Mavzu: 3ds-max dasturida turli obektlar va jarayonlarni modellashtirish mundarija

2.7-rasm: Bo'yalgan sirt bilan samolyot
Dasturlashtiriladigan ilova interfeysi (API) 3D quvur liniyasini dasturiy ta'minot darajasida boshqaradigan funktsiyalardan iborat, ammo agar iloji bo'lsa, 3D-uskunani amalga oshirishdan foydalanishi mumkin. Agar apparat tezlatgichi mavjud bo'lsa, API undan foydalanadi, agar bo'lmasa, u eng oddiy tizimlar uchun mo'ljallangan optimal sozlamalar bilan ishlaydi. Shunday qilib, API-dan foydalanish tufayli har qanday miqdordagi dasturiy ta'minot har qanday miqdordagi 3D-apparat tezlatgichlari tomonidan qo'llab-quvvatlanishi mumkin.
Umumiy va ko'ngilochar dasturlar uchun quyidagi API mavjud:

• 
  Microsoft Direct3D
  
• 
  Tanlov mezoni
  
• 
  Argonaut BRender
  
• 
  Intel 3DR
  

Apple o'zining Quickdraw 3D API-da qurilgan o'zining Rave interfeysini reklama qilmoqda.
WindowsNT-da ishlaydigan professional dasturlar uchun OpenGL interfeysi ustunlik qiladi. Muhandislik dasturlarining eng yirik ishlab chiqaruvchisi bo'lgan Autodesk Heidi nomli o'zining API-ni ishlab chiqdi.
Intergraph - RenderGL va 3DFX - GLide kabi kompaniyalar ham o'zlarining API-larini ishlab chiqdilar.
Ko'plab grafik quyi tizimlar va dasturlarni qo'llab-quvvatlaydigan 3D interfeyslarning mavjudligi va mavjudligi apparatdagi real vaqtda 3D tezlatgichlarga ehtiyojni oshiradi. Bunday tezlatgichlarning asosiy iste'molchisi va mijozi bo'lgan ko'ngilochar dasturlar, ammo Windows NT ostida ishlaydigan professional 3D grafik dasturlarni unutmang, ularning ko'pchiligi Silicon Grafika kabi yuqori samarali ish stantsiyalaridan kompyuter platformasiga o'tkaziladi. Uch o'lchovli grafik interfeys taqdim etadigan aql bovar qilmaydigan manevrlik, intuitivlik va moslashuvchanlik Internet-ilovalarga katta foyda keltiradi. Umumjahon Internetda o'zaro aloqa, agar u uch o'lchovli makonda ro'y bersa, ancha sodda va qulayroq bo'ladi.
Grafika tezlashtiruvchisi
Kontseptsiyadan oldin grafik quyi tizim bozori multimedia rivojlanishi nisbatan oson edi. Rivojlanishdagi muhim bosqich bu 1987 yilda IBM tomonidan ishlab chiqilgan VGA (Video grafika Array) standarti edi, shu sababli video adapterlar ishlab chiqaruvchilari yuqori aniqlikdagi (640x480) va kompyuter monitorida ranglarning aks ettirilgan chuqurliklaridan foydalanishlari mumkin edi. Windows-ning tobora ommalashib borishi bilan, tizimning markaziy protsessorini yukdan tushirish uchun qo'shimcha o'lchovlarni bajarishga majbur bo'lgan ikki o'lchovli grafikali apparat tezlatgichlariga favqulodda ehtiyoj mavjud. Grafikni qayta ishlashga protsessorni chalg'itish Grafik foydalanuvchi interfeysi (GUI) ning umumiy ishlashiga sezilarli ta'sir qiladi va Windows va ilovalar protsessor resurslariga iloji boricha ko'proq ehtiyoj sezganligi sababli, grafika pastroq ustuvorlik bilan qayta ishlangan. juda sekin bajarildi. Ishlab chiqaruvchilar o'zlarining mahsulotlariga ikki o'lchovli grafikani qayta ishlash funktsiyalarini qo'shdilar, masalan ochish va minimallashtirish paytida derazalarni chizish, ko'rsatgichni harakatlantirishda doimo ko'rinadigan apparat kursori va tasvirni qayta tiklashning yuqori chastotasida ekrandagi joylarni soya qilish. Shunday qilib, zamonaviy kompyuterlarda ajralmas elementga aylangan Windows yoki GUI tezlatgichi sifatida tanilgan VGA (Accelerated VGA - AVGA) tezlanishini ta'minlaydigan protsessor mavjud edi.
