Co je 3D počítačová grafika?

Počítačová grafika 3D je obrázek, který používá počítačový software k vytváření objektů ve virtuálním trojrozměrném (3D) prostoru. To je v kontrastu s dvourozměrnými (2D) obrazy, které existují pouze jako ploché obrazy, které mohou používat vizuální triky, jako je perspektiva, k vytvoření iluze trojrozměrnosti. 3D počítačová grafika je typicky vytvářena umělci vytvořením 3D modelu, který se skládá z drátového modelu a polygonů, který je pak obvykle vykreslen a osvětlen před vykreslením.

3D počítačová grafika se často označuje jako počítačová grafika (CG) nebo počítačově generované snímky (CGI), a to pomocí počítačového softwaru, který je vyvinut speciálně pro vytváření 3D grafiky. Tento typ snímků byl původně vytvořen výhradně pomocí matematických algoritmů a rovnic. Moderní 3D snímky se však vytvářejí pomocí softwaru, který umělci představuje grafické uživatelské rozhraní (GUI), což umožňuje vytvoření počítačové 3D grafiky bez přímé interakce mezi umělcem a matematickými vlastnostmi obrazu.

Vytvoření 3D počítačové grafiky obvykle začíná modelováním objektu, který se objeví v konečném obrázku. Například kostka může být vytvořena docela jednoduše a stejně jako všechny 3D snímky sestává z drátového modelu a mnohoúhelníků. Drátový model je základní tvar objektu skládající se z různých bodů a čar spojujících tyto body. To lze snadno představit, jak by objekt vypadal, kdyby byl vyroben z kuřecího drátu.

Mnohoúhelníky jsou tvary, také nazývané tváře, které vyplňují drátěný model a vytvářejí tak pevnou 3D počítačovou grafiku. S použitím příkladu krychle by rohy byly vytvořeny z bodů a linií drátového modelu, zatímco skutečné strany krychle by byly mnohoúhelníky nebo plochy. Tato forma je potom texturována, což znamená, že obrázky jsou aplikovány na polygony, aby jí poskytly vzhled přesahující jednu barvu. Takové textury mohou zahrnovat: jednoduchou grafiku, například ilustraci dřeva; mapování hrbolů, které by poskytlo pocit hloubky rýhám v obilí; a reflexní mapy, které poskytují lesk na texturám jako sklo a kov.

Jakmile je objekt modelován a texturován, lze přidat osvětlení, které dává objektům stín a zvýraznění. Tato scéna je poté vykreslena k vytvoření 3D počítačové grafiky. Během vykreslování jsou různé prvky ve scéně složeny a kompilovány tak, aby vytvořily obrazový soubor, který lze použít ke sdílení a prohlížení 3D počítačové grafické scény. Mnoho profesionálních studií má skupiny počítačů používaných pouze pro vykreslování, protože tento proces může trvat dlouho a často vyžaduje velké množství výpočetní síly.