Презентация по дисциплине "Информационное обеспечение профессиональной деятельности" на тему: "Трехмерная графика"

• 1 слайд

  Трехмерная графика
  Информационное обеспечение профессиональной деятельности
  

• 2 слайд

  Определение
  раздел компьютерной графики, совокупности приемов и инструментов (как программных, так и аппаратных), предназначенных для изображения объёмных объектов
  

• 3 слайд

  Отличия
  Трёхмерное изображение на плоскости отличается от двумерного тем, что включает построение геометрической проекции трёхмерной модели сцены.
  При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).
  

• 4 слайд

  3D-моделирование
  Это процесс создания трехмерной модели объекта. Задача 3D-моделирования — разработать визуальный объемный образ желаемого объекта.
  С помощью трехмерной графики можно и создать точную копию конкретного предмета, и разработать новое, даже нереальное представление до сего момента не существовавшего объекта.
  

• 5 слайд

  применение
  Трёхмерная графика активно применяется в науке и промышленности, архитектурной визуализации, в современных системах медицинской визуализации.
  Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также как элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.
  Трёхмерная графика обычно имеет дело с виртуальным, воображаемым трёхмерным пространством, которое отображается на плоской, двухмерной поверхности дисплея или листа бумаги.
  

• 6 слайд

  Создание
  Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:
  Моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;
  Текстурирование — назначение поверхностям моделей растровых или процедурных текстур (подразумевает также настройку свойств материалов — прозрачность, отражения, шероховатость и пр.);
  Освещение — установка и настройка источников света;
  Анимация (в некоторых случаях) — придание движения объектам;
  

• 7 слайд

  Создание
  Динамическая симуляция (в некоторых случаях) — автоматический расчёт взаимодействия частиц, твёрдых/мягких тел и пр. с моделируемыми силами гравитации, ветра, выталкивания и др., а также друг с другом;
  Рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;
  Композитинг (компоновка) — доработка изображения;
  Вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или принтер.
  

• 8 слайд

  моделирование
  Моделирование сцены (виртуального пространства моделирования) включает в себя несколько категорий объектов:
  Геометрия (построенная с помощью различных техник модель);
  Материалы (свойствах модели – цвет, отражающая /преломляющая способность);
  Источники света (настройки направления, мощности, спектра освещения);
  Виртуальные камеры (выбор точки и угла построения проекции);
  Силы и воздействия (настройки динамических искажений объектов, применяется в основном в анимации);
  Дополнительные эффекты (объекты, имитирующие атмосферные явления: свет в тумане, облака, пламя и пр.)
  

• 9 слайд

  моделирование
  Задача трёхмерного моделирования — описать эти объекты и разместить их в сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению.
  

• 10 слайд

  моделирование
  Задача трёхмерного моделирования — описать эти объекты и разместить их в сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению.
  

• 11 слайд

  текстурирование
  Текстурирование подразумевает проецирование растровых или процедурных текстур на поверхности трехмерного объекта в соответствии с картой UV-координат, где каждой вершине объекта ставится в соответствие определенная координата на двухмерном пространстве текстуры.
  

• 12 слайд

  текстурирование
  

• 13 слайд

  Освещение
  Заключается в создании, направлении и настройке виртуальных источников света.
  При этом, в виртуальном мире источники света могут иметь негативную интенсивность, отбирая свет из зоны своего «отрицательного освещения».
  

• 14 слайд

  анимация
  Одно из главных призваний трехмерной графики — придание движения (анимация) трехмерной модели, либо имитация движения среди трехмерных объектов. Универсальные пакеты трехмерной графики обладают весьма богатыми возможностями по созданию анимации.
  Реклама Макдоналдс
  

• 15 слайд

  рендеринг
  На этом этапе математическая (векторная) пространственная модель превращается в плоскую (растровую) картинку. Если требуется создать фильм, то рендерится последовательность таких картинок — кадров.
  Этот шаг часто требует очень сложных вычислений, особенно если требуется создать иллюзию реальности.
  

• 16 слайд

  рендеринг
  

• 17 слайд

  Композитинг
  от анг. compositing — компоновка, сборка 
  создание целостного изображения, методом совмещения нескольких слоев отснятого фото или видеоматериала, а так же, довольно-таки часто, с добавлением CG (computer generated — созданных с помощью компьютера) изображений.
  Данное направление компьютерной графики широко распространено и используется для создания визуальных эффектов для кино и телевизионной рекламы, а так же на телевизионном производстве.
  

• 18 слайд

  Композитинг
  
  Главная задача, которую выполняет композитинг — это заставить зрителя поверить в то, что все, что он видит на экране, является частью одной целой картинки.
  

