In der weitesten Definition des Begriffs würde 3D jedes Objekt beschreiben, das in einem dreiachsigen kartesischen Koordinatensystem vorkommt. Wenn das ein bisschen technisch klingt, fürchten Sie sich nicht - wir klären es sofort auf.
Was ist 3D?
Ein kartesisches Koordinatensystem ist im Grunde eine ausgefallene Art, die X- und Y-Achsen zu beschreiben, die wir alle aus der High-School-Geometrie kennen.
Sie erinnern sich, kleine Diagramme und Diagramme mit horizontaler X-Achse und vertikaler Y-Achse zu erstellen? Die Dinge in der 3D-Welt sind sehr ähnlich, mit einer Ausnahme - es gibt eine dritte Achse: Z, die Tiefe darstellt.
Definitionsgemäß ist jedes Objekt, das auf einem Dreiachsensystem dargestellt werden kann, 3D. Aber das ist natürlich nicht die ganze Geschichte.
3D in Bezug auf Computergrafik
Die Chancen stehen gut, dass Sie dies lesen, weil Sie zumindest ein vorübergehendes Interesse an 3D haben, wie es in der Computergrafikbranche erwähnt wird, zu der Film, Fernsehen, Werbung, Technik und Entwicklung von Videospielen gehören.
Einige wichtige Punkte zur 3D-Computergrafik:
- Die grundlegende Definition des 3D-Raums bleibt gleich: Alles an der X-, Y- und Z-Achse ist immer noch gültig, aber es gibt einen Haken. Während realistische 3D-Objekte physikalisch existieren in drei Dimensionen, in der digitalen Welt der Computergrafik können 3D-Objekte nur dargestellt werden mathematisch .
- 3D-Modelle: Jede Darstellung eines Objekts im digitalen Raum wird als a bezeichnet 3D-Modell. Wenn Sie sich die Rohdaten eines grundlegenden 3D-Modells angesehen haben, handelt es sich einfach (oder nicht so einfach) um eine Sammlung von Datenpunkten, die Tausende oder Millionen verschiedener Koordinaten im kartesischen Raum markieren.
- Die Software macht die Mathematik: Glücklicherweise befasst sich die 3D-Software für die meisten der schwierigen Mathematik. In der grafischen Benutzeroberfläche eines 3D-Softwarepakets wie Autodesk 3ds Max oder Maya werden 3D-Modelle automatisch interpretiert und als geometrische Objekte dargestellt, die aus Kanten, Scheitelpunkten und polygonalen Flächen bestehen. Die meisten Software-Umgebungen verfügen über integrierte Echtzeit-Render-Engines, die 3D-Modelle mit halbrealistischer Beleuchtung, Schatten und Texturen anzeigen können.
Mehr über die Z-Achse
Da die Z-Achse ein wesentliches Merkmal des 3D-Raums ist, betrachten wir genauer, was "Z" in einer 3D-Software-Umgebung wirklich bedeutet. Mit der Z-Koordinate können vier Dinge in der 3D-Computergrafik gemessen werden:
- Die Tiefe eines Objekts in Bezug auf die Größe. Wie in 5 Einheiten breit, 4 Einheiten hoch und 3 Einheiten tief .
- Die Position eines Objekts in Bezug auf den Ursprung. Der Ursprung in einer 3D-Szene ist (0,0,0) mit der dritten Nummer meistens "Z" sein. Es gibt einige kleinere 3D-Pakete, die Z als vertikale Achse verwenden. Diese Fälle sind jedoch selten.
- Die Entfernung eines Objekts von der gerenderten Kamera, in der Computergrafik als Z-Tiefe bekannt. Die Z-Tiefe wird häufig verwendet, um Tiefenschärfeeffekte in der Postproduktion anzuwenden, und in Videospielen wird sie für Detailoptimierungen verwendet.
- Die Z-Achse der Rotation. Eine Kugel, die von einer Kamera wegrollt, würde sich beispielsweise entlang der negativen Z-Achse drehen.
3D in Bezug auf Film / Kino
Das Wort 3D bedeutet etwas völlig anderes, wenn es in Bezug auf 3D-Filme verwendet wird (die Art, bei der Sie eine Brille tragen müssen und Sie möchten, dass Sie versuchen, die Dinge zu berühren, die aus dem Bildschirm herausspringen). 3D-Filme können einen Aspekt der 3D-Computergrafik haben und haben dies häufig, jedoch gibt es viele traditionell gedrehte Nicht-CG-Filme, die die kürzliche Wiederbelebung des 3D-Kinos genutzt haben.
Das bestimmende Merkmal von 3D, wie wir im Kino (und jetzt im Heimkino) darüber nachdenken, besteht darin, dass die Filmemacher Mittel einsetzen müssen, um das menschliche visuelle System in eine illusorische Tiefenwahrnehmung zu bringen.
- Binokularer Unterschied: Der Schlüssel zur menschlichen Tiefenwahrnehmung hat alles damit zu tun, dass unsere Augen jeweils ein etwas anderes Bild an das Gehirn senden. Unser Gehirn leitet eine Distanzwahrnehmung ab, indem es den Unterschied im Bild vom linken und rechten Auge interpretiert. Dies wird als binokulare Disparität bezeichnet.
- Eine ausführliche Diskussion darüber, wie die 3D-Illusion zum Leben erweckt wird, kann recht langwierig werden, und dies ist nicht das geeignete Forum dafür. Wir geben Ihnen eine abschließende Definition, die als Grundlage dafür dient, wie 3D-Filme heute erstellt werden:
- Stereoskopie: Um die Illusion der Tiefe zu erzeugen, mussten Filmemacher Nachahmungsmöglichkeiten entwickeln binokulare Ungleichheit . Das übliche Mittel, um dies zu erreichen, ist die Verwendung von dualen oder alternierenden Projektionssystemen in Verbindung mit einer polarisierten Brille, die dafür sorgt, dass das linke und das rechte Auge immer ein etwas anderes Bild erhalten. Dies ist als Stereoskopie bekannt, daher der Begriff stereoskopisches 3D .
Ich hoffe, dass Sie zu diesem Zeitpunkt etwas mehr über 3D wissen können, wenn es um Computergrafik und Film geht. Wir haben in diesem Artikel einige Links eingefügt, die einige der vorgestellten Konzepte näher erläutern.
