ข้อมูลบทที่ 2 หัวข้อ 3D computer graphics

[gitsunekei1445]

3D computer graphics

• ทุกวันนี้กราฟิก 3 มิติเข้ามาในชีวิตของเราหลาย ๆ ด้าน ทั้งด้าน การก่อสร้าง (การแสดงภาพปริมาตรของอาคารสถาปัตยกรรมวัตถุภายในและภายนอก)การผลิต (การสร้างแบบจำลองวัตถุ)ทีวี (ภาพจำลองในนิตยสารเคลือบมันคลิปวิดีโอเทคนิคพิเศษในภาพยนตร์)อุตสาหกรรมเกม (ภาพเคลื่อนไหว 3 มิติและโลกเสมือนจริงการพัฒนาเกมคอมพิวเตอร์)รูปหลายเหลี่ยม (การสร้างผลิตภัณฑ์สิ่งพิมพ์)เชิงพาณิชย์ (การนำเสนอและแคตตาล็อกอิเล็กทรอนิกส์ป้ายโฆษณา ฯลฯ ) และอื่น ๆ

• กราฟิก 3 มิติเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการโฆษณาซึ่งช่วยขยายผลกระทบต่อผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าและยกระดับคุณภาพของโฆษณาที่นำเสนอทั้งโลกแห่งความจริงและโลกเสมือนจริง การสร้างแบบจำลอง 3 มิติเป็นกระบวนการสร้างแบบจำลองสามมิติของวัตถุ เป้าหมายของการสร้างแบบจำลอง 3 มิติคือการพัฒนาภาพเชิงปริมาตรของวัตถุที่ต้องการ ด้วยความช่วยเหลือของกราฟิกสามมิติคุณสามารถสร้างสำเนาที่แน่นอนของวัตถุใด ๆ และพัฒนาวัตถุใหม่ที่ไม่จริงซึ่งยังไม่มีอยู่จนถึงปัจจุบัน

• 3D computer graphics หรือ งานคอมพิวเตอร์กราฟิกส์ คือ งานกราฟิกส์ที่สร้างขึ้นโดยใช้คอมพิวเตอร์ และซอฟต์แวร์เพื่องานคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติ หรือหมายรวมถึงวิทยาการที่เกี่ยวข้อง เช่นคณิตศาสตร์และกระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์ คอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติแตกต่างจากสองมิติตรงที่ภาพจากคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติจะมีค่าความลึกที่สามารถนำมาเปลี่ยนแปลงใช้ซ้ำ เช่นการเปลี่ยนมุมมอง การหาระยะใกล้ไกลจากในภาพ เป็นต้น ในแง่คณิตศาสตร์การคำนวณภาพแบบสามมิติจะคล้ายคลึงกับภาพสองมิติแบบเวกเตอร์ โดยจะใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ชนิดเดียวกันเพียงแต่เพิ่มตัวแปรเพื่อนิยามความลึกหรือแกน Z ลงไปนอกเหนือจากแกน X และ Y ตามปรกติ ทั้งนี้ งานสามมิติมักผสมผสานงานแบบสองมิติทั้งแบบเวกเตอร์และภาพแรสเตอร์เข้าด้วยกัน เช่นการขึ้นโครงสร้างในแบบสามมิติ แล้วใช้การกำหนดลวดลายหรือปรับรายละเอียดพื้นผิวด้วยภาพสองมิติ เพื่อให้เกิดความสมจริง ในงานคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติ จึงมีการพัฒนาระบบจำลองต่าง ๆ เช่นระบบคำนวณการเคลื่อนที่ของวัตถุตามหลักฟิสิกส์ เช่นการเคลื่อนที่ภายใต้แรงโน้มถ่วง แรงลม แรงเสียดทาน ฯลฯ ที่ผู้ใช้ยังสามารถปรับแต่งให้แตกต่างจากความเป็นจริงหรือเหนือธรรมชาติได้อย่างอิสระ ตลอดจนระบบอื่น ๆ เช่นระบบสีที่ใช้การคำนวณการสะท้อนแสง ซึ่งก็สามารถปรับแต่งให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้ได้เช่นเดียวกัน

