مقالات آموزشی گرافیک کامپیوتری و سه بعدی ( قسمت دوم)

مختصری درباره افکت های سه بعدی :

حالا شما تقریبا میدانید که جلوه سه بعدی توسط یک کیف پر از پرسپکتیو و شگردهای هنری بر روی صفحه تخت کامپیوتر خلق میشود. اجازه دهید بعضی از این افکت ها را بررسی کنیم بعدها ما میتوانیم در طول آموزشهایمان به آنها مراجعه کنیم و شما میدانید که ما درباره چه چیزی صحبت میکنیم.

 

پرسپکتیو Perspective :

پرسپکتو به زاویه بین خطوط اشاره میکند که جلوه بعد سوم را ایجاد میکنند. شکل۴-۱ یک مکعب سه بعدی را نشان میدهد که با خطوط طراحی شده اند. این جلوه قدرتمندی است. اما آن هنوز میتواند باعث خطای ادراک شود که قبلا نام در موردش صحبت کردیم.( مدتی به تصویر خیره نگاه کنید میبینید که آن شروع به پریدن به بیرون و داخل میکند). در شکل ۵-۱ مغز اطلاعات بیشتری از گرایش واقعی مکعب دارد علت آن برداشته شدن خطوط پنهان تصویر است. شما انتظار دارید که جلوی یک شی پشت آن را از نظر بپوشاند. برای سطوح سه بعدی ما این روش را حذف کردن خطوط پنهان مینامیم.

تصویر ۵-۱

رنگ و سایه ( Color and Shading ) :

اگر ما به تصویر مکعب 1-5 به اندازه لازم خیره شویم میتوانیم خودمان را متقاعد کنیم که به یک تصویر تو رفته نگاه میکنیم و نه به سطوح بیرونی یک مکعب. برای افزایش ادراکمان ما باید به آنسوی خطوط طراحی حرکت کنیم و رنگ را اضافه کنیم تا یک شی سه بعدی خلق شود. تصویر 1-6 نشان میدهد که وقتی ما رنگ قرمز را به مکعب اضافه کنیم چه اتفاقی میافتد. آن دیگر شبیه یک مکعب نیست. با اضافه کردن یک رنگ متفاوت به هر سطح همانطور که در تصویر 1-7 نمایش داده شده ما دوباره درک سه بعدی مان از شئ را به دست می آوریم.

تصویر ۶-۱

تصویر ۷-۱

نور و سایه ها ( Light and Shadows ) :

پوشاندن هر سطح از اطراف مکعب با یک رنگ متفاوت به چشم های ما کمک میکند تا سطوح مختلف مکعب را ببینند. با سایه زنی هر سطح به طور مقتضی میتوانیم به مکعب سیمای سه بعدب ببخشیم..

این همچنین نشان میدهد که در بالای یکی از گوشه های مکعب چراغی روشن است. همانطور که در تصویر 1-8 نشان داده شده است. عکس 1-9 با اضافه کردن یک سایه در پشت مکعب یک گام جلوتر رفته است. در اینجا حیله ما بسیار متقاعد کننده است.

تصویر ۸-۱

تصویر ۹-۱

نگاشت بافت ( Texture Mapping) :

دست یافتن به یک درجه بالا در رئالیسم (واقع گرایی) با چیزی غیر از هزاران میلیون ذره نور و چند ضلعی های سایه پردازی شده کاری سخت و دور از عقل میباشد. متاسفانه هر چه شما چند ضلعی های بیشتری را به سخت افزار گرافیکی بفرستید مدت زمان بیشتری را برای رندر شدن میطلبد. یک تکنیک زیرکانه اجازه میدهد شما از اشکال ساده تر هندسی استفاده کنید اما به درجه بالایی از رئالیسم دست یابید. در این تکنیک عکسی پر از جزییات گرفته میشود و سپس آن تصویر را بر روی یک سطح از چند ضلعی اعمال میکند.

بجای اشیائی که فقط از سطوح رنگی ساخته شده باشند شما میتوانید طرحی از چوب و یا لباس و یا آجر و غیره به چند ضلعی ها اعمال کنید. این تکنیک اعمال تصاویر بر روی چندضلعی ها برای تامین کیفیت بیشتر نگاشت بافت ( Texture Mapping ) نامیده میشود.

تصویر ۱۰-۱

همه ما میدانیم که مه چیست.مه یک تاثیر جوی است که حالت گرفتگی یا ابهام را به شئ در یک صحنه می افزاید. که میزان آن بستگی به موقعییت و فاصله بیننده و غلظت مه دارد. اشیا خیلی دور ممکن است که بطور کامل محو شوند.

شکل ۱۱-۱تاثیر مه را در صحنه نمایش میدهد. توجه کنید که مه چطور بر باور پذیری زمین تاثیر دارد.

تصویر ۱۱-۱

آمیختگی و شفافیت ( Blending and Transparency ) :

آمیختگی ( Blending ) به ترکیب رنگها یا اشیا در صحنه گفته میشود. مثل اینست که شما دو عدد فیلم عکاسی را بر روی هم قرار دهید. شما میتوانید از تکنیک آمیختگی برای اهداف مختلفی استفاده کنید. با تغییر میزان آمیختگی هر شی با صحنه شما میتوانید اشیا را شفاف کنید مثل اینکه شما هم اشیا را میبینید هم فضای پشت آن را. شما همچنین میتوانید از آمیختگی برای رسیدن به جلوه بازتاب و یا انعکاس استفاده کنید. هماطور که در تصویر 1-12 نشان داده شده است. شما یک مکعب پوشیده از بافت را میبینید که دوبار رندر شده است. اول مکعب به صورت واژگون و در زیر طبقه مرمرین رندر شده است. این کف مرمرین با صحنه آمیخته شده است که اجازه میدهد مکعب از میانش نمایان شود. سرانجام مکعب به صورت وارونه دوباره در بالای طبقه و به حالت شناور رسم شده است. نتیجه پیدایش یک سطح آیینه ای در سطح صیقلی مرمر میباشد.

تصویر ۱۲-۱

ضد دندانه ای ( Antialiasing ) :

دندانه دار بودن ( کنگره دار بودن ) یک افکت مرئی بر روی صفحه است که علت آن اینست که تصویر از پیکسلهای گسسته تشکیل شده است. در تصویر 1-13 شما میتوانید ببینید که خطوطی که مکعب را ساخته اند لبه های دندانه دار دارند. با یک آمیختگی خوب و با دقت خطوط با پشت زمینه شما میتوانید لبه های دندانه دار را محو کنید و به خطوط سیمایی نرم و لطیف ببخشید. همانطور که در تصویر 1-14 نشان داده شده است.

 

این تکنیک آمیختگی آنتی الیزینگ نامیده میشود.. شما همچنین میتوانید این تکنیک را به لبه چند ضلعی ها اعمال کنید تا صحنه ای واقعی تر داشته باشید.  

 

تصویر ۱۳-۱

 

تصویر ۱۴-۱

 

منبع : کتاب OpenGL SuperBible 3rd Edition