Компьютерная графика. Создание трехмерных сцен.
Термин компьютерная графика относится к любому изображению или набору изображений, полученных с помощью компьютера. Впрочем, данное словосочетание в этой книге будем применять в основном к трехмерным сценам, оставляя за кадром двумерные рисунки, получаемые в таких графических редакторах, как Photoshop или Paint. Большинство программ, предназначенных для производства двумерной графики, создают растровые изображения, то есть итоговый рисунок состоит из маленьких квадратиков, называемых пикселами. Приложения же для производства 3D-графики создают векторные изображения, представляющие собой набор математических кривых. Это более мощный и действенный метод. Более подробную информацию о векторных и растровых изображениях вы получите чуть позднее.
Для пользователей, знакомых с такими приложениями, как Adobe Illustrator или Macromedia Flash, не является новостью тот факт, что эти программы также создают векторные изображения. В отличие от них, Maya и другие приложения для работы с 3D-графикой умеют вычислять третье измерение, то есть добавлять сцене глубину. Объекты больше не рисуются на плоскости – они распределяются в пространстве. Это крайне усложняет работу художников и в корне отличается от того, с чем приходится сталкиваться при создании двумерных изображений.
Создание трехмерных сцен
Процесс создания трехмерной графики состоит из моделирования объектов, назначения им материалов, освещения сцены и визуализации изображения, видимого через виртуальную камеру. Другими словами, вам требуется объяснить компьютеру, где находятся объекты, как они выглядят, как освещены и какая камера снимает сцену.
Вместо холста, на котором вы рисуете изображения, вам предоставлено трехмерное пространство – открытая область, предназначенная для определения объектов, текстур, освещения. Ваши практические действия напоминают постановку сцен при обычной фото – или киносъемке. Компьютерная графика действительно имеет много общего с этими областями.
Фотографы размещают объекты в кадре определенным образом, затем освещают снимаемую область, чтобы добиться нужного настроения, а также выбирают для фиксации сцены определенные пленку и объектив. Выбор камеры, пленки и объектива зависит от того, какой результат требуется получить. Остается снять сцену, проявить негатив, напечатать его на бумаге – и фото готово.
После создания в трехмерном пространстве моделей, источников света и камер компьютер визуализирует полученную сцену, превращая ее в двумерное изображение. Так рождается компьютерная графика.
Визуализацией называется процесс создания проекции изображения сцены с заданной точки наблюдения с учетом падающего на объекты света, назначенных этим объектам материалов, а также цвета или изображения фона и эффектов внешней среды. Вместо конверта с глянцевыми фотографиями 10 х 15 вы получаете набор двумерных изображений или фильм в формате QuickTime или AVI, сохраненный на жесткий диск вашего компьютера.
Вот так в двух словах выглядит создание компьютерной графики. Этот процесс требует аккуратного планирования и терпения.