ประโยชน์

• กราฟิก 3 มิติสามารถดูได้จากทุกมุมเมื่อเทียบกับ "การออกแบบภาพเคลื่อนไหว" สองมิติ
• ช่วยให้ความสมจริงมากขึ้นด้วยแนวคิดที่หลากหลายและแนวคิดที่ซับซ้อนซึ่งสามารถจัดแสดงได้ง่าย
• เกมที่ใช้คอนโซลและพีซีคุณภาพสูงสามารถพัฒนาโดยใช้กราฟิกสามมิติ
• ซอฟต์แวร์ 3D ช่วยให้สามารถควบคุมภาพเคลื่อนไหวและฉากได้อย่างยืดหยุ่น
• มีชุดเครื่องมือมากมายที่ช่วยในกระบวนการสร้างภาพเคลื่อนไหวและการสร้างแบบจำลอง
• Ultra Realism นำเสนอโดยฉากเรนเดอร์ 3 มิติซึ่งทำให้กราฟิก 3 มิติเป็นโซลูชันที่ดีที่สุดที่เกิดขึ้นใน "บริการภาพเคลื่อนไหว"

[yuttanasuphap]

3D computer graphics

คืองานกราฟิกส์ที่สร้างขึ้นโดยใช้คอมพิวเตอร์ และซอฟต์แวร์เพื่องานคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติ หรือหมายรวมถึงวิทยาการที่เกี่ยวข้อง เช่นคณิตศาสตร์และกระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์ คอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติแตกต่างจากสองมิติตรงที่ภาพจากคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติจะมีค่าความลึกที่สามารถนำมาเปลี่ยนแปลงใช้ซ้ำ เช่นการเปลี่ยนมุมมอง การหาระยะใกล้ไกลจากในภาพ เป็นต้น ในแง่คณิตศาสตร์การคำนวณภาพแบบสามมิติจะคล้ายคลึงกับภาพสองมิติแบบเวกเตอร์ โดยจะใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ชนิดเดียวกันเพียงแต่เพิ่มตัวแปรเพื่อนิยามความลึกหรือแกน Z ลงไปนอกเหนือจากแกน X และ Y ตามปรกติ ทั้งนี้ งานสามมิติมักผสมผสานงานแบบสองมิติทั้งแบบเวกเตอร์และภาพแรสเตอร์เข้าด้วยกัน เช่นการขึ้นโครงสร้างในแบบสามมิติ แล้วใช้การกำหนดลวดลายหรือปรับรายละเอียดพื้นผิวด้วยภาพสองมิติ เพื่อให้เกิดความสมจริง ในงานคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สามมิติ จึงมีการพัฒนาระบบจำลองต่าง ๆ เช่นระบบคำนวณการเคลื่อนที่ของวัตถุตามหลักฟิสิกส์ เช่นการเคลื่อนที่ภายใต้แรงโน้มถ่วง แรงลม แรงเสียดทาน ฯลฯ ที่ผู้ใช้ยังสามารถปรับแต่งให้แตกต่างจากความเป็นจริงหรือเหนือธรรมชาติได้อย่างอิสระ ตลอดจนระบบอื่น ๆ เช่นระบบสีที่ใช้การคำนวณการสะท้อนแสง ซึ่งก็สามารถปรับแต่งให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้ได้เช่นเดียวกัน

ประวัติ

วิลเลียมเฟตเตอร์ได้รับเครดิตจากการบัญญัติศัพท์คอมพิวเตอร์กราฟิกในปีพ. ศ. 2504 เพื่ออธิบายงานของเขาที่โบอิ้ง หนึ่งในการแสดงแอนิเมชั่นคอมพิวเตอร์ครั้งแรกคือ Futureworld (1976) ซึ่งรวมถึงภาพเคลื่อนไหวของใบหน้ามนุษย์และมือที่เคยปรากฏในการทดลองสั้น ๆ A Computer Animated Hand ซึ่งสร้างโดยนักศึกษามหาวิทยาลัยยูทาห์ Edwin Catmull และ Fred Parke ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์กราฟิก 3 มิติเริ่มปรากฏสำหรับคอมพิวเตอร์ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ตัวอย่างแรกสุดที่รู้จักคือ 3D Art Graphics ชุดเอฟเฟกต์คอมพิวเตอร์กราฟิก 3 มิติเขียนโดย Kazumasa Mitazawa และวางจำหน่ายในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2521 สำหรับ Apple II

