinata sistemalari ishlatiladi.
Qurilgan barcha uch o‘lchovli obyektlarni geometrik va nogeometrik obyektlarga bo‘lish mumkin. Geometrik obyektga asosan sahna tashkil etuvchilarini qurishda ishlatiladi: personajlar, jismlar boshqa so‘z bilan aytganda – mavjud borliq obyektlarini o‘z ichiga oladi. Nogeometrik obyektlar esa sahnaga jonlilik hissini berish uchun (to‘g‘ri yoritish), obyektlarga ta’sir etuvchi kuchlarni modellashtirishda (masalan gravitatsiya yoki shamol esishi) va hokazo.
Boshqacha aytganda namoyish etilayotgan kadrda geometrik obyektlar aynan (chiziqlar va sirtlar ko‘rinishda), nogeometrik obyektlar esa oraliq (soyalar, tezlanish va hokazo) ko‘rinishda namoyon bo‘ladi. Geometrik obyektlarni ko‘rishda juda kuchli va keng tarqalgan 3D paket Discreet kompaniyasi 3D Studio Max dasturini tanlab uning misolida obyektlarning asosiy turlari va modellashtirish texnologiyasi ko‘riladi.
|