Обычное двухмерное изображение в файле — это сетка точек, пикселей, которые можно раскрасить. Такая графика называется растровой. Картинки на сайтах, цифровые фотографии, кадр видеоролика на YouTube — это всё примеры растровой графики.
Векторная графика — это расположение точек по осям x и y. Если нарисовать кружок в редакторе векторной графики, то программа запишет его координаты, размер и цвет. В таком коде нет необходимости в сетке пикселей, достаточно формулы, описывающей свойства рисунка.
Трёхмерная графика возникла в результате развития векторной графики. Компьютеры стали мощнее, это позволило добавить третье измерение (ось z) и усложнить методы «описания» изображений. Теперь плоский кружок может превратиться в объёмный шарик.
В растровой графике рисунок описывается как сетка пикселей. В векторной рисунок задаётся как координаты объектов по осям x и y. В трёхмерной добавляется третье измерение — ось z
Полигональная сетка — это объединение рёбер, граней и вершин, которые задают форму многогранного объекта в трёхмерной компьютерной графике. Чем больше используется полигонов, тем более детально удаётся представить объект.
Любое трёхмерное изображение состоит из полигонов.
3D-рендеринг — процесс преобразования 3D-моделей в 2D-изображения на компьютере. 3D-рендеры могут включать в себя фотореалистичные эффекты или нефотореалистичные стили.
Процесс схож с проявкой плёнки в классической фотографии. Фотограф знает, в каких условиях делал кадр, настройки фотокамеры и всё, что предварительно сделал с плёнкой. Момент икс — это получение финального изображения на бумаге.
Визуально рендеринг выглядит примерно так
3D-графика — это разновидность CGI, то есть изображения, созданного на компьютере. В зависимости от целей, для которых создают изображение, этапы будут различаться: проектирование опоры моста в 3D имеет одну специфику, а создание анимации волн для блокбастера — другую.
Разберём этапы разработки статичного 3D-изображения с декоративной или информационной функцией в JPG, PNG или WebP:
• Предпродашкн. Включает в себя разработку идеи, создание эскизов, подбор референсов, согласование с клиентом или командой, расчёт ресурсов, выбор технологии. Иллюстратор делает эскизы, арт-директор генерирует идеи, участвует в выборе стилистики и согласовании.
• Продакшн. Это процесс производства сцены в выбранной технологии. Например, моделлер создаёт объект по эскизу, а визуализатор отвечает за рендеринг, текстурирование, освещение.
• Постпродашкн. Полученное изображение можно дополнительно обработать в программах для работы с растровой графикой. На этом этапе могут изменить композицию, добавить эффекты.
• Публикация. Подготовка файлов в нужных размерах и форматах для сайта, приложения или другой задачи.
Когда создают 3D-анимацию, порядок этапов остаётся прежним, только постпродакшн переходит в программы видеомонтажа и VFX (от англ. visual effects, «визуальные эффекты»).
Изготовить 3D-модель можно за три шага:
1. Моделирование — придать объекту нужную форму.
2. Создание макета и анимации — задать объектам расположение в пространстве.
3. 3D-рендеринг — получить финальное изображение.
Этап 1. Моделирование
Обычно современные 3D-модели создаются с помощью полигонов — поверхностей, задающихся точками. Чтобы вылепить модель, нужно подвигать эти точки, а готовая картинка будет похожа на проволочный каркас. Именно такие сетки компьютер умеет отображать быстро.
Этап 2. Создание макета и анимации
Чтобы определить, где по отношению друг к другу находятся различные элементы, их размер и местоположение, нужно расположить объекты трёхмерной графики в композиции. Для этого создаётся макет. Анимация показывает, как фигуры двигаются и деформируются. Для её настройки используются захват движения и кадрирование.
Этап 3. 3D-рендеринг
На этом этапе создают модели объектов, текстурируют их и добавляют освещение в сцену. Рендеринг выполняется в редакторе трёхмерной графики, а полученные изображения могут ничем не отличаться от фотографии.