త్రిమితీయ కంప్యూటర్ రేఖా చిత్రాలు (3డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్)

thumb
3D కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్, లేదా త్రిమితీయ కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ (2D కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ కు భిన్నమైనది), రేఖాగణిత డేటా త్రిమితీయ ప్రాతినిధ్యాన్ని ఉపయోగించే గ్రాఫిక్స్ (తరచుగా కార్టేషియన్) వీటిని గణనలు 2D ఇమేజ్ లను రెండరింగ్ చేసే ఉద్దేశ్యాల కొరకు కంప్యూటర్ లో భద్రపరుచబడుతాయి.ఇమేజస్ తరువాత వీక్షించడం కొరకు నిల్వ చేయబడతాయి (బహుశా యానిమేషన్ వలే) లేదా రియల్ టైమ్ లో ప్రదర్శించబడతాయి. 3D ఫిల్మ్ సారూప్య టెక్నిక్ ల ఫలితం ద్విమితీయ రేఖ చిత్రాలు.

తుది రెన్డర్డ్  ప్రదర్శన లో,  3 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్,  వైర్-ఫ్రేమ్ మోడల్‌  2D కంప్యూటర్ రాస్టర్ గ్రాఫిక్స్ ల్లో,  2 డి కంప్యూటర్ వెక్టర్ గ్రాఫిక్స్ వలె అనేక అల్గోరిథమ్స్  లపై ఆధారపడతాయి.  2D వంటి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ సాఫ్ట్ వేర్ అప్లికేషన్స్ లో లైటింగ్ వంటి ఎఫెక్ట్స్ పొందుటకు 3D టెక్నిక్స్ ని ఉపయోగిస్తారు. అలాగే 3Dలో కొన్ని 2D రెండరింగ్ పద్దతులను కుడా ఉపయోగించవచ్చు.

3 డి కంప్యూటర్  గ్రాఫిక్స్  లోని  ఆబ్జెక్ట్ లను 3 డి మోడల్ స్ అని పిలుస్తారు. రెండర్ చేసిన చిత్రంలా కాకుండా, గ్రాఫికల్ డేటా ఫైలు లోపల ఒక మోడల్ డేటా ఉంటుంది. 3 డి మోడల్ అనేది ఏదైనా త్రిమితీయ ఆబ్జెక్ట్ గణిత నిరూపణ. ఒక మోడల్ ప్రదర్శించనంత వరకూ  సాకేతికంగా గ్రాఫిక్ అవ్వదు. 3 డి రెండరింగ్ ప్రక్రియతో  ఒక మోడల్ ను ద్విమితీయ దృశ్యం గా  ప్రదర్శించవచ్చు లేదా నాన్-గ్రాఫికల్ కంప్యూటర్ అనుకరణలలో  గణనలలో  ఉపయోగించవచ్చు. 3 డి ప్రింటింగ్ తో మోడల్స్ తమ వాస్తవిక 3 డి భౌతిక నిరూపణగా రెండర్ చేయబడతాయి, కొన్ని పరిమితులతో భౌతిక మోడల్ వాస్తవిక మోడల్ తో సరిగ్గా సరిపోలగలదు.

 చరిత్ర 
బోయింగ్ కంపెనీ లో తన పనిని వివరించడానికి 1961 లో కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ అనే పదాన్ని ఉపయోగించిన ఘనత విలియం ఫెట్టర్‌కు దక్కింది.  కంప్యూటర్  యానిమేషన్ చిత్రాల మొదటి ప్రదర్శనలలో ఒకటి ఫ్యూచర్‌వరల్డ్ (1976).  ఈ  చిత్రంలో మానవ ముఖం యానిమేషన్, 1971 లో ప్రయోగాత్మకంగా నిర్మించిన  ఏ కంప్యూటర్ యానిమేటెడ్ హ్యాండ్ అనే లఘు చిత్రంలో కనిపించిన ఒక  చెయ్యి ఉన్నాయి. ఈ చిత్రం ఉటా యూనివర్సిటీ కి చెందిన విద్యార్థులు ఎడ్విన్ కాట్ముల్, ఫ్రెడ్ పార్కే చే రూపొందించబడింది.

