La computer grafica 3D e il render


futuro house 3D

La computer grafica 3D è chiamata in questo modo per diversi motivi. Le grafiche sono generate dalla costruzione di un modello virtuale in 3D che viene poi ripreso, impiegando una simulazione fisica di illuminazione, in uno spazio tridimensionale. Gran parte della ricerca nel settore mira a creare un illusione della tridimensionalità: sono stati studiati in questo senso dispositivi come prospettiva, ombreggiatura fisicamente realistica, messa a fuoco, atmosfere, e movimento 3D per l’animazione. Il rendering è il processo di trasformare una descrizione di scena 3D in un’immagine 2D. Rendere questo processo in maniera sia fisicamente realistica sia algoritmica, in modo che possa essere fatto efficientemente e con precisione, è l’essenza del problema del rendering tradizionale. Il renderer è il motore che aziona il processo di creazione dell’immagine. Renderer semplici prendono in considerazione solo l’interazione diretta di luci con superfici. Il renderer più sofisticato tenta di risolvere il problema illuminazione globale, tenendo conto delle interriflessioni tra gli oggetti.

I passaggi chiave nel rendering, non necessariamente completati in questo ordine, sono a seguire:

  • Orientare la scena 3D per la posizione della fotocamera.
  • Proiezione dei punti nella scena 3D nelle loro immagini su un piano virtuale 2D dell’immagine.
  • Decidere quale delle superfici proiettate sul piano immagine sono visibili.
  • Fissare un insieme di punti campione sulla geometria 3D.
  • Determinazione dell’ombra o colore riflesso o trasmessi allo schermo per i punti campione visibili.
  • La costruzione l’immagine utilizzando le tonalità dei campioni calcolati.
  • La telecamera virtuale fornisce sia il punto di vista da cui partire per rendere un’immagine ed i parametri di base della proiezione matematica utilizzata per formare l’immagine virtuale.
  • Lo shader è l’algoritmo che utilizza le informazioni raccolte dal renderer su un punto campione sulla scena i suoi attributi materiali, e la luce disponibile per calcolare il colore per il campione.

Siamo nell’era del visual computing. Molto di quello che facciamo su computer – dai telefoni cellulari ai desktop – comporta la manipolazione e la visualizzazione di informazioni visive. Infatti, la percezione umana è sempre più spesso determinata da informazioni visive. La computer grafica ci permette di creare mondi virtuali tridimensionali e ambientazioni che sono visivamente vicine al mondo naturale. Queste scene 3D utilizzano una varietà di ambienti di programmazione moderni, tra cui grafica in tempo reale utilizzando OpenGL standard, il linguaggio di shading GL, e offline ray-tracing. La computer grafica tridimensionale è diventata uno strumento essenziale in ingegneria, matematica e in molti altri campi a causa delle sue numerose applicazioni. La computer grafica 3D è inoltre usata per costruire modelli CAD per auto, aerei e svariati oggetti di uso comune partendo da un prototipo virtuale per la modellazione. È la spina dorsale del mondo di oggi in numerosissimi film di animazione di successo. La computer grafica rende la visualizzazione, l’editing e la condivisione sui social media più facile e più interattiva. Essa ci permette di creare visualizzazioni scientifiche complete, utilizzando modelli di fotocamere innovativi che abbinano il rilevamento di immagini con i calcoli. Le immagini generate al computer ci circondano e sono una parte importante della nostra vita quotidiana.

La computer grafica è entrata ormai nel nostro quotidiano. Immagini generate al computer sono ogni giorno più parte integrante della nostra vita