3Dグラフとは何ですか？

3次元（3D）グラフは、コンピュータープログラムを使用して、仮想3D空間で方程式の解をプロットし、結果を視覚的に分析できるようにすることです。 科学および工学分野での3Dグラフ作成の用途はもちろん、一般的なコンピュータープログラミング、特にマルチメディアおよびエンターテイメントプログラムでの用途があります。 一部の関数と方程式は、単純で洗練された興味深い3Dパターンまたは形状を手続き的に作成するために3Dでプロットされますが、気象情報などのソースから収集されたデータを表すものもあります。 多くのコンピューターアプリケーションは3Dグラフ作成が可能であり、一部のユーザーはビューのあらゆる側面をカスタマイズして、読み取り可能なプロットまたはカラフルな画像を作成できます。

3Dグラフ作成プログラムを使用する最も便利な側面の1つは、ほとんどの3Dコンピュータライブラリが、従来のグラフ作成方程式で使用されるのと同じタイプの変数と関数を受け入れるように設計されていることです。 サイン、コサイン、タンジェントなどの関数はすべてサポートされており、実数や指数もサポートされています。 さらに、多くのグラフィックスカードは、科学グラフで使用されているのと同じタイプの3D座標系を採用しており、多くの場合、システムを右利きから左利きに簡単に変更できます。 これは、方程式の入力と、最終的にそれを解いて結果をプロットするプログラムとの間で、ほとんど解釈が必要ないことを意味します。

マルチメディアプログラムと画像エディターは、3Dグラフを定期的に使用して特殊効果を適用します。 これは、テクスチャをシミュレートしたり、パスを操作したり、画像を変形したりするためにグラフに依存する多くのフィルターで見ることができます。 また、特にフラクタル方程式を使用して、一見ランダムな結果を生成し、シーン内でスケーリング、複製、または操作することができます。 このタイプの3Dグラフは、3Dシーンを移動する水面またはオブジェクトの大きなグループをシミュレートするプロのフィルム特殊効果ソフトウェアで見ることができます。動きは自然でランダムに見えますが、実際にはグラフ関数の結果です。

ビデオゲームなどのエンターテインメントアプリケーションでは、3Dグラフを使用して、コンピューター制御オブジェクトのインテリジェントな動きをシミュレートし、ランダムではない経路をたどることができます。 また、オンラインマルチプレイヤーゲームで移動オブジェクトの予測動作を計算するために使用され、プレイヤーはアニメーションの各フレームでサーバーに接続する必要なく、スムーズにレンダリングされたシーケンスを見ることができます。 このタイプのグラフは、詳細を追加するために、場合によっては再帰的に特殊な方程式をプロットおよび補間することにより、山などの自然の地形をシミュレートするためにも使用できます。