1970 సంవత్సరం చివరలో, 3 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ సాఫ్ట్ వేర్, హోమ్ కంప్యూటర్ల లో కనిపించడం ప్రారంభించింది. దీనికి మొదటి ఉదాహరణ, 3 డి ఆర్ట్ గ్రాఫిక్స్, ఒక కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ ల సమితి, ఇది కజుమాస మిటాజావా చే రచించబడి, జూన్ 1978లో ఆపిల్ II కోసం విడుదల చేయబడింది.

 పరిశీలన 
3 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ లను సృష్టించడం మూడు దశలుగా ఉంటుంది. 

 3 డి మోడలింగ్ - ఒక వస్తువు ఆకారాన్ని కంప్యూటర్ మోడల్ గా చేసే ప్రక్రియ.
 లేఔట్ అండ్ యానిమేషన్ - ఒక సన్నివేశము లో వస్తువుల ఏర్పాటు, వస్తువుల కదలిక.
 3 డి రెండరింగ్ - కాంతి స్థానం, ఉపరితల రకాలు, ఇతర గుణాల ఆధారం గా కంప్యూటర్ గణనలు ఇమేజ్ ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

 మోడలింగ్ 
ఒక వస్తువు ఆకారాన్ని రూపొందించే విధానాన్ని మోడల్ వివరిస్తుంది. 3 డి మోడల్స్ కు రెండు అత్యంత మూలాలు, ఒక నైపుణ్యం గల వ్యక్తి లేదా ఒక ఇంజనీర్ చే ఒక 3 డి మోడలింగ్ టూల్ ఉపయోగించి కంప్యూటర్లో సృష్టించబడినవి, అలాగే, వాస్తవిక ప్రపంచంలోని అంశములను  కంప్యూటర్ లో మోడల్స్ ని  స్కాన్ చేసినవి. ప్రాధమికంగా, శీర్షాలు అనే బిందువుల నుండి ఒక 3 డి మోడల్ ఏర్పడుతుంది, ఇది ఆకారాన్ని నిర్వచిస్తూ బహుకోణాలను రూపొందిస్తోంది. బహుబాహుత్రిభుజం అనేది కనీసం మూడు శీర్షాలు (ఒక త్రిభుజం) నుంచి ఏర్పడే వైశాల్యం. n- బిందువులు కలిగిన ఒక బహుబాహుత్రిభుజాన్ని ఒక n-గాన్ అంటారు. బహుభుజాల నిర్మరణ ఆధారితంగా ఒక మోడల్, మొత్తం సమగ్రత, యానిమేషన్లో ఉపయోగించడానికి దాని అనుకూలత  ఉంటుంది.

 మెటీరియల్స్,టెక్స్ట్ చర్స్ 
మెటీరియల్స్, టెక్స్ట్ చర్స్  అనేవి మోడల్ ని  రెండర్ చెయ్యడానికి రెండర్ ఇంజిన్ ఉపయోగించే లక్షణాలు. మోడల్ మెటీరియల్స్, కాంతి ఉపరితలాన్ని తాకినప్పుడు రెండర్ ఇంజిన్ ఎలా వ్యవహరిస్తుందో తెలియజేస్తాయి. రంగుని ఉపయోగించి లేదా ఆల్బెడో మ్యాప్ ఉపయోగించి మెటీరియల్ కి కలర్ చెయ్యడానికి, బంప్ మ్యాప్ / నార్మల్ మ్యాప్  ఉపయోగించి ఉపరితల లక్షణాలను ఇవ్వడానికి టెక్స్ట్ చర్స్ ఉపయోగిస్తారు. డిస్ప్లేస్ మెంట్ మ్యాప్ ఉపయోగించి మోడల్ ను రూపు చెయ్యడానికి కూడా దీనిని ఉపయోగించవచ్చు.

