РАСТРЛЫҚ БЕЙНЕНІ

Растрлық бейнені векторизациялау

Векторлық үлгілерді түзу түзетін координаттар кезектілігінің негізгі үлгісі ретінде қолданады. Векторлық үлгіні əртүрлі тəсілдермен алады. Ең кеңінен таралғандары сканерленген (растрлық) бейнелерді векторизациялау. Ол сканерленген бейнеден векторлық объектілерді ерекшелеумен жəне оларды векторлық форматта алумен тұжырымдалады.

Векторизациялау үшін растрлық бейненің жоғары сапасы керек (анық түзулер мен жиектер) . Түзулердің қажет нақтылығын қамтамасыз ету үшін кейде бейненің сапасын жақсартумен айналысуға да тура келеді. Сканерлеу процесінің өзі уақытты аз алады, бірақ кезекті векторизациялау қажеттілігі қолмен цифрлау деңгейіне дейін уақыт шығынын ұлғайтуды талап етеді. Векторизациялау кезінде қателер пайда болады, оларды түзету екі сатыға бөлінеді:

растрлық бейнені оны векторизациялауға дейін түзету;

векторлық объектілерді түзету.

Растрлық бейнені векторизациялау

Векторлық үлгілер деректердің дискретті жинағы көмегімен үзіліссіз объектілерді немесе құбылыстарды көрсетеді. Сондықтан, векторлық дискретизация туралы да айтуға болады. Растрлық бейне бойынша жаңа политүзу немесе полигондарды құру кезінде жартылай автоматты (трассировка) немесе автоматты векторлау режимдері қолданылады. Политүзу немесе полигон түйіндерінің трассировкасын жүргізу үшін трассировка режимін қосу керек. Трассировка жасалатын объект типі таңдалады: Полигон немесе Политүзу. Сосын алғашқы нүктедегі трассировкаланатын объекті шекарасы ерекшеленеді. Трассировка тек бір объект үшін берілген уақыт кезеңінде ғана жұмыс ітейді. Басқа объектіні ерекшелеген кезде осы объектілер түйіндері арасында түзу сызық сызылады.

Үш өлшемді графика

Графиканың бұл түрі ғылыми есептеулерде, инженерлік жобалауда, физикалық объектілерді компьютерлік модельдеуде қолданылады. Объектілерді кеңістікте модельдеу үшін:

объектінің табиғи пішіміне неғұрлым толық сәйкес келетін виртуальдық каркасын жобалап және құру қажет;

көнекілеудің физикалық қасиеттері бойынша табиғиға ұқсас виртуалдық материалдарды жобалап және жасау қажет;

материалдарды объекті беттерінің бөліктеріне меншіктеу қажет;

кеңістіктіктің физикалық параметрлерін құру қажет - жарықты, гравитацияны, атмосфера қасиеттерін беру керек;

объектілердің қөзғалыс траекторияларын беру қажет;

кадрлардың қорытындыға жету тізбегін есептеу қажет;

беттік эффектілерді қорытынды анимациялық білікке салу керек;

Үш өлшемді графика

Табиғиға ұқсас кескіндерді есептеу үрдісін рендеринг деп атайды. Күрделі математикалық модельдерді қолдану физикалық эффектілерді жүзеге асырауға мүмкіндік жасайды (жарылыстар, жаңбыр, от, түтін, тұман) . Әртүрлі процедуралық эффектілер мен бөлшектер жүйелерінің байланысын есептеудің әдістері бар.

Қолданылуы. Нақты уақыт режімінде үш өлшемді моделдеудің ерекше қолдану облысын техникалық құралдардың жаттықтырғыштары құрайды - автомобильдердің, кемелердің, ұшу және космостық аппараттардың. Оларда объектілердің техникалық параметрлері мен қоршаған ортаның физикалық қасиеттерін дәл жүзеге асыру қажет. Дәл осы уақытта ең жетілдірілген мұндай құрылғылар космостық кемелер мен әскери ұшу аппараттарын басқаруға үйрету үшін жасалған.

Үш өлшемді графикалы өңдеудің программалық жабдықтары

3D Studio MAX - Kinetix фирмасының жартылай мамандаедырылған программасы, бірақ оның жабдықтары өлі дүниенің сапалы үш өлшемді кескіндерін жасауға мүмкіндік береді;

Softimage 3D - Microsoft фирмасының жабдығы. Программаның ерекшелігі - модельдеудің кең мүмкіндіктері, басқарылатын физикалық және кинематографиялық параметрлердің көптігі;

Үш өлшемді графикалы өңдеудің программалық жабдықтары

Maya - Alias, Wavefroht, TDI компанияларының консорциумы жасаған. Әртүрлі операциялық жүйелер үшін нұсқалары бар, модульдық құрылымды және төмендегідей блоктардан тұрады:

BASE, программаның ядросын құрайды, негізгі моделдеу құралдарын басқарады;

Maya F/X, қосымша модулдер жиынтығы, бөлшектер жүйелерін өңдеу эффектілерін және жұмсақ денелердің әсерлесуін моделдеуді басқарады;

Maya Power Modeler, полигондық және сплайндық моделдеудің қуатты құралдары;

Maya Cloth, киімдерді моделдеуге арналған және т. б.

Қазіргі заманда үш өлшемді графиканы құру мен өңдеудегі ең алдыңғы қатарлы десте болып Maya саналады.

