Трехмерная графика оперирует с объектами в трехмерном пространстве, применяется для моделирования объектов геометрической формы, создания компьютерных образов и анимации в кино и компьютерных играх. Объект ЗО-графики представляется как набор поверхностей, минимальная поверхность называется полигоном (наиболее часто в качестве полигона выбирается треугольник). Координаты полигона – это вектор (х,у,z), для создания визуальных эффектов вектор полигона обрабатывается совместно стремя матрицами: поворота, сдвига, масштабирования.
Произведение элементов матриц и вектора дает новый вектор – результат преобразования всех вершин полигона, а преобразование всех полигонов позволяет получить новый объект, повернутый или сдвинутый, или масштабированный относительно исходного его положения. На мониторе представляется проекция трехмерной фигуры, а объемное изображение формируется в мозгу человека.
Пространственное моделирование объектов предполагает прежде всего построение каркаса формы объекта, имеющего объем, выбор «виртуального» материала для визуализации поверхностей объекта, создание текстур. Объект должен находиться в некой среде, которая описывается рядом параметров (силы и направленности света, атмосферы и др.). Объект будет двигаться по определенной траектории с указанной скоростью движения. Сценарий модели представляется в виде последовательности кадров, по отношению к которым выполняется анимация (одушевление) объектов. Завершением работы с трехмерной графикой является наложение поверхностных спецэффектов, повышающих реалистичность, качество восприятия объекта.
Важнейшим элементом трехмерной графики является создание 3D-анимации: персонажей компьютерных игр, рекламных роликов, а также архитектурной анимации. 3D-модели получили самое широкое распространение (красочные мультфильмы, спецэффекты, визуализация технологических процессов и архитектурной анимации). Различают следующие типы ЗО-моделей:
■ игровые (Low-Polygonal) – для создания поверхности трехмерного объекта используется небольшое число двухмерных многоугольников, составляющих единую модель;
■ фотореалистичные (Hi-Polygonal) – для создания поверхности трехмерного объекта используется большое число полигонов
(двухмерных многоугольников). Создаваемое изображение практически не отличается от фотографий, но требует полноты и точности данных, описывающих 3D-модель;
Трехмерная графика применяется также при создании мультимедийной презентации, которая используется в качестве имиджевой рекламы, соединяя в себе интерактивный веб-сайт и рекламный ролик.
В качестве достоинств трехмерной графики отмечается высокий уровень ее выразительности и фотореалистичности одновременно. Модели для 3D-графики создаются с учетом зрительского восприятия, с детальной проработкой элементов и способов управления благодаря тщательному анализу исходных материалов: описаний, схем, фото- и видеоматериалов, живописных работ, сопутствующей информации.