Multimediyaning joriy etilishi ikki o'lchovli grafik funktsiyalar to'plamiga tovushli va raqamli video kabi komponentlarning qo'shilishi natijasida yangi muammolarni keltirib chiqardi. Bugungi kunda ko'plab AVGA mahsulotlarining raqamli video ishlov berish uskunasiga asoslanganligini qo'llab-quvvatlashini ko'rish oson. Shuning uchun, agar sizning monitoringizda video oynada pochta markasining o'lchamini o'ynasa, uni sizning mashinangizga o'rnatish vaqti keldi multimedia tezlatgichi. Multimediya tezlatgichi (multimediya tezlatgichi) odatda video tasvirni x va y o'qlari bo'ylab kattalashtirishga, shuningdek RGB formatidagi monitorga chiqish uchun raqamli signalni analog uskunaga aylantirishga imkon beruvchi ichki apparat funktsiyalariga ega. Ba'zi bir multimediya tezlatgichlari o'rnatilgan raqamli video dekompressiya imkoniyatlariga ega bo'lishi mumkin.
Grafik quyi tizimlarni ishlab chiquvchilar qisman GUI ta'siri ostida va qisman grafik protsessor tomonidan ta'sirlanadigan kompyuter monitorining o'lchamiga bog'liq bo'lgan talablardan kelib chiqishi kerak. 640x480 piksellik o'lchamdagi birlamchi VGA standarti o'sha paytdagi eng keng tarqalgan 14 ta monitorga to'g'ri kelgan. Bugungi kunda 1024x468 yoki undan yuqori piksellar soniga ega tasvirlarni namoyish qilish imkoniyati tufayli, diagonal o'lchamlari 17 "bo'lgan monitorlar afzalroqdir.
VGA-dan multimediya tezlatgichlariga o'tishning asosiy tendentsiyasi kompyuter monitoriga iloji boricha ko'proq vizual ma'lumotlarni joylashtirish qobiliyati edi. 3D grafikasidan foydalanish ushbu tendentsiyaning mantiqiy rivojlanishi hisoblanadi. Agar monitor uch o'lchovli shaklda taqdim etilsa, vizual ma'lumotlarning katta miqdori monitor ekranining cheklangan maydoniga joylashtirilishi mumkin. Haqiqiy vaqt rejimida uch o'lchovli grafikani qayta ishlash foydalanuvchi tomonidan taqdim etilgan ma'lumotlarni osongina boshqarishga imkon beradi.
O'yin dvigatellari
Kompyuter o'yinlarining birinchi qoidasi - qoidalar yo'q. An'anaga ko'ra, o'yin ishlab chiquvchilarni texniklarning tavsiyalariga rioya qilishdan ko'ra, ularning dasturlarining ajoyib grafikasi ko'proq qiziqtiradi. Ishlab chiquvchilar ixtiyorida ko'plab uch o'lchovli API-lar mavjud bo'lishiga qaramay, masalan Direct3D, ba'zi dasturchilar o'zlarining 3D o'yin interfeysi yoki dvigatelini yaratishga harakat qilmoqdalar. O'z o'yin dvigatellari - bu grafik dasturlash imkoniyatlari chegarasida, ishlab chiquvchilar uchun aql bovar qilmaydigan real tasvirlarga erishish yo'llaridan biri.
2.8-rasm
Tuzuvchi uchun tizim tarkibiy qismlarining apparat funktsiyalariga to'g'ridan-to'g'ri kirishdan boshqa ma'qul narsa yo'q. Bir nechta taniqli ishlab chiquvchilar o'zlarining o'yin dvigatellarini yaratdilar, ular apparat-grafik tezlatgichlardan optimal foydalanish bilan ish olib borishdi va bu ularga shon-sharaf va pul keltirdi. Descent II uchun mo'ljallangan Interplay dvigatellari va Quake uchun dasturiy ta'minot, masalan, mavjud bo'lsa, 3D-uskunalarning to'liq imkoniyatlaridan foydalangan holda haqiqiy uch o'lchovli harakatni ta'minlaydi.
Grafika murosasiz
Ancha vaqtdan beri davom etayotgan suhbatlar, ko'ngilochar va biznes kabi sohalarda uch o'lchovli grafikadan foydalanish istiqbollari, oldindan ko'rilgan narsalar potentsial foydalanuvchilarning qiziqishini kuchaytirdi, bozorda yangi turdagi mahsulot paydo bo'ldi. Ushbu yangi texnologik echimlar Windows tezlatgichlari uchun bugungi talablarga javob beradigan 2D grafikalarni mukammal qo'llab-quvvatlashni, 3D grafik funktsiyalari uchun apparat ta'minotini va kerakli kadr tezligi bilan raqamli videoni o'ynashni birlashtiradi.
Aslida, ushbu mahsulotlarni grafikalarni quyi tizimlarga ishonchli tarzda kiritish mumkin, ular grafikalarni murosasiz taqdim etadi va ish stoli hisoblash tizimlarida munosib o'rinni egallaydi.
Yangi avlod vakillari orasida quyidagi mahsulotlarni misol tariqasida keltirish mumkin.

• 
  protsessor Chipta-poyga kompaniyasi To'qqizta vizual texnologiyalar
  
• 
  protsessor seriyasi Virj kompaniyasi S3 Inc.
  