Үш өлшемді графика ғылыми есептеулер, инженерлік жобалау және физикалық объектілерді компьютерде үлгілеу облыстарында

Мысал ретінде үш өлшемді үлгілеудің күрделі нұсқасын - физикалық дененің қозғалатын суретін жасауды қарастыру.

- объектінің шынайы формасына сәйкес келетін виртуалды каркасын (қанқа) жобалау және жасау;

- шынайы физикалық қасиеттері бойынша материалдарға ұқсас виртуалды материалдарды жазу және жобалау;

- объектінің әртүрлі сыртқы бөліктеріне материалдарды меншіктеу;

- объекті әрекет ететін кеңістіктің физикалық параметрлерін баптау- жарық шашу, бет және өзара әрекеттесетін объектілердің қасиеттері;

- объектінің қимылдау жолын беру;

- нәтиже беретін кадрлар қатарын есептеу;

- нәтижесінде шығатын анимациялық рөлге әсерлерді енгізу.

Үш өлшемді графиканың бағдарламалық құралдары.

Үш өлшемді графиканы дербес компьютерде өндейтін бағдарламалық құралды үш пакет құрайды. Олар Windows операциялық жүйесімен басқарылатын машиналар нәтижесінде жұмыс жасайды.

Kіnetix фирмасының 3D Studio Max бағдарламасы.

Бастауында Windows платформасы үшін жасалынған. Бұл пакет «жарты маманды» деп саналған. Пакеттің ерекше қасиеттері үш өлшемді графиканың тездету аппаратарының көп санын қолдау, қуатты жарықтық әсерлер, сырттай фирмаларымен қосымшалардың көп жасалуы болып табылады. Аппараттық ресурстарға қойылатын талап төмен болғандықтан орта деңгейлі компьютермен жұмыс жасауға мүмкіндік береді. Бұл пакеттің көмегімен «Звездный Воины» фильмінің анимациялық кадрлері жасалынған.

Microsoft компаниясының Softimage 3D бағдарламасы.

Бастауында SGI жұмыс станциялары үшін жасалған және жуырдан бастап Windows NT операциялық жүйесіне арналып өзгерді. Бағдарлама үлгілеудің көп мүмкіндіктерімен, физикалық және книматографикалық параметрлерді басқарудың көп санымен ерекшелінеді. Рендеринг үшін сапалы және жылдам Mental Ray үлгісі қолданылады. SGI арнайы графикалық станция әлемінде бұл бағдарлама «де - факто» стандарты болып есептелінеді, IBM PC платформасында салмақты болып көрінеді және қуатты аппараттық ресурстарды талап етеді. Тұйық пакет, ақпарат тек ағылшын тіліне ғана, Россияда тек 2002 жылы пайда болды. «Прогулки с динозаврами» фильмі жасалынған.

Мүмкіндіктер және интерфейс тұрғысынан революциялық болып әйгілі компаниялардың (Alias, Wavefront, TDI) консорцимымен

Пакеттің әртүрлі операциялық жүйеге соның ішінде Windows NT арналған нұсқалары бар, ол үлгілеуден құрылған және келесі бөліктерден тұрады:

Base - бағдарламаның ядросынан тұрады. Үлгілеудің негізгі құралдарын, инверстік книматиканы, дыбысты жөндеу, физикалық қатты денелердің бейнесін жасау, қимылды рендерингді және әсерлердің негізгі жиынын басып алуды қолдайды.

Maya F\X - бөлшектердің жүйесін және жұмсақ денелердің ара қатынасу физикасын үлгілеуді жөндеу әсерлерін қолдайтын қосымша үлгілердің жиыны.

Maya Power Modeler- объектілердің полиногольды және сплайндық үлгілеуінің қуатты құралдарынан тұрады.

Maya Artisan- виртуалды үлгіні мүсінші және суретшілердің шынайы жұмысына тән әдіспен жөндеуге мүмкіндік беретін алдынғы модуль. Мысалы объектінің бетіне “кистімен” сурет салуға, бетті тегістеп немесе “мүмкін кескіштермен” кедір-бұдырлы қалдырмауға мүмкіндік береді.

Maya Cloth- киімді үлгілеуге арналған.

Maya Fur- жүнмен жабылған беттерді немесе аң терісін бейнелеуге арналған модуль.

Maya Live- шынайы съемкаларды компьютерлік анимациялармен байланыстыратын сценариялық модуль. Maya құралдары төрт топқа бөлінген: Animation (анимация), Modeling (үлгілеу), Dynamic (физикалық үлгілеу), Rendering (визуализация) . Ыңғайлы бапталатын интерфейс заманның талабына сай орындалады. Бүгінгі күні үш өлшемді графиканың дербес компьютері үшін өндеу және жасау құралдарының класының ішінде алдыңғы пакет болып табылады.

3D max бағдарламасы

3ds Max бағдарламасы кез-келген керекті обьектінің моделін және сплайндік моделін құруды, натюрморттарды визуалдау арқылы түс беруді, берілген объектіні хромдауды және олардың көлеңкесін шығаруды, лазерлік сәуле түсіруді, фрагменттер мен кадрларды қозғалту арқылы анимациялауды, динамикалық эффектілер көмегімен судың толқыны мен желдің бағыттарын жасауды, адамның келбеті мен шаштарын «Hair and Fur» эффектісімен жүзеге асыруды және тағы да басқа да көптеген мысалдарды құруға мүмкіндік береді.