Компьютерлік графика негіздері

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М.Х ДУЛАТИ АТЫНДАҒЫ ТАРАЗ ӨҢІРЛІК УНИВЕРСИТЕТІ

Ұстаз институты

Физика және IT кафедрасы

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Пән бойынша: Компьютерлік графика негіздері

Тақырыбы: Үш өлшемді графика

Студент : Нұрсейт С.Ү.

Тобы: Инф 19-1

Қабылдаған: Раимбаева С.А.

ТАРАЗ-2021
МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3

1. ҮШ ӨЛШЕМДІ ГРАФИКА ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОЛДАНЫЛУ АЯСЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.1 Компьютерік графиканың қолданылуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1.2 Үш өлшемді графика туралы жалпы түсінік ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7

2. ҮШ ӨЛШЕМДІ МОДЕЛЬДЕУ ЖӘНЕ BLENDER ПРОГРАММА-СЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 12
2.1 Blender бағдарламасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 12
2.2 Үш өлшемді графиканы қолданып Blender бағдарламасында қолшатыр жасау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14

ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ..20

КІРІСПЕ

Зерттеу өзектілігі: Бейне роликтерді, фотоматериалдарды жасау кезінде үш өлшемді графика жарнамаланатын өнімді ең қолайлы жарықта ұсынуға көмектеседі, мысалы, оның көмегімен сіз АҚ көйлектердің, мөлдір таза минералды судың, ауызды суаратын сынған шоколад барының, жақсы көбіктенетін жуғыш заттың және т.б. елесін жасай аласыз. нақты өмірде жарнамада үш өлшемді "егіздердің" көмегімен жасыруға болатын кемшіліктер болуы мүмкін.
Интерьер дизайнын жобалау мен дамытуда компьютерлік технологияны қолдану қоршаған ортаны қалпына келтірмес бұрын соңғы нұсқаны көруге көмектеседі.
Үш өлшемді дизайн компьютерлік графика ұғымымен тығыз байланысты, өйткені оның көмегімен компьютерлік дизайн мен дизайнерлер туралы айтуға болады.
Жұмыста біз компьютерлік графиканың өзі және оны пайдалану орындары туралы айтатын боламыз. Графиканы құру, мысалы, жарнамада немесе ойында, Бұл дизайн шешімі.
Зерттеудің мақсаты: Компьютерлік графиканың маңызын анықтау және blender бағдарламасында жұмыс жасау.
Зерттеудің нысаны: Оқыту мен оқу үдерісін жақсартуда компьютерлік графиканы пайдалану .
Зерттеу пәні: Компьютерлік графика
Зерттеудің міндеттері:
-Үш өлшемді графиканың мүмкіншіліктерін анықтау;
-Үш өлшемді графиканың қолданылу аясымен танысу:
-Компьютерлік графиканың маңызы;
-Компьютерлік графиканы бағдарламада бейнелеп көрсету;
Зерттеу әдісі: Қойылған міндеттерді шешу және гипотезаның негізгі ережелерін тексеру үшін келесі әдістер қолданылды:
ғылыми-әдістемелік әдебиеттерді теориялық талдау, тәжірибелік зерттеулер, салыстырмалы талдау; модельдеу және болжау;
эмпирикалық әдістер: ұзақ мерзімді бақылау.
Зерттеудің құрылымы: Курстық жұмыс кіріспеден, екі бөлімнен, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады.