• 19 слайд

  Композитинг
  Совмещение видеоматериала с отдельно созданным фоном
  Зачастую в кинопроизводстве и производстве телевизионной рекламы нет возможности создать декорации (фон, окружение). Тогда актеров и объекты ближнего плана снимают в живую, а фон создают отдельно используя средства компьютерной графики.
  Для удобства интеграции видео материала с фоном, чтобы в последствии иметь возможность наложить фон за актерами, видеосъемку делают на так называемый «хромакей» — чаще всего это зеленый или синий фон, который в последствии значительно проще убрать и заменить на нужный. Хотя в реальности может использоваться любой цвет, отличный от цветов объектов, которые снимаются на камеру.
  

• 20 слайд

  Композитинг
  Финальный фон, который будет использоваться в конечном итоге, могут создавать в программах для трехмерного моделирования. В ситуации, когда движение камеры небольшое, фон можно создать как одно статичное изображение в любом редакторе растровой графики (Photoshop, Gimp и др.).
  

• 21 слайд

  Композитинг
  Интеграция CG объектов с отснятым видеоматериалом
  Еще одна важная задача композитинга, без которой не возможно представить современное кино и телевидение, это внедрение CG объектов в видеоматериал. Добавление к видео не существующих в реальности существ, элементов окружения, увечий или травм на реальных актерах — все это стало возможным благодаря трехмерной компьютерной графике и композитингу.
  Этапы создания таких эффектов не особо отличаются от описанных выше шагов. Разница тут только в том, что нет необходимости делать съемку на «хромакей».
  

• 22 слайд

  Композитинг
  Сбор изображений полученных по слоям и проходам
  Композитинг является неотъемлемым этапом производства и при создании видео проектов, полностью выполненных средствами трехмерной компьютерной графики.
  После того, как трехмерная цифровая модель или сцена создана, выполняется процесс анимации находящихся в ней персонажей, камер и других объектов.
  За ним следует процесс освещения и визуализации (рендеринга). В результате последнего этапа, мы получаем набор статичных картинок (сиквенций), в которых покадрово показана анимация и которые являются частью будущего анимационного проекта.
  В задачи специалиста по композитингу входит сбор материала полученного после процесса визуализации и его корректировка.
  

• 23 слайд

  Композитинг
  

• 24 слайд

  Композитинг
  

• 25 слайд

  Композитинг
  Очистка видеоматериала от ненужных элементов
  Очень часто для выполнения сложных трюков актеров или дублеров страхуют тросами. Очистка финального видеоматериала от этих ненужных элементов — это еще одна задача, которую выполняет композитинг.
  Помимо очистки видеоматериала композеру очень часто приходится исправлять разнообразные ошибки, упущения или недочеты, которые были допущены съемочной группой. Например, убирать из кадра ненужные объекты, которые случайно попали в него.
  Для этих задач, композер использует маски, которые обязательно присутствуют во всех программных пакетах, занимающихся цифровым композитингом и дополнительный инструментарий.
  

• 26 слайд

  Композитинг
  

• 27 слайд

  Программное обеспечение
  3D-моделирование фотореалистичных изображений
  Программные пакеты, позволяющие создавать трёхмерную графику, то есть моделировать объекты виртуальной реальности и создавать на основе этих моделей изображения, очень разнообразны. Последние годы устойчивыми лидерами в этой области являются коммерческие продукты, такие как:
  Autodesk 3ds Max
  Autodesk Maya
  Autodesk Softimage
  Blender
  Cinema 4D
  Houdini
  Modo
  LightWave 3D
  Caligari Truespace
  Rhinoceros 3D
  Nevercenter Silo и ZBrush.
  

• 28 слайд

  Программное обеспечение
  Системы рендеринга:
  PhotoRealistic RenderMan (PRMan)
  mental ray
  V-Ray
  FinalRender
  Brazil R/S
  BusyRay
  Turtle
  Maxwell Render
  Fryrender
  Indigo Renderer
  LuxRender
  YafaRay
  POV-Ray
  Многопроцессорные системы рендеринга (разбиение рендеринга на потоки, в связи с большим объемом однотипных вычислений:
  Refractive Software Octane Render
  AAA studio FurryBall
  RandomControl ARION
  Vray-RT
  iray
  

• 29 слайд

  Программное обеспечение
  Системы композитинга:
  The Foundry Nuke
  Eyeon Fusion
  Apple Shake
  Autodesk Smoke
  Adobe After Effects
  Видео Pantural (студент, работающий над проектом 110 дней)