 లేఅవుట్, యానిమేషన్ 
ఒక చిత్రంలోకి రేఖీయచిత్రీకరణ  కన్నా ముందు, ఒక సన్నివేశానికి సంబంధించిన వస్తువులను నిర్ణీత ప్రదేశం లో ఉంచాలి. ఇది ఆబ్జెక్ట్స్ మధ్య ఉన్న ప్రాదేశిక సంబంధాలను, స్థానం, పరిణామం గురించి నిర్వచిస్తుంది. యానిమేషన్ అనేది ఒక ఆబ్జెక్ట్ కు సంబంధించిన తాత్కాలిక వర్ణణను తెలియజేస్తుంది(అంటే, ఇది సమయానుకూలంగా ఎలా కదిలి, రూపావిరూపం చెందుతుంది. కీఫ్రేమింగ్, విలోమ గజిత, చలన సంగ్రహణ వంటివి ప్రముఖ పద్ధతుల్లో కలిగివున్నాయి.). ఈ పద్దతులను కొన్నిపద్దతులను కలిపినప్పుడు తరచుగా ఉపయోగిస్తారు. యానిమేషన్ తో, భౌధిక అనుకరణ కూడా చలనాన్ని నిర్ధేశిస్తుంది.

 రేఖీయచిత్రణ 
ఫోటో- వాస్తవిక చిత్రాలను పొందడానికి కాంతిని  అనుసరించి లేదా ఫోటో వాస్తవికత లేనటువంటి రేఖీయచిత్రణ లో ఉన్న కళా శైలిని అనువర్తించడం ద్వారా రేఖీయచిత్రణ ఒక మోడల్ ను చిత్రంలా మారుస్తుంది. రవాణా(ఒక ప్రదేశం నుంచి మరొక ప్రదేశానికి ఎంత కాంతి వస్తుంది), పరిక్షేపణ(ఉపరితలాలు కాంతితో ఎలా సంకర్షణ చెందుతాయి) ఈ రెండూ వాస్తవిక రేఖీయచిత్రణలో ప్రాధమిక కార్యకలాపాలు. 3 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ సాఫ్ట్ వేర్ లేదా 3 డి గ్రాఫిక్స్ ఏపిఐ, ఉపయోగించి ఈ దశ సామాన్యంగా నిర్వహించబడుతుంది. ఒక సన్నివేశాన్ని రేఖీయచిత్రణ కోసం తగిన రూపం లోకి మార్చడంలో కూడా  3 డి ప్రొజెక్షన్ ప్రమేయం ఉంటుంది, ఇది త్రిమితీయ చిత్రాన్ని, టూ డైమెన్షన్ లోకి ప్రదర్శిస్తుంది. 3 డి మోడలింగ్ అలాగే CAD సాఫ్ట్ వేర్, 3 డి రేఖీయచిత్రణ నిర్వహించినప్పటికీ ( ఉదా. ఆటోడెస్క్ 3 డీస్ మేక్స్ లేదా బ్లెండర్), ప్రత్యేక 3 డి రేఖీయచిత్రణ సాఫ్ట్ వేర్ కూడా కలిగి ఉంటుంది.

 సాఫ్ట్ వేర్ 
3 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్  సాఫ్ట్ వేర్, కంప్యూటర్-జెనెరేటేడ్ ఇమేజరీని 3 డి  మోడలింగ్ అలాగే 3 డి రేఖీయచిత్రణ ద్వారా ప్రదర్శిస్తుంది, లేదా విశ్లేషణాత్మక, శాస్త్రీయ, పారిశ్రామిక ప్రయోజనాల కోసం 3 డి మోడల్స్ ను ప్రదర్శిస్తుంది.

