Основні поняття тривимірної графіки

Для створення тривимірної графіки використовуються спеціальні програми, які називаються редактори тривимірної графіки, або 3d-редактори. 3ds max 7 є одній з таких програм. Результатом роботи в будь-якому редакторові тривимірної графіки, у тому числі і в 3ds max 7, є анімаційний ролик або статичне зображення, прораховане програмою. Щоб отримати зображення тривимірного об'єкту, необхідно створити в програмі його об'ємну модель.

Модель об'єкту в 3ds max 7 відображається в чотирьох вікнах проекцій. Таке відображення тривимірної моделі використовується в багатьох редакторах тривимірної графіки і дає якнайповніше уявлення про геометрію об'єкту. Якщо ви бачили креслення деталей, то могли відмітити, що на кресленні об'єкт представлений зверху, збоку і зліва. Інтерфейс 3ds max 7 нагадує таке креслення. Проте на відміну від креслення на папері, вид об'єкту в кожному вікні проекцій можна змінювати і спостерігати: як виглядає об'єкт знизу, справа і так далі Окрім цього, можна обертати весь віртуальний простір у вікнах проекцій разом із створеними в нім об'єктами. Робота в 3ds max 7 нагадує комп'ютерну гру, в якій користувач пересувається між тривимірними об'єктами, змінює їх форму, повертає, наближає і так далі

Віртуальний простір, в якому працює користувач 3ds max 7, називається тривимірною сценою. Те, що ви бачите у вікнах проекцій — це відображення робочої сцени. Робота з тривимірною графікою дуже схожа на зйомку фільму, при цьому розробник виступає в ролі режисера. Йому доводиться розставляти декорації сцени (тобто створювати тривимірні моделі і вибирати положення для них), встановлювати освітлення, управляти рухом тривимірних тіл, вибирати крапку, з якою проводитиметься зйомка фільму і так далі

Будь-які тривимірні об'єкти в програмі створюються на основі наявних простих примітивів — куба, сфери, тора і ін. Створення тривимірних об'єктів в програмі 3ds max 7 називається моделюванням. Для відображення простих і складних об'єктів 3ds max 7 використовує так звану полігональну сітку, яка складається з найдрібніших елементів — полігонів. Чим складніше геометрична форма об'єкту, тим більше в нім полігонів і тим більше часу вимагається комп'ютеру для прорахунку зображення. Якщо придивитися до полігональної сітки, то в місцях зіткнення полігонів можна відмітити гострі ребра. Тому ніж більше полігонів міститься в оболонці об'єкту, тим більше згладженій виглядає геометрія тіла. Сітку будь-якого об'єкту можна редагувати, переміщаючи, видаляючи і додаючи її грані, ребра і вершини. Такий спосіб створення тривимірних об'єктів називається моделюванням на рівні підоб'єктів.

У реальному житті всі предмети, що оточують нас, мають характерний малюнок поверхні і фактуру — шорсткість, прозорість, дзеркальність і ін. У вікнах проекцій 3ds max 7 видно лише оболонки об'єктів без урахування всіх цих властивостей. Тому зображення у вікні проекції далеко від реалістичного. Для кожного об'єкту в програмі можна створити свій матеріал — набір параметрів, які характеризують деякі фізичні властивості об'єкту.

Щоб отримати прораховане зображення в 3ds max 7, тривимірну сцену необхідно візуалізувати. При цьому будуть врахована освітленість і фізичні властивості об'єктів.

Створена у вікні проекції тривимірна сцена візуалізується або безпосередньо з вікна проекції, або через об'єктив віртуальної камери. Віртуальна камера є допоміжним об'єктом, що позначає в сцені крапку, з якої можна провести візуалізацію проекту. Для чого потрібна віртуальна камера? Візуалізуючи зображення через об'єктив віртуальної камери, можна змінювати положення точки зйомки. Подібного ефекту неможливо добитися, візуалізуючи сцену з вікна проекції. Окрім цього, віртуальна камера дозволяє використовувати в сценах специфічні ефекти, схожі на тих, які можна отримати за допомогою справжньої камери (наприклад, ефект глибини різкості).

Якість отриманого в результаті візуалізації зображення багато в чому залежить від освітлення сцени. Коли відбуваються зйомки справжнього фільму, прагнуть підібрати найбільш вдале положення освітлювальних приладів так, щоб головний об'єкт був рівномірно освітлений з усіх боків, і при цьому освітлення знімального майданчика виглядало природно.

Програма 3ds max 7 дозволяє встановлювати освітлення тривимірної сцени, використовуючи віртуальні джерела світла — направлені і всенаправлені. Джерела світла є такими ж допоміжними об'єктами, як віртуальні камери.

Їх можна анімувати, змінювати їх положення в просторі, управляти кольором і яскравістю світла. Ще одна важлива деталь, завдяки якій джерела світла додають сцені велику реалістичність, — відкидані об'єктами тіні.

Працювати з джерелами світла буває деколи дуже складно, оскільки не завжди вдається правильно освітити тривимірну сцену. Наприклад, дуже яскраві джерела світла створюють сильні і неправдоподібні відблиски на тривимірних об'єктах, а велика кількість тіней, направлених в різні боки, виглядають неприродно.