І ҮШ ӨЛШЕМДІ ГРАФИКА ЖӘНЕ ОНЫҢ ҚОЛДАНЫЛУ АЯСЫ

Үш өлшемді графика туралы жалпы түсінік
Үш өлшемді графика-объектілерді үш өлшемде модельдеу арқылы кескіндер немесе бейнелер жасау әдістеріне арналған компьютерлік графика бөлімі.
3D модельдеу-объектінің үш өлшемді моделін құру процесі. 3D модельдеудің міндеті-қалаған объектінің визуалды көлемді бейнесін жасау. Бұл жағдайда модель нақты әлемдегі объектілерге (автомобильдер, ғимараттар, дауыл, астероид) сәйкес келуі мүмкін және толығымен дерексіз (төрт өлшемді фракталдың проекциясы) болуы мүмкін.
Үш өлшемді нысандардың графикалық бейнесі мамандандырылған бағдарламаларды қолдана отырып, жазықтықтағы көріністің үш өлшемді моделінің геометриялық проекциясын (мысалы, компьютер экраны) салуды қамтиды. Алайда, 3D дисплейлер мен 3D принтерлерді құру және енгізу арқылы үш өлшемді графика міндетті түрде ұшаққа проекциялауды қамтымайды.
Қолданылуы
Үш өлшемді графика ғылымда және өнеркәсіпте экран жазықтығында немесе баспа өнімінің парағында кескіндер жасау үшін белсенді қолданылады, мысалы, жобалау жұмыстарын автоматтандыру жүйелерінде (АЖЖ; қатты денелі элементтерді жасау үшін: ғимараттар, машина бөлшектері, механизмдер), сәулеттік визуализация (бұған "виртуалды археология" деп аталатын), заманауи медициналық визуализация жүйелерінде.
Көптеген заманауи компьютерлік ойындарда, сондай-ақ кино, теледидар, баспа өнімдерінің элементі ретінде кеңінен қолданылады.
Үш өлшемді графика, әдетте, жалпақ, екі өлшемді дисплей бетінде немесе қағаз парағында көрсетілетін виртуалды, қиялды үш өлшемді кеңістікпен айналысады. Қазіргі уақытта үш өлшемді ақпаратты үш өлшемді түрде көрсетудің бірнеше әдісі белгілі, дегенмен олардың көпшілігі стерео кескінмен жұмыс істейтіндіктен көлемдік сипаттамаларды өте шартты түрде ұсынады. Осы аймақтан үш өлшемді кескінді көрсете алатын стерео розеткаларды, виртуалды шлемдерді, 3D дисплейлерді атап өтуге болады. Бірнеше өндірушілер жаппай өндіруге дайын үш өлшемді дисплейлерді көрсетті. Бірақ көлемді суретті тамашалау үшін көрермен дәл ортасында орналасуы керек. Оңға, солға қадам, сондай-ақ бастың ұқыпсыз бұрылуы үш өлшемділікті асимптоматикалық емес серративті кескінге айналдыру арқылы жазаланады. Бұл мәселенің шешімі ғылыми зертханаларда пісіп-жетілді. Неміс Фраунгофер институты 3D дисплейін көрсетті, екі камераның көмегімен көрерменнің көз жағдайын бақылап, сәйкесінше суретті бейімдеді, биыл одан әрі қарай жүрді. Енді көздің ғана емес, сонымен қатар үш өлшемді түймелерді "басуға" болатын саусақтың позициясы бақыланады. Токио университетінің зерттеушілер тобы кескінді сезінуге мүмкіндік беретін жүйені жасады. Эмитент адамның саусағы орналасқан жерге назар аударады және оның орналасуына байланысты акустикалық қысым Күшін өзгертеді. Осылайша, көлемді суретті көріп қана қоймай, онда бейнеленген заттармен өзара әрекеттесу мүмкін болады.1
Алайда, 3D дисплейлер үш өлшемді графика әдістерімен жасалған математикалық модельдің толық физикалық, материалдық көшірмелерін жасауға мүмкіндік бермейді.
90-шы жылдардан бастап дамып келе жатқан жылдам прототиптеу технологиялары бұл олқылықты жояды. Айта кету керек, жылдам прототиптеу технологиялары объектінің математикалық моделін қатты дене түрінде (воксель моделі) ұсынады.
Жазықтықта үш өлшемді кескін алу үшін келесі қадамдар қажет:
модельдеу-сахна мен ондағы объектілердің үш өлшемді математикалық моделін құру;
текстуралау-растрлық немесе процедуралық текстуралар модельдерінің беттеріне тағайындау (сонымен қатар материалдардың қасиеттерін - мөлдірлік, шағылысу, кедір-бұдыр және т. б.);
жарықтандыру-жарық көздерін орнату және орнықтыру;
анимация (кейбір жағдайларда) -- нысандарға қозғалыс беру;
динамикалық модельдеу (кейбір жағдайларда) -- бөлшектердің, қаттыжұмсақ денелердің және т. б. ауырлық, жел, итеру және т. б. модельденген күштермен, сондай-ақ бір-бірімен әрекеттесуін автоматты есептеу;
рендеринг (визуализация) -- таңдалған физикалық модельге сәйкес проекцияның құрылысы;
композиттеу (құрастыру) -- кескінді нақтылау;
алынған кескінді Шығыс құрылғысына шығару-дисплей немесе арнайы принтер.
Үш өлшемді графиканы құру үшін үш өлшемді графикалық редакторлар немесе 3D редакторлары деп аталатын арнайы бағдарламалар қолданылады. 3ds max 7-осындай бағдарламалардың бірі. Үш өлшемді графиканың кез-келген редакторында, соның ішінде 3ds max 7-де жұмыс істеу нәтижесі-анимациялық ролик немесе бағдарлама есептеген статикалық сурет. Үш өлшемді объектінің кескінін алу үшін бағдарламада оның үш өлшемді моделін жасау керек.
