Three-dimensional computer graphics

Three-dimensional computer graphics (3D computer graphics, in contrast to 2D computer graphics) are graphics that use a three-dimensional representation of geometric data (often Cartesian) that is stored in the computer for the purposes of performing calculations and rendering 2D images. Such images may be stored for viewing later or displayed in real-time.
3D computer graphics rely on many of the same algorithms as 2D computer vector graphics in the wire-frame model and 2D computer raster graphics in the final rendered display. In computer graphics software, the distinction between 2D and 3D is occasionally blurred; 2D applications may use 3D techniques to achieve effects such as lighting, and 3D may use 2D rendering techniques.
3D computer graphics are often referred to as 3D models. Apart from the rendered graphic, the model is contained within the graphical data file. However, there are differences: a 3D model is the mathematicalrepresentation of any three-dimensional object. A model is not technically a graphic until it is displayed. A model can be displayed visually as a two-dimensional image through a process called 3D rendering or used in non-graphical computer simulations and calculations. With 3D printing, 3D models are similarly rendered into a 3D physical representation of the model, with limitations to how accurate the rendering can match the virtual model.
History
William Fetter was credited with coining the term computer graphics in 1961[1][2] to describe his work at Boeing. One of the first displays of computer animation was Futureworld (1976), which included an animation of a human face and a hand that had originally appeared in the 1972 experimental short A Computer Animated Hand, created by University of Utah students Edwin Catmull and Fred Parke.
Overview
3D computer graphics creation falls into three basic phases:
• 3D modeling – the process of forming a computer model of an object's shape
• Layout and animation – the motion and placement of objects within a scene
• 3D rendering – the computer calculations that, based on light placement, surface types, and other qualities, generate the image
Modeling
The model describes the process of forming the shape of an object. The two most common sources of 3D models are those that an artist or engineer originates on the computer with some kind of 3D modeling tool, and models scanned into a computer from real-world objects. Models can also be produced procedurally or via physical simulation. Basically, a 3D model is formed from points called vertices (or vertexes) that define the shape and form polygons. A polygon is an area formed from at least three vertexes (a triangle). A polygon of n points is an n-gon[citation needed]. The overall integrity of the model and its suitability to use in animation depend on the structure of the polygons.
Layout and animation
Before rendering into an image, objects must be laid out (place) in a scene. This defines spatial relationships between objects, including location and size. Animation refers to the temporal description of an object (i.e., how it moves and deforms over time. Popular methods include keyframing, inverse kinematics, and motion capture). These techniques are often used in combination. As with animation, physical simulation also specifies motion.
Rendering
Rendering converts a model into an image either by simulating light transport to get photo-realistic images, or by applying an art style as in non-photorealistic rendering. The two basic operations in realistic rendering are transport (how much light gets from one place to another) and scattering (how surfaces interact with light). This step is usually performed using 3D computer graphics software or a 3D graphics API. Altering the scene into a suitable form for rendering also involves 3D projection, which displays a three-dimensional image in two dimensions.

Результаты (русский) 1:

Трёхмерная компьютерная графика (3D компьютерная графика, в отличие от 2D компьютерная графика), графики, которые используют трехмерное представление геометрических данных (часто декартовой), который хранится в компьютере для выполнения вычислений и визуализации 2D-изображений. Такие изображения могут быть сохранены для просмотра позже или отображается в режиме реального времени.3D компьютерная графика полагаются на многие из тех же алгоритмов как 2D компьютер векторной графики в провод кадр модели и 2D компьютерной растровой графики в окончательном визуализированном отображении. В компьютерной графики иногда стирается различие между 2D и 3D; 2D приложения могут использовать 3D методы для достижения эффектов, таких как освещение и 3D может использовать методы 2D рендеринга.3D компьютерная графика часто называют 3D-моделей. Помимо отображаемого графика модель содержится в файле графических данных. Однако, существуют различия: 3D-модель является mathematicalrepresentation любого трехмерного объекта. Модель не является технически графика до тех пор, пока он отображается. Модель может отображаться визуально как двумерное изображение через процесс под названием 3D-рендеринга или используется в non графическое компьютерное моделирование и расчеты. С 3D-печать, 3D модели аналогично просмотру в 3D физическое представление модели с ограничениями как точный рендеринг может соответствовать виртуальной модели.ИсторияУильям Феттер был приписывают чеканить термин компьютерной графики в 1961 году [1] [2] для описания его работы на Boeing. Один из первых мониторов компьютерной анимации был Futureworld (1976), которая включала анимация человеческого лица и рука, которая первоначально появилась в 1972 экспериментальной короткие компьютерные анимированные стороны, созданный студентами университета Юты Эдвин Кэтмалл и Фред Parke.ОбзорТрёхмерная компьютерная графика создания подразделяется на три основных этапа:• 3D-моделирование – процесс формирования компьютерной модели объекта формы• Макет и анимация – движение и размещение объектов в сцене• 3D-рендеринг – компьютерных вычислений, которые, на основе света размещения, типы поверхности и другие качества, генерировать изображениеМоделированиеМодель описывает процесс формирования формы объекта. Двумя наиболее распространенными источниками 3D-моделей являются те, которые художник или инженер происходит на компьютере с какой-либо 3D моделирования, инструментов и моделей, отсканированных в компьютер от реальных объектов. Модели могут быть изготовлены также процедурно или с помощью физического моделирования. В принципе, 3D модель формируется из точек называемых вершин (или вершин), которые определяют форму и форму полигонов. Многоугольник-это область формируется из минимум трех вершин (треугольник). Многоугольник n точек является n Гон [править]. Общая целостность модели и ее пригодности для использования в анимации зависит от структуры полигонов.Макет и анимацияПеред визуализацией изображения, объекты должны быть изложены (место) в сцене. Это определяет пространственные отношения между объектами, в том числе расположение и размер. Анимация относится к височной описание объекта (то есть, как он движется и деформируется с течением времени. Популярные методы включают ключевые кадры, инверсная кинематика и захват движения). Эти методы часто используются в сочетании. Как и в случае с анимацией, физическая симуляция также определяет движение.ВизуализацияРендеринг преобразует модель в изображение путем имитации легкого транспорта для получения фотореалистичных изображений или путем применения стиля искусства как не фотореалистичной визуализации. Две основные операции в реалистичной визуализации являются транспорт (сколько света получает из одного места в другое) и рассеяния (как поверхностей взаимодействуют с светом). Этот шаг обычно выполняется с помощью 3D компьютерной графики программного обеспечения или API 3D графики. Изменение сцены в подходящую форму для визуализации также включает в себя 3D проекции, которая отображает трехмерное изображение в двух измерениях.

