مقالات آموزشی گرافیک کامپیوتری و سه بعدی ( قسمت هفتم )

با سلام خدمت دوستان و خوانندگان همیشگی وبلاگ OpenGL و گرافیک کامپیوتری :

 

دوستان مقاله ای که امروز برای شما آماده کرده ام یکی از موضوعات اصلی در گرافیک سه بعدی میباشد. و برای وارد شدن به دنیای گرافیک سه بعدی آشنایی با این مفاهیم اولیه بسیار واجب است. بدین منظور تصمیم گرفته ام که تعدادی مقاله جهت آشنایی دوستان با مفاهیم اولیه و ابتدایی دنیای گرافیک سه بعدی و کامپیوتری آماده کنم و به مرور به دوستان تقدیم نمایم.

 

 

مدل سه بعدی ( 3D Model ) چیست ؟

 

یک مدل سه بعدی در حقیقت یک نمایش چند ضلعی سه بعدی از یک شئ میباشد که بطور معمول بر روی صفحه مانیتور کامپیوتر یا دیگر دستگاه های ویدئویی نمایش داده میشود. این شئ می تواند از یک چیز کاملا واقعی تا یک شئ تخیلی متغیر باشد و اندازه آن از یک اتم تا بینهایت در نوسان است. هر چیزی که بتواند در دنیای فیزیکی وجود داشته باشد میتواند به عنوان یک مدل سه بعدی نمایش داده شود.

 

مدل های سه بعدی اغلب توسط نرم افزارهای ویژهء کامپیوتری که مدلساز سه بعدی (3D Modeler) نامیده میشود ایجاد میگردند. البته مدل های سه بعدی را میتوان با دست نیز طراحی کرد. بهر حال آنها اغلب بطور مجازی وجود دارند ( بر روی یک کامپیوتر یا یک فایل بر روی دیسک ). حتی یک توصیف از چگونگی مدل بر روی کاغذ میتواند یک مدل سه بعدی را نمایش دهد.

 

مدل های سه بعدی بطور زیادی در جاهایی که از گرافیک سه بعدی استفاده میشود کاربرد دارند. در حقیقت مدل های سه بعدی قبل از رایج شدن گرافیک سه بعدی در کامپیوترهای شخصی نیز کاربرد داشته اند. بسیاری از بازیهای کامپیوتری از تصاویر از پیش رندر شدهء مدل های سه بعدی به عنوان اسپریت (Sprite) استفاده میکردند. البته این مربوط به زمانی است که کامپیوتر ها هنوز توانایی رندر کردن real-time را نداشتند.

 

در صنعت پزشکی از مدل های سه بعدی برای نشان دادن اعضا استفاده میشود. در صنعت سینما از مدل ها به عنوان کاراکترها و اشیاء صحنه برای متحرک سازی استفاده میشود. صنعت بازیهای ویدئویی

از مدل ها به عنوان دارایی بازیهای کامپیوتری و ویدئویی سود میبرد. در بخش های علمی و صنعت معماری و بطور خلاصه در کلیه بخشها مدل های سه بعدی کاربرد های خاص و ویژه ای دارند.

 

یک مدل سه بعدی به نوبه خود قابل مشاهده نیست. میتوان آن را بصورت ساده و قاب سیمی یا

"wire frame" در درجات مختلفی از جزئیات رندر کرد. بسیاری از مدل های سه بعدی با پوشش خاصی که "texture" نامیده میشود پوشانده میشوند. ( پروسهء قرار دادن تکسچر بر روی مختصات یک مدل سه بعدی "texture mapping" نامیده میشود. )

 

تکسچر چیزی جز یک تصویر گرافیکی نیست. اما تکسچر به مدل جزئیات بیشتری میبخشد و آن را واقعی تر میسازد. برای مثال یک مدل سه بعدی از یک انسان با تکسچری از پوست و لباسها بسیار واقعی تر به نظر میرسد تا یک مدل ساده و تک رنگ قاب سیمی "wire frame" .

 

غیر از تکسچر افکت های بسیاری وجود دارند که میتوان آنها را بر مدل های سه بعدی اعمال کرد تا به واقعییت گرائی شان افزوده شود. بطور نمونه میتوان از نرمال سازی سطوح استفاده کرد که نشان دهد مدل چگونه نورپردازی شده است. همچنین سطوح یک مدل میتوانند تحت عمل "Bump Mapping" قرار گیرد یا بسیاری از حقه های دیگر رندر سه بعدی را میتوان در مورد مدل های سه بعدی اعمال نمود.

 

مدل های سه بعدی اغلب برای بعضی استفاده ها متحرک سازی میشوند. به عنوان مثال مدل های سه بعدی برای استفاده در فیلم های سینمایی یا بازیهای ویدئویی و کامپیوتری باید متحرک سازی شوند. مدل های سه بعدی را میتوان توسط برنامه هایی که آنها را طراحی نموده متحرک سازی کرد. اغلب اطلاعات اضافه ای به مدل افزوده میشود تا فرآیند متحرک سازی را تسهیل نماید. بطور نمونه بعضی از مدل های انسانها یا حیوانات سیستم کامل استخوان بندی دارند بنابر این آنها در متحرک سازی بسیار واقعی تر بنظر میرسند و میتوان آنها را از محل استخوان یا مفصل مورد دستکاری و متحرک سازی قرار داد.

 

دوستان می توانند نسخه pdf این مقاله را از اینجا دریافت نمایند. در ضمن دوستان برای بار هزارم میگویم لطفا در مورد مقالات وبلاگ نظر بدهید تا من به مرور متوجه شوم دوستان به چه مطالبی بیشتر علاقه دارند و نیاز دوستان را بهتر بشناسم. در هفته آینده منتظر یک مقاله توپ در مورد گیم انجین ها و موتور های گرافیکی و ساخت بازیهای کامپوتری باشید.

 

http://www.rogepost.com/dn/fq8b/3D_Model.pdf

 

تا مقاله ای دیگر همه شما دوستان را به خداوند بزرگ میسپارم. خدانگهدار

 

منبع : دانشنامه رایگان ویکی پدیا     www.wikipedia.org