3ds max 7-дегі объект моделі төрт проекция терезесінде көрсетіледі. Үш өлшемді модельдің мұндай дисплейі көптеген үш өлшемді графикалық редакторларда қолданылады және объектінің геометриясы туралы толық түсінік береді. Егер сіз бөлшектердің сызбаларын көрген болсаңыз, онда сызбада нысан жоғарыдан, бүйірден және сол жақтан көрсетілгенін байқауыңыз мүмкін. 3ds max 7 интерфейсі осындай сызбаға ұқсайды. Алайда, қағаздағы Сызбадан айырмашылығы, әр проекция терезесіндегі объектінің көрінісін өзгертуге және байқауға болады: нысан төменнен, оңнан және т. б. Сонымен қатар, сіз проекция терезелеріндегі барлық виртуалды кеңістікті ондағы объектілермен бірге айналдыра аласыз. 3ds max 7-де жұмыс компьютерлік ойынға ұқсайды, онда пайдаланушы үш өлшемді нысандар арасында қозғалады, пішінін өзгертеді, бұрылады, жақындайды және т. б.
3ds max 7 пайдаланушысы жұмыс істейтін виртуалды кеңістік үш өлшемді көрініс деп аталады. Проекция терезелерінен не көресіз -- бұл жұмыс көрінісін көрсету. Үш өлшемді графикамен жұмыс фильмнің түсіріліміне өте ұқсас, ал әзірлеуші режиссер ретінде әрекет етеді. Ол сахнаның декорациясын (яғни, үш өлшемді модельдер жасап, олар үшін позицияны таңдау), жарықтандыруды орнатуға, үш өлшемді денелердің қозғалысын басқаруға, фильм түсірілетін нүктені таңдауға және т. б.2
Бағдарламадағы кез - келген үш өлшемді нысандар қарапайым примитивтер негізінде жасалады-куб, сфера, тор және т.б. 3ds max 7 бағдарламасында үш өлшемді нысандарды құру модельдеу деп аталады. Қарапайым және күрделі нысандарды көрсету үшін 3ds max 7 ең кішкентай элементтерден - көпбұрыштардан тұратын көпбұрышты торды пайдаланады. Нысанның геометриялық пішіні неғұрлым күрделі болса, онда көпбұрыштар соғұрлым көп болады және компьютер кескінді есептеу үшін соғұрлым көп уақыт алады. Егер сіз көпбұрышты торға мұқият қарасаңыз, онда көпбұрыштардың түйіскен жерлерінде өткір қабырғаларды көре аласыз. Сондықтан объектінің қабығында көпбұрыштар неғұрлым көп болса, дененің геометриясы соғұрлым тегіс болады. Кез-келген нысанның торын оның беттерін, жиектерін және шыңдарын жылжыту, алып тастау және қосу арқылы өңдеуге болады. Үш өлшемді нысандарды құрудың бұл әдісі ішкі объектілер деңгейінде модельдеу деп аталады.
Шынайы өмірде бізді қоршап тұрған барлық заттардың беткі қабаты мен құрылымы бар-кедір-бұдыр, мөлдірлік, айна және т.б. 3ds max 7 проекциясының терезелерінде барлық осы қасиеттерді ескерместен тек объектілердің қабықтары көрінеді. Сондықтан проекция терезесіндегі сурет шындыққа жақын емес. Бағдарламадағы әр объект үшін сіз өзіңіздің материалыңызды жасай аласыз - объектінің кейбір физикалық қасиеттерін сипаттайтын параметрлер жиынтығы.
3ds max 7-де есептелген кескінді алу үшін үш өлшемді көріністі визуализациялау керек. Бұл ретте объектілердің жарықтандырылуы мен физикалық қасиеттері ескерілетін болады.
Проекция терезесінде жасалған үш өлшемді көрініс тікелей проекция терезесінен немесе виртуалды камера объективі арқылы көрінеді. Виртуалды камера-бұл жобаны визуализациялауға болатын сахнадағы нүктені көрсететін көмекші объект. Виртуалды камера не үшін қажет? Виртуалды камера объективі арқылы суретті визуализациялау арқылы түсіру нүктесінің орнын өзгертуге болады. Мұндай әсерге көріністі проекция терезесінен визуализациялау арқылы қол жеткізу мүмкін емес. Сонымен қатар, виртуалды камера көріністерде нақты камерамен алуға болатын эффектілерге ұқсас эффектілерді қолдануға мүмкіндік береді (мысалы, өрістің терең әсері).
Визуализация нәтижесінде алынған кескіннің сапасы көбінесе көріністі жарықтандыруға байланысты. Осы фильмнің түсірілімі болған кезде, олар жарықтандыру құрылғыларының ең сәтті жағдайын таңдауға тырысады, осылайша негізгі объект барлық жағынан біркелкі жарықтандырылады, сонымен бірге түсірілім алаңын жарықтандыру табиғи көрінеді.
3ds max 7 бағдарламасы виртуалды жарық көздерін қолдана отырып, үш өлшемді көріністі жарықтандыруды орнатуға мүмкіндік береді - бағытталған және бағытты. Жарық көздері виртуалды камералар сияқты көмекші нысандар болып табылады.
Оларды анимациялауға, кеңістіктегі орнын өзгертуге, жарықтың түсі мен жарықтығын басқаруға болады. Тағы бір маңызды бөлшек, соның арқасында жарық көздері сахнаға үлкен реализм береді - нысандар түсірген көлеңкелер.
Жарық көздерімен жұмыс істеу кейде өте қиын, өйткені үш өлшемді көріністі дұрыс жарықтандыру әрдайым мүмкін емес. Мысалы, тым ашық жарық көздері үш өлшемді нысандарда күшті және мүмкін емес жарқыл жасайды, ал әртүрлі бағытта бағытталған көлеңкелердің көп мөлшері табиғи емес көрінеді.3

