3D model nima?

3D-modellashtirish

Bugungi kunda dasturlash texnologiyasi ham jadal rivojlanib, dasturchilar turli xil dasturlash tillaridan foydalanmoqdalar. Yaratilayotgan dasturning qaysi sohada qo‘llanilishiga muvofiq, turli dasturiy tillardan foydalanilmoqda. Bu esa o‘z navbatida, ko‘plab dasturiy tillarni hamda ularni amalga oshiruvchi dasturiy ta’minotlarni ishlab chiqishga talabni orttirmoqda. Dasturlarning ham ko‘plab turi mavjud. Grafik dasturlarni dasturiy tillarda ishlab chiqish har dom ham murakkab jarayon bo‘lib hisoblangan. Shuning uchun ham grafik dasturlarni ishlab chiqarish uchun alohida dasturiy ta’minotlar yaratilgan.

Grafik dasturlarning o‘zi ham turli ko‘rinishga ega bo‘ladi, sababi kom­pyuter grafikasining turli yo‘na­lishlari mavjud. Ularni umumiy qilib, ikki va uch o‘lchovli grafika yo‘nalishlariga ajra­tish mumkin. Ikki o‘lchovli grafika reallikdan yiroq bo‘lgani uchun hozirgi kunda uch o‘lchovli grafika qo‘llanilmoqda.

Uch o‘lchovli grafikani hosil qilishni dastlab uch o‘lchovli modellashtirishdan boshlash kerak. Uch o‘lchovli modellashtirish tushunchasi kompyuterda obyektlar­ning uch o‘lchovli modellarini yaratishni anglatadi. Uch o‘lchovli modellashtirish, qisqacha 3D-modellashtirishni ishlab chiqishda dasturiy tillardan yoki dasturiy ta’minotlardan foydalanish mumkin. 3D-modellashtirishni tayyor dasturiy ta’mi­notlardan foydalangan holda ishlab chiqish samaraliroq hisoblanadi. Bu orqali obyektlarni yaratish tezroq va osonroq bajariladi. 3D-modellashtiruvchi eng keng tarqalgan dasturiy ta’minotlarga Autodesk kompaniyasining «3ds MAX» hamda «Maya» dasturlarini misol qilish mumkin. Bu dasturiy ta’minotlarning imkoniyatlari juda keng bo‘lib, ular orqali istalgan 3D-modellarni ishlab chiqish mumkin.

3D-modellashtirish amalga oshirilgandan so‘ng uni dastur bilan bog‘lab, dasturlarni ishlab chiqish uchun dasturiy tillarni qo‘llash kerak bo‘ladi. C/C++, Java, Python, JavaScript, C# dasturiy tillar shular jumlasidandir. Tayyor 3D-modellarni dasturiy holga keltirish uchun translyatorlarda dasturiy kodlar yozilishi talab etiladi. Bu esa ko‘plab dasturiy kodlarni talab etadi. Mazkur ishlarni optimallashtirish maqsadida bir qator grafik dasturiy ta’minotlar ishlab chiqilgan. 2005-yilda ishlab chiqilgan «Unity 3D» dasturi shular jumlasidandir. «Unity 3D» bu 3D dasturiy mahsulotlar hamda o‘yinlar ishlab chiqarishdagi eng qulay dasturiy ta’minot­lardan biri hisoblanadi. «Unity» da tayyor 3D modellarni yuklab olish mumkin hamda ularga C# yoki Javascript tillarida skript kodlar yozib birlashtirish mumkin. «Unity 3D»da ishlash ancha qulay: yaratilayotgan dastur uchun kerakli materiallarni bitta katalogga avtomatik nus­xalab saqlab qo‘yish imkoniyati, skript kodlar alohida yozilib keyin obyektlarga birlash­tirilishi, tayyorlanayotgan dasturiy mahsulotni ko‘rib turish qulayligi va eng asosiysi, ko‘p­gina platformalar uchun dasturni kom­pilyatsiya qilish imkoniyati mavjudligidir.

«Unity» da oddiygina dasturni yaratib, uni turli platformalar uchun kompilyatsiya qi­lishni ko‘rib chiqamiz. 1-rasmda Unity ishchi oynasining umumiy ko‘rinishi tasvirlangan.

Dastur yaratish uchun ishlab chiqilgan 3D-modellarni «Unity» ga yuklab olib, uni bo‘sh sohaga joylashtiramiz (2-rasm). Yaratmoqchi bo‘lgan dasturimizda uycha qurilgan bo‘lib, unda sayohat qilish imkoniyati mavjud bo‘lsin. Shunga ko‘ra dastur nomini «3D-sayohat» deb nomladik. Sayohatni amalga oshirish uchun harakatlanadigan obyekt yasab, unga C# tilida skript kodlarini yoza­miz (3-rasm).

