Was ist 3D-Grafik?
Die dreidimensionale (3D) grafische Darstellung ist die Verwendung eines Computerprogramms, um die Lösung einer Gleichung im virtuellen 3D-Raum zu zeichnen, damit die Ergebnisse visuell analysiert werden können. Es gibt eine Reihe von Anwendungen für 3D-Grafiken in Wissenschaft und Technik sowie für Anwendungen in der allgemeinen Computerprogrammierung, insbesondere in Multimedia- und Unterhaltungsprogrammen. Einige Funktionen und Gleichungen werden in 3D aufgezeichnet, um einfach elegante und interessante 3D-Muster oder -Formen prozedural zu erstellen, während andere repräsentativ für Daten sind, die aus einer Quelle stammen, z. B. meteorologische Informationen. Viele Computeranwendungen sind in der Lage, 3D-Grafiken zu erstellen. Bei einigen Anwendungen kann der Benutzer jeden Aspekt der Ansicht anpassen, um lesbare Zeichnungen oder farbenfrohe Bilder zu erstellen.
Einer der bequemsten Aspekte bei der Verwendung eines 3D-Grafikprogramms besteht darin, dass die meisten 3D-Computerbibliotheken die gleichen Variablen und Funktionen akzeptieren, die in herkömmlichen Grafikgleichungen verwendet werden. Funktionen wie Sinus, Cosinus und Tangens werden ebenso unterstützt wie reelle Zahlen und Exponenten. Darüber hinaus verwenden viele Grafikkarten den gleichen Typ eines 3D-Koordinatensystems wie bei der wissenschaftlichen grafischen Darstellung, wobei das System häufig problemlos von Rechts- auf Linkshänder geändert werden kann. Dies bedeutet, dass zwischen der Eingabe einer Gleichung und dem Programm, das sie schließlich löst und die Ergebnisse aufzeichnet, nur sehr wenig Interpretation erforderlich ist.
Multimedia-Programme und Bildbearbeitungsprogramme verwenden regelmäßig 3D-Grafiken, um Spezialeffekte anzuwenden. Dies lässt sich an einer Reihe von Filtern ablesen, die sich auf Grafiken stützen, um Texturen zu simulieren, Pfade zu manipulieren oder Bilder zu deformieren. Es kann auch verwendet werden, insbesondere bei fraktalen Gleichungen, um scheinbar zufällige Ergebnisse zu erzeugen, die innerhalb einer Szene skaliert, dupliziert oder auf andere Weise manipuliert werden können. Diese Art von 3D-Grafik kann in einer professionellen Film-Spezialeffekt-Software gesehen werden, die die Oberfläche von Wasser oder großen Gruppen von Objekten simuliert, die sich durch eine 3D-Szene bewegen. Dabei erscheint die Bewegung natürlich und zufällig, ist jedoch das Ergebnis von Grafikfunktionen.
In Unterhaltungsanwendungen wie Videospielen können mithilfe von 3D-Grafiken intelligente Bewegungen mit computergesteuerten Objekten simuliert werden, sodass diese nicht zufälligen Pfaden folgen. Es wird auch in Online-Multiplayer-Spielen verwendet, um das Vorhersageverhalten für sich bewegende Objekte zu berechnen, sodass ein Spieler reibungslos gerenderte Sequenzen sehen kann, ohne dass das Programm für jedes Bild der Animation eine Verbindung zu einem Server herstellen muss. Diese Art der grafischen Darstellung kann auch verwendet werden, um natürliches Gelände wie Berge zu simulieren, indem spezielle Gleichungen, manchmal rekursiv, für zusätzliche Details geplottet und interpoliert werden.