Үш өлшемді графиканың қолданылуы
Үш өлшемді графиканы қолдану
Үш өлшемді графиканың қолданылу аясы өте кең, ол өнеркәсіптік индустриядан білім беру саласына дейін созылады. Әдетте, кез-келген зерттеу зертханаларына қарағанда мультимедиялық жобаларды, фильмдерді, хабар таратуды және ойын қосымшаларын жасау үшін көп аниматорлар мен үш өлшемді модельдерді жасаушылар қажет. Бұл саланың мүмкіндіктері соншалықты жан-жақты және әртүрлі екенін түсіну жағымды.
Киноиндустрия
Киноөндірісте көптеген арнайы әсерлерді (SFX) жасау үшін дәстүрлі түрде қолдан жасалған шағын үлгілер жәненемесе толық көлемді бутафория -- үстеме суреттер қолданылған. Фильмдерде арнайы эффектілерді жасау үшін үш өлшемді графиканы қолдану оны қолданудың ең беделді формаларының бірі болғанымен, бұл сала ойын-сауық индустриясында компьютерлік графиканы ерекше қолдануды талап етпейді. Компьютерлік модельдеудің теледидарлық фильмдер мен жарнамалардағы сәтті рөлі туралы ұмытпау керек.
Дизайнға келетін болсақ, мұнда декорацияны құру, көріністерді безендіру, нысандарды, костюмдерді безендіру және т. б. маңызды рөл атқарады.
Кең таратылатын теледидар
Телевизиялық анимацияда қолданылатын үш өлшемді эффектілерге арналған Стандарт тоқсаныншы жылдардың басында әйгілі Babylon 5 ("Вавилон 5") ғылыми-фантастикалық сериясында орнатылды, онда әсерлі ғарыш кемесі мен бөтен пейзаждар көрсетілді.
Компьютерлік графика көмегімен көрнекі тартымды материалды құрудың керемет саласы-жарнама. Бұл аймақта морфинг әсіресе танымал, ол арқылы балалар сода бөтелкелеріне сорылады немесе автомобиль жүгіретін жолбарысқа айналады. Сонымен қатар, би көліктері мен газ сорғыларынан бастап M&Ms эхид кәмпиттеріне дейінгі нысандардың анимациясы жарнаманың міндетті элементіне айналды (және көптен күткен мүмкіндік), оны көптеген тауар өндірушілер кеңінен қолданады.
Үшінші тарап көрермендері үшін коммерциялық берілістерде өнімді жарнамалау үшін өнімнің үш өлшемді модельдерін қолдану аз айқын. Компьютерлік графиканың арқасында дәстүрлі (және одан да қымбат) студиялық фотосуреттің орнына, тіпті ыдыс жуатын сұйықтығы бар қарапайым бөтелке де аспанның кемелділігіне ие, корпустың пластиктен бір тігісі жоқ, тегіс жапсырмасы немесе әдемі ауа көпіршіктері бар.
Үш өлшемді модельдеу мен дизайнерлік шешімді теледидарда қолданудың тағы бір танымал тәсілі, жоғарыда сипатталғандай әсерлі болмаса да, телешоулар мен жаңалықтар үшін экрандар жасау болды. Мұндай экрандар әдетте әр маусымда телеарнаның "жаңа" дизайнын сақтау және бәсекелестерді айналып өту үшін жаңартылады.
Ең заманауи үш өлшемді анимация, әдетте, экрандар мен арналарды безендіру үшін қолданылады, бірақ виртуалды жаңалықтар мен ток-шоулар туралы түсінік біртіндеп кең тарала бастады. Идея үш өлшемді модельдеу бағдарламаларының көмегімен сіз жиі және арзан модернизацияланатын декорацияларды жасай аласыз, осылайша студияның жағымды және қызықты көрінісін қамтамасыз етеді. Бұл әдісті қолдану нақты студияда қол жетімді емес арнайы әсерлерді жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Сонымен, журналистер, шақырылған қонақтар және жай көрермендер көгілдір фонда (bluescreen) түсіріледі, бұл көбінесе көк түстің ерекше көлеңкесімен боялған қарапайым декор. Содан кейін суреттің көк аймақтары мөлдір болып, үш өлшемді фонға ауыстырылады. Кейбір жүйелерде мұндай әшекейлер нақты уақыт режимінде жасалады, бұл кадрда қозғалатын адамдардың бейнесін тікелей эфирде беруге мүмкіндік береді.4
