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3D在计算机图形和电影中定义

电影级CG场景渲染教学 (六月 2025)

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Anonim

在该术语的最广泛定义中,3D将描述在三轴笛卡尔坐标系上发生的任何对象。如果这听起来有点技术性,不要害怕 - 我们马上把它清理干净。

什么是3D?

笛卡尔坐标系统基本上是描述我们从高中几何学中熟悉的X和Y轴的一种奇特方式(想想方格纸)。

你记得制作小图和图表时X轴是水平的,Y轴是垂直的,对吗?在3D世界中情况非常相似,只有一个例外 - 第三个轴:Z, 代表深度.

因此,根据定义,可以在三轴系统上表示的任何对象都是3D。但是,当然,这不是整个故事。

3D与计算机图形学的关系

您可能正在阅读这篇文章,因为您至少对计算机图形行业中提到的3D感兴趣,其中包括电影,电视,广告,工程和视频游戏开发。

3D计算机图形学的几个关键点:

  • 3D空间的基本定义保持不变: 关于X,Y和Z轴的所有内容仍然适用,但有一个问题。而现实世界的3D对象 物理 存在于三个维度中,在计算机图形的数字世界中,只能表示3D对象 数学 .
  • 3D模型: 数字空间中对象的任何表示称为a 3D模型。如果您查看构成基本3D模型的原始信息,它将简单地(或不那么简单)成为在笛卡尔空间中标记数千或数百万个不同坐标的数据点集合。
  • 该软件算数: 对于艺术家来说幸运的是,3D软件处理大多数困难的数学。在诸如Autodesk 3ds Max或Maya之类的3D软件包的图形用户界面中,3D模型被自动解释并在视觉上表示为由边,顶点和多边形面组成的几何对象。大多数软件环境都具有内置的实时渲染引擎,能够显示具有半真实光照,阴影和纹理的3D模型。

    更多关于Z轴

    由于Z轴是3D空间的基本特征,让我们仔细看看“Z”在3D软件环境中的真正含义。 Z坐标可用于测量3D计算机图形中的四个内容:

    1. 物体的深度 在大小方面。如,5个单位宽,4个单位高,和 3个单位深 .
    2. 对象的位置 与原产地有关。任何3D场景中的原点是(0,0,0),第三个数字 平时 是“Z”。有一些较小的3D软件包使用Z作为垂直轴,但这些情况很少见。
    3. 物体的距离 从渲染的相机,在计算机图形中称为z深度。 Z-Depth通常用于在后期制作中应用景深效果,在视频游戏中,它用于细节优化级别。
    4. Z轴旋转。例如,从相机滚动的球将被称为沿负Z轴旋转。

    与电影/电影有关的3D

    3D这个词在用于3D电影时意味着完全不同的东西(需要你戴上眼镜并让你想要伸出手并试图触摸屏幕上弹出的东西)。 3D电影可以并且经常具有3D计算机图形的一个方面,然而,有许多传统的镜头,非CG电影利用了最近3D电影的复兴。

    当我们在电影院(现在在家庭影院中)思考3D时,3D的定义特征是电影制作者必须使用某些手段来欺骗人类视觉系统,使其成为一种虚幻的深度感。

    • 双眼视差: 人类深度感知的关键与我们的眼睛每个都向大脑发送略微不同的图像这一事实有关。我们的大脑通过解释左眼和右眼图像的差异来获得距离感。这被称为双目视差。
      • 关于如何将3D幻觉带入生活的完整讨论可能会变得非常冗长,这不适合它。我们将为您提供最终定义,作为今天3D电影创作的基础:
    • 立体感: 为了创造深度的幻觉,电影制作人不得不开发出模仿的方法 双目视差 。实现此目的的常用方法是将双投影或交替投影系统与偏振眼镜结合使用,以确保左眼和右眼始终接收略微不同的图像。这被称为立体视觉,因此称为术语 立体3D .

    希望,到目前为止,您对计算机图形和电影的3D知识有点了解。我们在本文的主体中散布了一些链接,这些链接解释了更深入地介绍的一些概念。