|
3D grafika turlari. 3D grafikaning quyidagi turlari mavjud: ko'pburchak, analitik, fraktal, splayn.
Ko'pburchakli grafikalar eng keng tarqalgan. Bu birinchi navbatda tushuntiriladi yuqori tezlik uni qayta ishlash. Har qanday ko'pburchak grafik ob'ekti ko'pburchaklar to'plami bilan belgilanadi. Ko'pburchak - sᴛᴏ tekis ko'pburchak. Eng oddiy variant - uchburchak ko'pburchaklar, chunki siz bilganingizdek, tekislik fazoning istalgan uchta nuqtasi orqali o'tkazilishi mumkin. Har bir ko'pburchak nuqtalar to'plami bilan belgilanadi. Nuqta uchta koordinata bilan belgilanadi - X, Y, Z. Shunday qilib, siz 3 o'lchovli ob'ektni massiv yoki struktura sifatida belgilashingiz mumkin.
Analitik grafiklar, mohiyatan, ob'ektlarning analitik, ya'ni formulalar bilan ko'rsatilishidan iborat. Masalan: (x 0, y 0, z 0) nuqtada joylashgan r radiusli shar (x-x 0) 2 + (y-y 0) 2 + (z-z 0) 2 = r 2 formulasi bilan tavsiflanadi. Turli formulalarni bir-biri bilan birlashtirib, murakkab shakldagi ob'ektlarni olish mumkin. Ammo butun qiyinchilik kerakli ob'ektning formulasini topishda yotadi.
Analitik ob'ektlarni yaratishning yana bir usuli - inqilobning qattiq jismlarini yaratish. Shunday qilib, aylanani biron bir o'q atrofida aylantirib, siz torusni olishingiz mumkin va bir vaqtning o'zida kuchli cho'zilgan ellipsni o'z va tashqi o'qlari atrofida aylantirib, siz juda chiroyli gofrirovka qilingan torusni olishingiz mumkin.
Fraktal grafika fraktal - o'ziga o'xshashlik tushunchasiga asoslanadi. Ob'ektning kattalashgan qismlari ob'ektning o'ziga va bir-biriga o'xshash bo'lsa, u o'ziga o'xshash deb ataladi. Relyef ʼʼoʻziga oʻxshashʼʼ sinfiga kiradi. Shunday qilib, singan toshning qirrali qirrasi ufqda tog' tizmasi kabi ko'rinadi. Fraktal grafika ham vektor grafikasi kabi matematik hisob-kitoblarga asoslanadi. Fraktal grafikaning asosiy elementi matematik formula bo'lib, bu borada kompyuter xotirasida hech qanday ob'ekt saqlanmaydi va tasvir faqat tenglamalar asosida quriladi.
Shunday qilib, tabiiy landshaftlar va uch o'lchamli ob'ektlarga taqlid qiluvchi eng oddiy muntazam tuzilmalar ham, murakkab rasmlar ham quriladi. Fraktal algoritmlar ajoyib 3D tasvirlarni yaratishi mumkin.
Spline grafikasi splayn tushunchasiga asoslanadi. ʼʼsplineʼʼ atamasi inglizcha spline soʻzidan olingan. Bu egiluvchan po'lat chiziqning nomi, uning yordamida chizmalar berilgan nuqtalar orqali silliq egri chizadilar. Qadimgi kunlarda shunga o'xshash usul turli jismlarning silliq konturlari (kema korpusi, avtomobil kuzovi) mashinasozlik amaliyotida keng qo‘llanilgan. Natijada, tananing shakli juda aniq tayyorlangan bo'limlar-plazalar to'plami yordamida o'rnatildi. Kompyuterlarning paydo bo'lishi ushbu plaza-shablon usulidan boshqasiga o'tish imkonini berdi samarali usul oqimli tananing sirtini o'rnatish. Sirtlarni tavsiflashda bunday yondashuvning ildizida mahsulotning tashqi ko'rinishini juda muhim aniqlik bilan takrorlash imkonini beradigan nisbatan oddiy formulalardan foydalanish yotadi.
Splaynlar bilan modellashtirishda ko'pincha bir xil bo'lmagan to'rda (NURBS) bikubli ratsional B-splaynlar usuli qo'llaniladi. Sirtning ko'rinishi kosmosda joylashgan mos yozuvlar nuqtalari tarmog'i bilan belgilanadi. Har bir nuqtaga koeffitsient beriladi, uning qiymati nuqta yaqinidan o'tadigan sirt qismiga ta'sir qilish darajasini belgilaydi. Sirtning shakli va ʼʼsilliqligiʼʼ nuqtalarning nisbiy holatiga va koeffitsientlar qiymatiga bogʻliq.
Ob'ektning deformatsiyasi harakatlanuvchi nazorat nuqtalari bilan ta'minlanadi. Yana bir usul warp mesh deb ataladi. Ob'ekt yoki uning qismi atrofida uch o'lchamli to'r o'rnatiladi, uning har qanday nuqtasining harakati to'rning o'zi ham, o'ralgan ob'ektning ham elastik deformatsiyasiga olib keladi.
Ob'ektning ʼʼskeletiʼʼ hosil boʻlgandan soʻng uning sirtini materiallar bilan qoplash nihoyatda muhimdir. Kompyuterni modellashtirishda xususiyatlarning butun xilma-xilligi sirtni vizualizatsiya qilish, ya'ni sirt shaffoflik koeffitsienti va material va atrofdagi makon chegarasida yorug'lik nurlarining sinish burchagini hisoblash uchun qisqartiriladi. Materiallarning sirtlarini qurish uchun beshta asosiy jismoniy modellar qo'llaniladi:
Bouknight - porlashsiz diffuz aks ettirilgan sirt (masalan, mat plastik);
Phong - tuzilgan mikro sirtli sirt (masalan, metall);
Blinn - o'zaro qoplamalarni hisobga olgan holda (masalan, porlash) mikropürüzlülüklerin maxsus taqsimotiga ega bo'lgan sirt;
· Whitted - yorug'likning qutblanishini qo'shimcha ravishda hisobga olish imkonini beruvchi model;
Hall - yorug'likning ko'zgu yo'nalishini va sinishi parametrlarini sozlash imkonini beruvchi model.
Sirtlarni soya qilish Gouraud (gouraud) yoki Phong (Phong) usullari bilan amalga oshiriladi. Birinchi holda, ibtidoiy rang uning cho'qqilarida hisoblab chiqiladi, so'ngra sirt ustida chiziqli interpolyatsiya qilinadi. Ikkinchi holda, umuman ob'ekt uchun normal quriladi, uning vektori tarkibiy ibtidoiylar yuzasida interpolyatsiya qilinadi va har bir nuqta uchun yorug'lik hisoblab chiqiladi.
Tomoshabin tomon ma'lum bir nuqtada sirtdan chiqib ketadigan yorug'lik, komponentlarning yig'indisi, shu nuqtada sirtning materiali va rangi bilan bog'liq bo'lgan omilga ko'paytiriladi. Ushbu komponentlarga quyidagilar kiradi:
· Sirtning teskari tomonidan keladigan yorug'lik, ya'ni singan yorug'lik (Sinish);
· Sirt tomonidan bir xilda tarqalgan yorug'lik (Diffuz);
aks ettirilgan yorug'lik (aks ettirilgan);
Yaltiroq, ya'ni aks ettirilgan yorug'lik manbalari (Specular);
· O'z sirtining porlashi (O'z-o'zini yoritish).
Do'stlaringiz bilan baham: |