Dastur ustida ishlar bajarilgandan so‘ng uni quyidagi platformalar uchun kompilyatsiya qilib chiqarish mumkin:

• 
  Linux, Windows, Mac shaxsiy kompyuterlar uchun;
  
• 
  iOS, Android va BlackBerry telefonlari uchun;
  
• 
  Windows Store va Windows Phone uchun;
  
• 
  WebGL ko‘rinishida;
  
• 
  Tizen, Xbox uchun;
  
• 
  PlayStation 3 va 4 uchun;
  
• 
  Samsung TV televizorlari uchun.
  

Bir vaqtning o‘zida ko‘pgina platformalar va qurilmalar uchun kompilyatsiya qi­lish imkoniyati bu «Unity»ning eng yaxshi jihatlaridan biridir. Yuqorida tuzilgan dasturni o‘zimiz xohlagan platforma uchun kompilyatsiya qilib olamiz (4-rasm).

3D-modellashtirish o‘zida maxsuslashtirilgan dasturiy ta’minotdan foydalanib, 3D-modelni (yoki uch o‘lchovli obyekt ko‘rinishidagi karkas model) ishlab chiqish tartibini ifodalaydi. Uch o‘lchovli model chiziqlar va egri sirtlar bilan o‘zaro bog‘langan ko‘pgina nuqtalar yordamida yaratiladi. Uch o‘lchovli modellashtirish qo‘llaniladigan sohalar doimo kengayib bormoqda. U quyidagi: o‘yinlar, ya’ni realistik personajlarning modellashtirilishi amalga oshirilishi; tibbiyot — inson tanasi organlarining alohida modellarining yaratilishi; muhandislik — transport vositalari, yangi qurilma va inshootlar modeli ishlab chiqilishi; kinomatografiya — turlicha maxsus effektlar va xayoliy personajlar yaratilishi kabi sohalarni qamrab olmoqda. Shuningdek, reklama sohasida ham 3D-modellashtirishdan yetarlicha foydalanib kelinmoqda.

Autodesk 3D Studio Max dasturlari interfeysi

Bugungi kunda o‘yinlarga haddan tashqari qiziqish kuchayishi shu narsaga olib keldiki, 3D-dasturiy vositalarini ishlab chiquvchilar ancha takomillashgan ilovalarni yaratishga majbur bo‘lmoqdalar. Uch o‘lchovli modellashtirishning yangi imkoniyatlari multfilm qahramonlarini yaratishga ketadigan vaqtni sezilarli darajada kamaytirdi. Dasturiy vosita obyektga harakatni oson berish va bunga minimum vaqt sarf etish imkonini beradi. Tajribali foydalanuvchi o‘zining loyihasini yaratish uchun ko‘p hollarda bir qancha uch o‘lchovli modellashtirish dasturlaridan foydalanadi. Yuqorida nomlari keltirilgan dasturlardan birgalikda foydalanish realistik o‘yinli sahnalar yaratish va mahsulotni mukammal ko‘rinishga olib kelish imkonini beradi. Amalda barcha 3D-dasturiy vositalari nisbatan bir-biriga o‘xshash interfeys va modellashtirish uchun uskunalarga ega, ammo dasturlar o‘ziga xos xususiyatlari bilan, shuningdek, yoritishdagi hisoblash algoritmlari, animatsiyalarni yaratish va tasvirni vizuallashtirish bo‘yicha ham farqlanadi.

Autodesk Maya dasturlari interfeysi

3D-dasturiy vositalarining qay biri yaxshi yoki yomonligi bo‘yicha omma tomonidan qabul qilingan javobning o‘zi yo‘q. Har bir foydalanuvchi ushbu savolga o‘zi uchun ma’qul bo‘lgan 3D-dasturiy vositani muhim deb biladi. Foydalanuvchi o‘zi ishlaydigan 3D-dasturiy vosita bilan qanchalik darajada yaxshi ishlay olishi va uning ijodiy (asboblarni bilishdan tashqari badiiy ko‘nikmalarni egallash, ranglar uyg‘unligi, kompozitsiyani bilish maqsadga muvofiq) imkoniyatlariga juda ham bog‘liq bo‘ladi. Shuning uchun dizayner qanday dasturni afzal ko‘rishni o‘zi hal qiladi. Uch o‘lchovli modellashtirish dasturiy vositalari imkoniyatlarini batafsil o‘rganish uchun uch o‘lchovli elementlardan tarkib topgan 3D-sahna yaratish kerak bo‘ladi. 3D-dasturiy vositalarning har biri o‘zining muayyan sohadagi afzalliklariga ega. Uch o‘lchovli modellashtirishga mo‘ljallangan asosiy dasturlarning qisqacha tavsifi:

1. Autodesk 3D Studio Max — ancha keng tarqalgan, shuningdek, grafik paketni o‘zlashtirish nisbatan oson. Qo‘shiladigan modul VRay real obyektlar va interyerlarni yaratish imkonini beradi.
2. Autodesk Maya — boshqa dasturlar bilan taqqoslaganda bir qator afzalliklarga ega bo‘lgan jiddiy grafik paket hisoblanadi. Unga quyidagilar: subdiv primitives yordamida modellashtirish, materiallar bilan qulay ishlash, modellashtirilgan obyektga turli effektlarni chizish imkoniyati, animatsiyalarning rivojlangan tizimi va boshqalar tegishli bo‘ladi. Realistik interyerlar, personajlar, shuningdek, kinofilmlar va kompyuter o‘yinlari sanoatida vizual effektlar yaratishda keng ishlatiladi.
3. Maxon Cinema 4D — qulay interfeysga ega bo‘lgan nemis grafik paketi. Tezkor xotiraning kichik yuklanishida murakkab sahna uchun soyalarni hisoblash bo‘yicha o‘zining noyob algoritmiga ega. Modul Body Paint 3D modelni bevosita ko‘rinadigan ekranga bo‘yash imkonini beradi.
4. NewTek LightWave 3D — juda ham qulay animatsion asboblar va yuqori sifatli renderingga ega bo‘lgan grafik paket. Televizion formatda uch o‘lchovli grafika yaratish uchun qulay.

Mukammal dasturlardan tashqari, amaliy paketlar deb ataluvchi dasturlar ham mavjud. Ular tor ixtisosli funksiyalarni yaratishga yo‘naltirilgan bo‘lib, yuqorida keltirilgan muharrirlardan birida mukammal sahnani yaratishga yordam beradi. Masalan, Curios Labs Poser dasturi allaqachon tayyorlangan personajlar bilan ishlashga va boshqa grafik muharrirga import qilishga yo‘naltirilgan. DAZ Bryce — virtual tabiiy landshaftlarni yaratishga mo‘ljallangan grafik paket. Tajribali foydalanuvchi o‘zining loyihasini yaratish uchun ko‘p hollarda bir qancha uch o‘lchovli modellashtirish dasturlaridan foydalanadi. Xususan, ZBrush dasturi juda qulay hisoblanadi. Ushbu dastur grafik planshetlardan foydalanib, obyektlarga turli xil cho‘tkalar bilan chizish orqali ularni modellashtirish imkonini beradi. Personaj modelini uch o‘lchovli modellashtirish dasturlaridan birida yaratib, so‘ngra Zbrush dasturiga import qilish va ishni oxirigi yetkazish (ajinlar, burushgan joylarni qo‘shish va boshqalarni amalga oshirish) mumkin.

Xulosa

Xulosa qilib aytganda, hozirgi vaqtda ko‘pchilik turli vositalar, ayniqsa, kompyu­ter hamda mobil telefonlaridan ko‘proq foydalanmoqda. Tabiiyki, dasturiy vositalarga bo‘lgan talab ham ortib boradi. Dasturiy mahsulotlarni ishlab chiqishda qo‘llanila­digan «Unity»ning 2005-yildan buyon 1, 2, 3, 4, 5-versiyalari ishlab chiqilgan. 3D-dasturlarni turli qurilma hamda platformalar uchun ishlab chiqishda samarali dasturiy vositalaridan biri bo‘lgan «Unity» ning imkoniyatlari kelajakda yanada rivojlantirilishi kutilmoqda.

Adabiyotlar:
1. Гайдамащук А. В. Исследование программных сред 3D-моделирования [Текст]/А. В. Гайдамащук/XVII международный молодежный форум «Радиотехника и молодежь в XXI вeкe». Сб. материалов форума. Т. 7. — Харьков: ХНУРЭ, 2013.
2. Silverman D. 3D Primer for Game Developers: An Overview of 3D Modeling in Games /David Silverman. http://gamedevelopment. tutsplus.com/articles/3d-primer-for-game-developers-an-overview-of-3d-modeling-in-games-gamedev-5704.