• 
  protsessor Riva128kompaniyalar tomonidan birgalikda ishlab chiqilgan SGS Tomson va  Vidia
  

3D video kartalarga virtual haqiqatni shunday realizm bilan uzatish uchun qanday texnik echimlar berishga imkon berishini bilib olishga harakat qilaylik. Kompyuterning vizual vositalari qanday qilib uch o'lchovli grafika bilan shug'ullanadigan professional studiyalar darajasiga erishishga muvaffaq bo'ldi.
Uch o'lchovli dunyoni namoyish qilish va modellashtirish bilan bog'liq hisoblash operatsiyalarining bir qismi endi 3D video kartasining yuragi bo'lgan 3D akseleratorga o'tkazildi. Endi markaziy protsessor deyarli displey muammolari bilan band emas, ekranning tasviri video kartani hosil qiladi. Ushbu jarayonning asosi bir qator effektlarni apparat darajasida amalga oshirish, shuningdek oddiy matematik apparatdan foydalanish hisoblanadi. Keling, 3D grafik protsessor aniq nima qila olishini tushunishga harakat qilaylik.
Poyga simulyatori bilan bizning misolimizga qaytib, biz yo'lning yuzida yoki yo'lning yon tomonida joylashgan binolarda haqiqiy ko'rinishga qanday erishish haqida o'ylaymiz. Buning uchun tekstura xaritasi deb nomlangan umumiy usul qo'llaniladi.
Bu yuzalarni modellashtirish uchun eng keng tarqalgan ta'sirdir. Masalan, binoning jabhasi bir nechta g'isht, deraza va eshiklarni modellashtirish uchun bir nechta yuzlarning ko'rinishini talab qiladi. Biroq, tekstura (bir vaqtning o'zida butun sirtga o'ralgan rasm) ko'proq realizmni beradi, ammo kamroq hisoblash resurslarini talab qiladi, chunki bu butun yuzni bitta sirt bilan ishlashga imkon beradi. Sirt ekranga tegmasdan oldin, ular teksturalangan va soyali. Barcha to'qimalar xotirada saqlanadi, odatda video kartaga o'rnatiladi. Aytgancha, AGP-dan foydalanish to'qimalarni tizim xotirasida saqlashga imkon yaratishini sezib qololmaysiz va uning hajmi ancha katta.
Shubhasiz, sirtlar tekstura qilinganida, masalan, ufq doirasidan tashqariga chiqadigan ajratuvchi chiziq bilan yo'lni namoyish qilishda istiqbollarni hisobga olish kerak. Teksturalangan ob'ektlar to'g'ri ko'rinishi uchun istiqbolli tuzatish zarur. Bitmap xaritasi ob'ektning turli qismlariga - kuzatuvchiga yaqinroq va undan uzoqroq qismlarga to'g'ri yopishishini ta'minlaydi.
Istiqbollarni hisobga olgan holda tuzatish juda ko'p vaqt talab qiladigan ishdir, shuning uchun ko'pincha uning amalga oshirilishini kutib olish mumkin.
To'qimalarni qo'llashda, qoida tariqasida, ikkita eng yaqin bitmap orasidagi tikuvlarni ko'rishingiz mumkin. Yoki, ko'pincha nima sodir bo'ladi, ba'zi o'yinlarda yo'l yoki uzun yo'laklar ko'rsatilganda, harakat paytida miltillash seziladi. Ushbu qiyinchiliklarni bostirish uchun filtrlash qo'llaniladi (odatda bi- yoki uch chiziqli).
Bilinear filtrlash - bu tasvir buzilishini bartaraf etish usuli. Ob'ekt aylanayotganda yoki sekin harakat qilganda, piksellar bir joydan ikkinchi joyga sakrab chiqishi mumkin, bu esa miltillashga olib keladi. Bilinerli filtrlash paytida bu ta'sirni kamaytirish uchun sirt nuqtasini ko'rsatish uchun to'rtta qo'shni to'qima pikselining o'rtacha og'irligi olinadi.
Uchburchak filtrlash biroz murakkabroq. Har bir tasvir pikselini olish uchun ikkita bilaynar filtrlash darajasi natijalarining o'rtacha hisoblangan darajasi olinadi. Olingan rasm yanada aniqroq va yorqinroq bo'ladi.
Ob'ektning yuzasi hosil bo'lgan to'qimalar ob'ektdan masofani tomoshabinning ko'zlari holatiga qarab o'zgarishiga qarab o'zgaradi. Masalan, harakatlanuvchi tasvir bilan, ob'ekt tomoshabindan uzoqlashganda, tekstura bit xaritasi ko'rsatilgan ob'ekt hajmining pasayishi bilan birga hajmga kamayishi kerak. Ushbu konversiyani amalga oshirish uchun grafik protsessor ob'ektning sirtini qoplash uchun teksturali bitmaplarni mos o'lchamlarga o'zgartiradi, ammo tasvir tabiiy bo'lib qolishi kerak, ya'ni. ob'ekt kutilmagan tarzda deformatsiyalanmasligi kerak.