Результаты (русский) 2:

Трехмерная компьютерная графика (3D компьютерная графика, в отличие от 2D компьютерной графики) являются графики , которые используют трехмерное представление геометрических данных (часто декартовой) , который хранится в компьютере для целей выполнения вычислений и визуализации 2D - изображений. Такие изображения могут быть сохранены для последующего просмотра или отображаются в режиме реального времени.
3D компьютерной графики опираются на многие из тех же алгоритмов как 2D компьютерной векторной графики в модели каркасного и 2D компьютер растровой графики в конечном оказанной дисплее. В программном обеспечении компьютерной графики, различие между 2D и 3D иногда размыты; 2D - приложений могут использовать 3D методы для достижения эффектов , таких как освещение, и 3D могут использовать методы визуализации 2D.
3D компьютерной графики часто упоминаются как 3D - моделей. Помимо оказанной графики, модель содержится в графическом файле данных. Тем не менее, существуют различия: 3D - модель является mathematicalrepresentation любого трехмерного объекта. Модель не является технически графических пока он не будет отображаться. Модель может быть отображена визуально как двухмерное изображение посредством процесса , называемого 3D - рендеринга или использованы в неграфическим компьютерного моделирования и расчетов. С помощью 3D - печати, 3D - модели так же визуализации в 3D - физическое представление модели, с ограничениями , каким точным рендеринга может соответствовать виртуальной модели.
История
Уильям Феттер был приписывают чеканку термин компьютерной графики в 1961 году [1] [2] чтобы описать свою работу в Boeing. Одним из первых проявлений компьютерной анимации был Мир будущего (1976), который включал анимацию человеческого лица и рука , которая первоначально появилась в 1972 году экспериментальный короткий компьютерный анимационный Рука, созданный университет штата Юта студентов Эдвин Catmull и Фред Parke .
Обзор
3D создание компьютерной графики делится на три основных этапа:
• 3D моделирование - процесс формирования компьютерной модели формы объекта
• Макет и анимация - движение и размещение объектов в пределах сцены
• 3D - рендеринг - компьютерные расчеты , которые, на основе легкого размещения, типов поверхностей, а также других качеств, генерировать изображение
Моделирование
модель описывает процесс формирования форму объекта. Два наиболее распространенных источников 3D - моделей являются те , которые художник или инженер берет свое начало на компьютере с какой - то 3D - инструмент моделирования, а модели сканируются в компьютер от реальных объектов. Модели могут быть также получены в процедурном или с помощью физического моделирования. В основном, 3D - модель формируется из точек , называемых вершинами (или вершины) , которые определяют форму и форму многоугольников. Полигон представляет собой область образована , по меньшей мере , трех вершин (треугольник). Многоугольник из п точек является п-угольник [править]. Общая целостность модели и ее пригодность для использования в анимации зависит от структуры многоугольников.
Макет и анимации
Перед вынесением в изображение, объекты должны быть изложены (место) в сцене. Это определяет пространственные отношения между объектами, в том числе расположение и размер. Анимация относится к временному описанию объекта (то есть, как она движется и деформируется с течением времени. Популярные методы включают в себя создание ключевых кадров, инверсной кинематики, и захват движения). Эти методы часто используются в комбинации. Как и в анимации, физическое моделирование также определяет движение.
Rendering
рендеринг преобразует модели в изображение либо путем имитации света транспорт , чтобы получить фотореалистичные изображения, либо с применением арт - стиль , как в не фотореалистичной визуализации. Две основные операции в реалистичного рендеринга являются транспорт (сколько света получает от одного места к другому) и рассеяния (как поверхности взаимодействуют со светом). Этот шаг обычно выполняется с использованием 3D компьютерной графики программного обеспечения или 3D - графики API. Изменяя сцену в подходящую форму для рендеринга также включает в себя 3D - проекцию, которая отображает трехмерное изображение в двух измерениях.