 మోడలింగ్ 
3 డి మోడలింగ్ సాఫ్ట్ వేర్ అనేది 3 డి మోడల్స్ ను ప్రదర్శించడానికి ఉపయోగించే 3 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ సాఫ్ట్ వేర్ కి చెందిన వర్గములు. ఈ వర్గానికి చెందిన వ్యక్తిగత ప్రోగ్రాములను మోడలింగ్ అప్లికేషన్స్ లేదా మొడలర్స్ అని అంటారు. 
3 డి మోడెలర్స్, మోడల్స్ ను వినియోగదారుల 3 డి మెష్ ల ద్వారా సృష్టించడానికి, మార్చడానికి అనుమతి ఇస్తాయి. వినియోగదారులు తమ మెష్ లకు వారికి ఇష్టమైనట్లు జోడింపులు, తీసివేతలు, లేకపోతే మార్పులు చేసుకొనవచ్చు. సాధారణంగా, ఏకకాలం లో మోడల్స్ ను వివిధ కోణాలలో వీక్షించవచ్చు. మోడల్స్ ను తిప్పవచు అలాగే జూమ్ ఇన్, ఔట్ లలో వీక్షించవచ్చు.
3 డి మోడెలర్స్ తమ మోడల్స్ ను ఫైల్స్ లోకి పంపించుకోవచ్చు, తరువాత  మెటాడేటా అనుకూలంగా ఉన్నంతవరకూ వీటిని అనువర్తనల్లోకి దిగుమతి చేసుకోవచ్చు. ఇంపొటర్స్ ని, ఎక్సపోటర్స్ ని చాలా మోడెలర్స్ ప్లగ్-ఇన్ చెయ్యడానికి అనుమతిస్తాయి, అందుచేత మోడెలర్స్ ఇతర అనువర్తనాలల్లో ఉన్న  డేటాని స్థానిక ఫార్మాట్లలో చదవగలరు అలాగే రాయగలరు. 
3 డి మోడెలర్స్ ఎక్కువగా రే ట్రేసర్స్, ఇతర రేఖీయచిత్రణ ప్రత్యామ్నాయాలు, అలాగే టెక్చర్ మ్యాపింగ్ సౌకర్యాలు వంటి సంబంధిత లక్షణాలు కలిగి ఉంటాయి. అలాగే కొన్ని మోడెలర్స్కి, మోడల్స్ కి యానిమేషన్ చేయుటకు మద్దతు లేదా అనుమతి ఇచ్చే లక్షణాలు కలిగి ఉంటాయి. కొన్ని 3 డి మోడెలర్స్, రేఖీయచిత్రణ చేసిన సన్నివేశాల (అనగా యానిమేషన్) శ్రేణిని పూర్తి చలనమున్న దృశ్యమానముగా రూపొందించగలవు.

 కంప్యూటర్-ఎయిడెడ్ డిజైన్ (సిఏడి) 
కంప్యూటర్ ఎయిడెడ్ డిజైన్ సాఫ్ట్ వేర్, 3 డి మోడలింగ్ సాఫ్ట్ వేర్ , ఉపయోగించే ప్రాధమిక 3 డి మోడలింగ్ పద్దతులను ఉపయోగించవచ్చు, కానీ వాటి లక్ష్యాలు భిన్నముగా ఉంటాయి. కంప్యూటర్ ఎయిడెడ్ డిజైన్లను, కంప్యూటర్ ఎయిడెడ్ ఇంజనీరింగ్, కంప్యూటర్ ఎయిడెడ్ మ్యానుఫ్యాక్చరింగ్, ఫైనైట్ ఎలిమెంట్ ఎనాలిసిస్, ప్రోడక్ట్ లైఫ్ సైకిల్ మానేజ్మెంట్, 3 డి ప్రింటింగ్, అలాగే కంప్యూటర్ ఎయిడెడ్ అర్చిటెక్చరల్ డిజైన్ల లో ఉపయోగించవచ్చు.

 పరిపూరకరమైన సాధనాలు 
దృశ్యమానము సృష్టించిన తరువాత, అడోబ్ ప్రీమియర్ ప్రో లేదా ఫైనల్ కట్ ప్రో ఎట్ ద మిడ్-లెవెల్, లేదా ఆటోడెస్క్ కంబషన్, డిజిటల్ ఫ్యూషన్, షాక్ ఎట్  ది హై-ఎండ్  వంటి ప్రోగ్రామ్స్ ఉపయోగించి దృశ్యమానమును సవరించడం లేదా సంకలనం చేయవచ్చు. ప్రత్యక్ష దృశ్యమానమును, కంప్యూటర్ ఉపయోగించి సృష్టించిన దృశ్యమానము తో పోల్చడానికి సాధారణంగా మ్యాచ్ మూవింగ్ సాఫ్ట్ వేర్ ను ఉపయోగిస్తారు,  కెమేరా కదులుతున్నపుడు ఈ రెండిటిని సమకాలీకరించుకోవాలి. 
చలన చిత్ర నిర్మాణాన్ని సృష్టించడానికి  రియల్ టైం కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ ఇంజన్స్ ని ఉపయోగించడాన్ని మాచినిమా అని అంటారు.