Мультимедиялық жобалар
Жарнамалық модельдер клиенттің назарын аудару және оған өнім туралы ақпарат беру үшін бөлшек сауда ортасында дүңгіршектерде немесе компьютерлік жүйелерде пайдалануға арналған. Көбінесе мұндай модельдер компьютерлік жүйенің өзін жарнамалау үшін қолданылады және кез-келген компьютер өндірушісі оларды басқа жүйелермен салыстырғанда компьютерлерінің функционалдығын, мүмкіндіктері мен дизайнын көрсету үшін пайдаланады.
Демонстрациялық тауарлар ұғымы жарнамалық модельдер принципіне қарағанда анағұрлым сыйымды, өйткені ол тауарлар мен қызметтердің кең спектріне жатады. Егер бұрын оқырмандардың бірі сауда жәрмеңкелерінде болған болса, онда сатушылар кез -- келген әдіспен-тегін әшекейлер мен атақты бейнелерден бастап, қуатты дыбыстық жүйелермен жабдықталған үлкен бейне экрандарға дейін қалай назар аударуға тырысқанын есіне алады. Идея функционалдылықты жарнамалау емес (өтіп бара жатқан адам назар аудармауы мүмкін), бірақ сатып алушының жадында өнім немесе компания туралы жақсы әсер қалдыру.
Әдетте, әлеуетті сатып алушылардың ойларын жеңуге тырысатын демонстрациялық тауарлар кейбір кішкентай ұрандарға түседі.
Осылайша, демонстрацияларда ешқандай шектеулер жоқ: олар орындаушылардың суреттерін біріктіреді, арнайы эффекттер қосады және, әрине, үш-кундтық клиенттің назарын аударуға арналған MTV стиліндегі үш өлшемді анимацияны қосады. Басқаша айтқанда, мұндай жобалармен жұмыс істеу өте қызықты болуы мүмкін!5
Үй корпорациялары үшін дизайнерлер жасаған немесе мульти-медиялық компаниялар жасаған жұмыстың көп бөлігін құрайтын спикердің сөйлеуін қолдауға арналған презентацияларжобалар әлдеқайда тыныш және өлшенген. Әдетте, мұндай роликтерде екі өлшемді және үш өлшемді анимациялармен қатар слайдтар мен графиктер тиісті эффектілерді қосу үшін қолданылады. Көбінесе қарапайым презентациялар бір адамға немесе шағын менеджерлер тобына кішкене портативті компьютер арқылы көрсетіледі, ал спикердің сөйлеуімен бірге бейнелер жүздеген адамдарға суреттерді үлкен экранға шығаратын арнайы проекторлар арқылы көрсетіледі.
Бүкіләлемдік ғаламтор және VRML
Үш өлшемді графиканы қолданудың тағы бір саласы-бүкіләлемдік ғаламтор (WWW). Бұл ортада үш өлшемді графиканы веб-бетте қарапайым батырмаларды немесе басқа графикалық дизайн элементтерін жасау үшін де, VRML қолдайтын қосымшаларда да қолдануға болады (virtual reality modeling language -- виртуалды шындықты модельдеу тілі). VRML-бұл веб-браузерлердің технологиясы, оның көмегімен пайдаланушы үш өлшемді кескіндерді тікелей желіде көруге мүмкіндік алады. Сонымен қатар, VRML мекен-жайы бойынша орналасқан сияқты графикалық байланыс бөлмелерін көрсету үшін қолданылады www.activeworlds.com немесе оларға билеттер сатпас бұрын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.