Co to jest grafika 3D?
Trójwymiarowe tworzenie wykresów (3D) polega na użyciu programu komputerowego do wykreślenia rozwiązania równania w wirtualnej przestrzeni 3D, aby wyniki można było wizualnie przeanalizować. Istnieje wiele zastosowań wykresów 3D w nauce i inżynierii, a także zastosowania w ogólnym programowaniu komputerowym, zwłaszcza w programach multimedialnych i rozrywkowych. Niektóre funkcje i równania są wykreślane w 3D po prostu w celu tworzenia eleganckich i interesujących wzorów lub kształtów 3D proceduralnie, podczas gdy inne są reprezentatywne dla danych zebranych ze źródła, takich jak informacje meteorologiczne. Wiele aplikacji komputerowych jest zdolnych do tworzenia wykresów 3D, a niektóre pozwalają użytkownikowi dostosować każdy aspekt widoku, aby tworzyć czytelne wykresy lub kolorowe obrazy.
Jednym z najwygodniejszych aspektów korzystania z programu graficznego 3D jest to, że większość bibliotek komputerowych 3D jest zaprojektowana tak, aby akceptować ten sam typ zmiennych i funkcji, które są używane w tradycyjnych równaniach graficznych. Obsługiwane są funkcje takie jak sinus, cosinus i styczna, a także liczby rzeczywiste i wykładniki potęgi. Ponadto wiele kart graficznych wykorzystuje ten sam typ układu współrzędnych 3D, który jest wykorzystywany w grafice naukowej, często z możliwością łatwej zmiany układu z praworęcznego na leworęczny. Oznacza to, że wymagana jest bardzo niewielka interpretacja między wprowadzeniem równania a programem, który ostatecznie go rozwiązuje i wykreśla wyniki.
Programy multimedialne i edytory obrazów regularnie używają wykresów 3D do stosowania efektów specjalnych. Można to zaobserwować w wielu filtrach, które wykorzystują grafikę do symulacji tekstur, manipulowania ścieżkami lub deformowania obrazów. Można go również używać, szczególnie w przypadku równań fraktalnych, do generowania pozornie losowych wyników, które można skalować, powielać lub w inny sposób manipulować w scenie. Ten rodzaj wykresów 3D można zobaczyć w profesjonalnym oprogramowaniu do efektów specjalnych, które symuluje powierzchnię wody lub dużych grup obiektów poruszających się po scenie 3D, gdzie ruch wydaje się naturalny i losowy, ale w rzeczywistości jest wynikiem funkcji graficznych.
W aplikacjach rozrywkowych, takich jak gry wideo, wykresów 3D można użyć do symulacji inteligentnego ruchu obiektów sterowanych komputerowo, powodując, że podążają one nieprzypadkowymi ścieżkami. Jest również używany w grach online dla wielu graczy, aby obliczyć zachowanie predykcyjne dla poruszających się obiektów, pozwalając graczowi zobaczyć płynnie renderowane sekwencje bez konieczności łączenia się programu z serwerem dla każdej klatki animacji. Tego typu wykresy można również wykorzystać do symulacji naturalnego terenu, takiego jak góry, poprzez wykreślanie i interpolowanie specjalnych równań, czasem rekurencyjnych, dla zwiększenia szczegółowości.