 సంఘములు 
3 డి కంప్యూటర్ ఆర్టిస్ట్స్ కి, సహాయం చేయడానికి, విద్య నేర్పుటకు, మద్దతు ఇవ్వడానికి అధిక మొత్తములో వెబ్ సైట్స్ రూపొందించబడ్డాయి. కొన్ని వెబ్ సైట్లను సాఫ్ట్ వేర్ డెవలపర్స్, కంటెంట్ ప్రొవైడర్స్ చే నిర్వహించబడతాయి, కానీ కొన్ని స్వతంత్ర వెబ్ సైట్ లు కూడా ఉన్నాయి. ఈ సంఘములు, సభ్యులు, సలహాలు కోరడానికి, ట్యుటోరియల్స్ పోస్ట్ చెయ్యడానికి, ప్రొడక్ట్స్ ని సమీక్షించడానికి లేదా వారి సొంత పనిని గురించి ఉదాహరణలను పోస్ట్ చెయ్యడానికి అనుమతి ఇస్తాయి.

 ఇతర రకాల కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ తో వ్యత్యాసాలు 
 ఫోటోరియలిస్టిక్ 2 డి గ్రాఫిక్స్ తో  వ్యత్యాసం 
3 డి లా కనిపించే అన్ని కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్, వైర్ ఫ్రేమ్ మోడల్ ని ఆధారపడి ఉండవు. 3 డి ఫోటోరియలిస్టిక్ ప్రభావాలతో, 2 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ ని, వైర్ ఫ్రేమ్ మోడలింగ్ లేకుండానే తరచుగా సాదించబడతాయి, అంతేకాకుండా, కొన్నిసార్లు చివరి రూపంలో గుర్తించబడలేవు. కొన్ని గ్రాఫిక్ ఆర్ట్ సాఫ్ట్ వేర్ లలో 2 డి వెక్టార్ గ్రాఫిక్స్ లేదా 2 డి రాస్టర్ గ్రాఫిక్స్ ని పారదర్శక పొరలపై వర్తించే ఫిల్టర్లు కలిగి ఉంటాయి. దృశ్యమాన కళాకారులు 3 డి ప్రభావాలను అనుకరిస్తుంది లేదా దృశ్యం కనిపిస్తుంది, అంతేకాకుండా, ఫిల్టర్లు ఉపయోగించకుండానే మానవీయ రేఖీయచిత్రాన్ని ఫోటోరియలిస్టిక్ పరాభవాలతో చేయవచ్చు.

 సూడో-3 డి, నిజమైన 3 డి 
కొన్ని వీడియో గేమ్స్ త్రిమితీయ పర్యావరణాలకు సంబంధించిన పరిమితం చేయబడినవైన, ఐసోమెట్రిక్ గ్రాఫిక్స్ లేదా స్థిర కొనాలతో ఉన్న వర్చువల్ కెమేరాస్ ని ఉపయోగిస్తాయి, గేమ్ ఇంజన్ పనితీరును మెరుగుపరచడానికి లేదా శైలీకృతమైన, గేమ్‌ప్లే ఆందోళనలకు ఒక మార్గంగా ఉంటాయి. అటువంటి గేమ్స్  సూడో - 3 డి గ్రాఫిక్స్ ని ఉపయోగిస్తాయి. దీనికి విరుద్ధముగా, అటువంటి పరిమితులు లేకుండా 3 డి కంప్యూటర్ గ్రాఫిక్స్ ఉపయోగించే గేమ్స్ ని నిజమైన 3 డి ని ఉపయోగిస్తున్నారని అంటారు.

 మూలాలు