Компьютерная Графика и Мультимедиа Сетевой журнал

Реалистичная визуализация водной поверхности один из самых эффективных способов сделать 3D приложение привлекательным. Но многие алгоритмы синтеза поверхности, как правило, сложны в реализации и требовательны к аппаратуре, поэтому к вопросу выбора алгоритма стоит подойти с параноидальной осторожностью.

Чем большими вычислительными мощностями мы обладаем, тем больше мы хотим от них получить. И поэтому в наше время всё большое значение приобретают методы моделирования объектов реального мира. Мы хотим, чтобы реальный и виртуальный миры стали неотличимыми, чтобы погружение в созданную нами реальность было полным. Поэтому сейчас мы ставим перед собой задачи, которые ещё несколько лет назад казались невероятными по сложности и невозможными для компьютерного моделирования. Одной из таких задач является построение реалистичной физической модели волос и их освещение.

В наше время всё большое значение приобретают методы моделирования объектов реального мира. Мы хотим, чтобы реальный и виртуальный миры стали неотличимыми, чтобы погружение в созданную нами реальность было полным. Поэтому сейчас мы ставим перед собой задачи, которые ещё несколько лет назад казались невероятными по сложности и невозможными для компьютерного моделирования. Такой, например, является задача реалистичного моделирования волос. Мы уже не удовлетворяемся странными шапками на головах виртуальных персонажей, которые нам пытались выдать за натуральные волосы. Мы хотим видеть развевающиеся на ветру волосы, сложные причёски, причудливое рассеивание света. Однако действительно точное представление волос с учётом их структуры, физики, движения и визуальных особенностей является весьма трудоёмким и малоизученным процессом.

Одной из актуальных задач современной компьютерной графики является текстурирование. Текстурирование позволяет повысить реалистичность компьютерных моделей, которые в настоящее время используются повсеместно. В связи с востребованностью реалистичных высокодетализованных моделей все острее встает вопрос получения высококачественных текстурных карт.

В статье описываются основные модели и алгоритмы, разработка которых является задачей науки о синтезе фотореалистичных изображений

Сегодня более 90% информации создается и хранится в цифровом виде. Значение информации часто зависит от того, насколько ее легко найти, извлечь, отфильтровать. В контексте постоянно увеличивающихся ресурсов, управление ими становится все более сложной задачей.

Вторая часть статьи о методах представления и экранизации трехмерных данных с помощью изображений проводит классификацию и краткое описание методов. Приводится разделение на представления без соответствующей геометрии, представления с неявной геометрией, представления с дискретной геометрией и представления с полной геометрией. К каждому представлению описано два или более методов экранизации.

Одна из основных задач трехмерной компьютерной графики – синтез изображений фотографического качества, неотличимых от изображений реальности, воспринимаемых глазами наблюдателя. Методы трехмерной графики синтезируют изображения на основе математических моделей, которые могут описывать как подмножество объектов реального мира, так и задавать несуществующие в реальном мире объекты. Оба типа моделей одинаково важны.

Наблюдая за стремительным развитием компьютерной техники, мы одновременно становимся свидетелями того, насколько быстро меняются системы моделирования – системы для создания графических образов. Они становятся все более интуитивными и понятными в работе, все более нарастает впечатление, будто мы работаем не с точками, кривыми и цветом, а с реальными объектами, которые так же ощутимы, как и окружающие нас предметы. Первым шагом вперед был переход от двумерных систем моделирования к трехмерным. Следующим кардинальным шагом является переход от традиционных систем моделирования, таких, как 3DStudioMax (http://www.3dmax.com) к системам моделирования по наброскам пользователя, а также системам трехмерной реконструкции. Использование систем моделирования по наброскам пользователя обусловлено тем, что они значительно ускоряют и упрощают процесс создания различных образов, что позволяет художнику, архитектору, дизайнеру или ученому сконцентрироваться на самой идее, которую он хочет воплотить, а не на тонкостях ее реализации. Что касается систем трехмерной реконструкции, то они позволяют быстро создавать физически точные модели объектов, в то время, как в системах типа 3DStudioMax это потребовало бы уйму времени и усилий.

В настоящее время существует множество задач компьютерной графики, требующих построения в реальном времени фотореалистичных и точных с точки зрения законов оптики изображений. Для решения таких задач применяются современные графические процессоры (GPU), обладающие программируемыми вершинными и пиксельными конвейерами, позволяющими разгрузить центральный процессор и значительно ускорить расчет изображения.

Одна из таких задач - моделирование дисперсии света в призме и аналогичных по оптическим свойствам предметах.