Трехмерная графика.

К.э.н., доцент Спанова Б.Ж.

ст. гр. МИС-11-1 Пименов А.А.

Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, охватывающий алгоритмы и программное обеспечение для оперирования объектами в трёхмерном пространстве, а также результат работы таких программ. Чаще всего применяется для создания изображений в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке.

Для получения трёхмерного изображения на плоскости требуются следующие шаги:

1. моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;

2. рендеринг (визуализация) — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью;

3. вывод полученного изображения на устройство вывода — дисплей или принтер.

Моделирование — исследование объектов познания на их моделях, построение и изучение моделей реально существующих предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

В силу многозначности понятия «модель» в науке и технике не существует единой классификации видов моделирования: классификацию можно проводить по характеру моделей, по характеру моделируемых объектов, по сферам приложения моделирования (в технике, физических науках, кибернетике и т. д.).

Процесс моделирования включает три элемента:

субъект (исследователь),

объект исследования,

модель, определяющую (отражающую) отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

Первый этап построения модели предполагает наличие некоторых знаний об объекте-оригинале. Познавательные возможности модели обусловливаются тем, что модель отображает (воспроизводит, имитирует) какие-либо существенные черты объекта-оригинала. Вопрос о необходимой и достаточной мере сходства оригинала и модели требует конкретного анализа. Очевидно, модель утрачивает свой смысл как в случае тождества с оригиналом (тогда она перестает быть моделью), так и в случае чрезмерного во всех существенных отношениях отличия от оригинала. Таким образом, изучение одних сторон моделируемого объекта осуществляется ценой отказа от исследования других сторон. Поэтому любая модель замещает оригинал лишь в строго ограниченном смысле. Из этого следует, что для одного объекта может быть построено несколько «специализированных» моделей, концентрирующих внимание на определенных сторонах исследуемого объекта или же характеризующих объект с разной степенью детализации.

На втором этапе модель выступает как самостоятельный объект исследования. Одной из форм такого исследования является проведение «модельных» экспериментов, при которых сознательно изменяются условия функционирования модели и систематизируются данные о ее «поведении». Конечным результатом этого этапа является множество (совокупность) знаний о модели.

На третьем этапе осуществляется перенос знаний с модели на оригинал — формирование множества знаний. Одновременно происходит переход с «языка» модели на «язык» оригинала..

Четвертый этап — практическая проверка получаемых с помощью моделей знаний и их использование для построения обобщающей теории объекта, его преобразования или управления им.

Таким образом, хотелось бы ответить на один из часто задаваемых вопросов: «А для чего задумали трехмерную графику?» Прежде всего, она создана, для более реального изображения предметов, для более яркого представления реального мира, для изображения предметов, объектов, которые максимально будут соответствовать реальным. Трехмерная графика и анимация занимает сейчас важную нишу, и в дальнейшем планирует свое все большее развитие и внедрение во многих областях.

Список используемой литературы:

1. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры — М: Наука, 1997.

2. Нефёдов С. А., Турчин П. В. Опыт моделирования демографически-структурных циклов // История и Математика: Макроисторическая динамика общества и государства / Ред. Коротаев А. В., Малков С. Ю., Гринин Л. Е, 2006.

3. Лодатко Е.А. Методологические основы моделирования социокультурных процессов // RELGA : Научно-культурологический сетевой журнал.

4. Дж. Ли, Б. Уэр. Трёхмерная графика и анимация — 2-е изд. — М.: Вильямс, 2002.

5. Д. Херн, М. П. Бейкер. Компьютерная графика и стандарт OpenGL — 3-е изд. — М.: Вильямс, 2005.

6. Э. Энджел. Интерактивная компьютерная графика. Вводный курс на базе OpenGL — 2-е изд. — М.: Вильямс, 2001.