Wiele metod

Istnieje wiele metod renderowania i przechowywania grafiki 3D i modeli. Istnieją nawet różne metody renderowania grafiki 2D! Oprócz bitmap 2D, masz również SVG . SVG używa liczb do definiowania punktów na obrazie. Te punkty tworzą kształty. Punkty mogą również definiować krzywe. Pozwala to na tworzenie obrazów bez potrzeby stosowania pikseli. Rezultatem mogą być mniejsze rozmiary plików, oprócz możliwości przekształcania obrazu (skala i obracać) bez powodowania zniekształceń. Większość grafiki 3D używa podobnej techniki, z wyjątkiem 3D. co te metody mają wspólnego, jednak, że wszystkie ostatecznie renderują dane do siatki 2D pikseli.

Projekcja

Najczęstszą metodą renderowania modeli 3D jest projekcja . Wszystkie kształty do wyrenderowania są podzielone na Trójkąty przed renderowaniem. Dlaczego Trójkąty? Ponieważ Trójkąty mają gwarancję współpłaszczyznowości. To oszczędza dużo pracy dla renderer, ponieważ nie musi się martwić o "kolorowanie poza liniami". Jedną z wad jest to, że większość technologii projekcji grafiki 3D nie obsługuje idealnych kul lub innych okrągłych powierzchni. Musisz użyć przybliżeń i innych sztuczek, aby zrobić okrągłe powierzchnie (chociaż są pewne rendery, które obsługują okrągłe powierzchnie). Kolejnym krokiem jest konwersja lub projekt wszystkie punkty 3D na punkty 2D na ekranie (jak widać poniżej).

Oto przykład użycia specjalnej kolorystyki aby przybliżenie kuli wyglądało gładko. Zauważ, że nadal możesz zobaczyć proste linie wokół wersji wygładzonej:

Ray tracing

Możesz również renderować wielokąty za pomocą ray tracing . Dzięki tej metodzie w zasadzie śledzisz ścieżki, które światło zabiera, aby dotrzeć do kamery. Pozwala to na realistyczne odbicia i załamania. Nie będę jednak wdawał się w szczegóły, ponieważ jest on zbyt wolny, aby realistycznie używać go w grach. On głównie używane do animacji 3D (jak to, co Pixar robi). Proste sceny z ustawieniami niskiej jakości można szybko prześledzić za pomocą ray tracingu. Jednak przy skomplikowanych, realistycznych scenach renderowanie pojedynczej klatki może zająć kilka godzin (jak w przypadku filmów Pixar). Jednak tworzy ultra realistyczne obrazy:

Ray casting

Ray casting nie należy mylić z wyżej wspomnianym ray tracingiem. Ray casting Nie trace the ścieżki świetlne. Oznacza to, że masz tylko płaskie powierzchnie, a nie odblaskowe. Nie daje również realistycznego światła. Można to jednak zrobić stosunkowo szybko, ponieważ w większości przypadków nie trzeba nawet rzucać promieni dla każdego piksela. Jest to metoda, która była używana we wczesnych grach, takich jak Doom i Wolfenstein 3D. we wczesnych grach, Ray casting był używany do map, a postacie i inne przedmioty były renderowane za pomocą sprite ' ów 2D, które zawsze były zwrócone w stronę kamery. Sprity zostały zaczerpnięte z kilka różnych kątów, aby wyglądały 3D. oto obraz Wolfenstein 3D:

_{Zamek Wolfenstein z JavaScript i HTML5 Canvas: Obraz Martin Kliehm}

Przechowywanie danych

DANE 3D mogą być przechowywane za pomocą wielu metod. Niekoniecznie zależy to od użytej metody renderowania. Zapisane dane same w sobie nic nie znaczą, więc musisz je renderować za pomocą jednej z metod, które już zostały wspominany.

WielokÄ…ty

Jest to podobne do SVG. Jest to również najczęstsza metoda przechowywania danych modelu. Geometrię definiujesz za pomocą punktów 3D. Punkty te mogą mieć inne właściwości, takie jak dane tekstur (w postaci mapowania UV), dane kolorów i cokolwiek innego.

Dane mogą być przechowywane przy użyciu wielu formatów plików. Wspólny format pliku, który jest używany jest COLLADA , który jest plikiem XML, który przechowuje dane 3D. Istnieje lot innych formatów. Zasadniczo jednak wszystkie formaty plików nadal przechowują dane 3D.

Oto przykład modelu wielokąta:

Voxels

Ta metoda jest dość prosta. Można myśleć o voxel modele Jak bitmapy, z tym, że są one kilka bitmap warstwowych razem zrobić bitmapy 3D. Więc masz siatkę 3D pikseli. Jednym ze sposobów renderowania voxeli jest konwersja punktów voxela na kostki 3D. Należy pamiętać, że voxels nie muszą być renderowane jako kostki, jednak. Podobnie jak piksele, są to tylko punkty, które mogą mieć DANE kolorów, które mogą być interpretowane na różne sposoby. Nie będę wdawać się w szczegóły, ponieważ to nie jest zbyt powszechne i generalnie renderujesz voxele metodami wielokątów (jak wtedy, gdy renderujesz je jako kostki. Oto przykład modelu voxel:

_{obrazek użytkownika Wikipedii Vossman}