การสร้างคอมพิวเตอร์กราฟิก 3 มิติ

แบ่งออกเป็นสามขั้นตอนพื้นฐาน ดังนี้

• การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ (3D modeling) คือ กระบวนการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ของรูปร่างของวัตถุ
• เค้าโครงและภาพเคลื่อนไหว ( Layout and animation ) คือ การจัดวางและการเคลื่อนไหวของวัตถุภายในฉาก
• การเรนเดอร์ 3 มิติ (3D rendering ) คือ การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งขึ้นอยู่กับตำแหน่งแสงประเภทพื้นผิวและคุณสมบัติอื่น ๆ ทำให้เกิดภาพ

https://en.wikipedia.org/wiki/3D_computer_graphics

[yuttanasuphap]

เรขาคณิต 3 มิติ (Three Dimensional Geometry)

โมเดลสามมิติ(Three Dimensional Models)

https://www.javatpoint.com/computer-graphics-3d-graphics

[yuttanasuphap]

การฉายภาพ(Projection)

การย้าย( translation)

การหมุน(rotation)

การปรับขนาด(Scaling)

เปลี่ยนแปลงขนาดของวัตถุโดยใช้การแปลงมาตราส่วน การปรับขนาดจะขยายหรือบีบอัดขนาดของวัตถุ การปรับมาตราส่วนทำโดยการคูณพิกัดเดิมของวัตถุด้วยตัวคูณมาตราส่วนเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

การเฉือน(Shear)

https://www.tutorialspoint.com/computer_graphics/3d_transformation.htm

[yuttanasuphap]

ประโยชน์

• กราฟิก 3 มิติสามารถดูได้จากทุกมุมเมื่อเทียบกับ "การออกแบบภาพเคลื่อนไหว" สองมิติ
• ช่วยให้ความสมจริงมากขึ้นด้วยแนวคิดที่หลากหลายและแนวคิดที่ซับซ้อนซึ่งสามารถจัดแสดงได้ง่าย
• เกมที่ใช้คอนโซลและพีซีคุณภาพสูงสามารถพัฒนาโดยใช้กราฟิกสามมิติ
• ซอฟต์แวร์ 3D ช่วยให้สามารถควบคุมภาพเคลื่อนไหวและฉากได้อย่างยืดหยุ่น
• มีชุดเครื่องมือมากมายที่ช่วยในกระบวนการสร้างภาพเคลื่อนไหวและการสร้างแบบจำลอง
• Ultra Realism นำเสนอโดยฉากเรนเดอร์ 3 มิติซึ่งทำให้กราฟิก 3 มิติเป็นโซลูชันที่ดีที่สุดที่เกิดขึ้นใน "บริการภาพเคลื่อนไหว" https://sites.google.com/site/2danimationpresentations/3d-animation-solutions-and-advantages

[yuttanasuphap]

เกริ่นนำ ทุกวันนี้กราฟิก 3 มิติเข้ามาในชีวิตของเราหลาย ๆ ด้าน ทั้งด้าน

• การก่อสร้าง (การแสดงภาพปริมาตรของอาคารสถาปัตยกรรมวัตถุภายในและภายนอก);
• การผลิต (การสร้างแบบจำลองวัตถุ);
• ทีวี (ภาพจำลองในนิตยสารเคลือบมันคลิปวิดีโอเทคนิคพิเศษในภาพยนตร์);
• อุตสาหกรรมเกม (ภาพเคลื่อนไหว 3 มิติและโลกเสมือนจริงการพัฒนาเกมคอมพิวเตอร์)
• รูปหลายเหลี่ยม (การสร้างผลิตภัณฑ์สิ่งพิมพ์);
• เชิงพาณิชย์ (การนำเสนอและแคตตาล็อกอิเล็กทรอนิกส์ป้ายโฆษณา ฯลฯ ) และอื่น ๆ กราฟิก 3 มิติเป็นหนึ่งในเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการโฆษณาซึ่งช่วยขยายผลกระทบต่อผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าและยกระดับคุณภาพของโฆษณาที่นำเสนอทั้งโลกแห่งความจริงและโลกเสมือนจริง การสร้างแบบจำลอง 3 มิติเป็นกระบวนการสร้างแบบจำลองสามมิติของวัตถุ เป้าหมายของการสร้างแบบจำลอง 3 มิติคือการพัฒนาภาพเชิงปริมาตรของวัตถุที่ต้องการ ด้วยความช่วยเหลือของกราฟิกสามมิติคุณสามารถสร้างสำเนาที่แน่นอนของวัตถุใด ๆ และพัฒนาวัตถุใหม่ที่ไม่จริงซึ่งยังไม่มีอยู่จนถึงปัจจุบัน https://vrender.com/what-is-3d-graphics/