رسومات حاسوبية ثلاثية الأبعاد

رسومات الحاسب ثلاثية الأبعاد أو الرسومات ثلاثية الأبعاد (3D computer graphics)، وهي رسومات تستخدم لتمثيل ثلاثي الأبعاد للبيانات الهندسية التي يتم تخزينها في الحاسوب لأغراض أداء الحسابات وتصيير الصور ثنائية الأبعاد.

مشهد ثلاثي الأبعاد تم تصييره من خلال أحد البرامج

هذه المقالة بحاجة لمراجعة خبير مختص في مجالها. يرجى من المختصين في مجالها مراجعتها وتطويرها. (يناير 2017)

تحتاج هذه المقالة كاملةً أو أجزاءً منها لإعادة الكتابة حسبَ أسلوب ويكيبيديا. فضلًا، ساهم بإعادة كتابتها لتتوافق معه. (يناير 2017)

تحتاج هذه المقالة إلى تهذيب لتتناسب مع دليل الأسلوب في ويكيبيديا. فضلاً، ساهم في تهذيب هذه المقالة من خلال معالجة مشكلات الأسلوب فيها. (يناير 2017)

رسومات الحاسب ثلاثية الأبعاد أو الرسومات ثلاثية الأبعاد (3D computer graphics) (تختلف عن الرسومات ثنائية الأبعاد) وهي رسومات تستخدم للتمثيل ثلاثي الأبعاد للبيانات الهندسية التي يتم تخزينها في الحاسوب لأغراض أداء الحسابات وتصيير الصور ثنائية الأبعاد (وغالبا التمثيل الديكارتى) المخزنة في الحاسب لإجراء العمليات الحسابية ومن ثم عرض الصور ثنائية الابعاد. ويتم عرض هذه الصور في وقت لاحق أو في نفس الوقت.

وبالرغم من وجود فوارق بينهما، إلا أن رسومات الكمبيوتر ثلاثية الأبعاد تعتمد على العديد من الحلول الحسابية التي يعتمد عليها ناقل الرسومات ثنائية الأبعاد في نظام الإطار السلكى وشبكة الرسومات ثنائية الأبعاد في العرض النهائى في مجال برمجيات رسومات الحاسب، الفرق ليس كبير بين الأبعاد الثلاثية والأبعاد الثناثية ؛ فالتطبيقات ثنائية الأبعاد قد تستخدم تقنيات ثلاثية الأبعاد من أجل بعض المؤثرات مثل الإضاءة، كما تعتمد طبقات ثلاثية الأبعاد أساساً على تقنيات العرض ثنائية الأبعاد.

رسومات الحاسب ثلاثية الأبعاد غالباً ما يشار لها بالنماذج ثلاثية الأبعاد. وفضلاً عن الرسومات المعروضة، فإن النموذج يكون متضمناً داخل ملف الرسم البياني. ومع ذلك، فهناك اختلافات بينهما. فالنموذج ثلاثي الأبعاد هو التمثيل الرياضي لأي جسم ثلاثي الأبعاد (سواء كائن حي أو جماد). ولا يصبح النموذج رسما تقنيا حتى يتم عرضه افتراضياً. إن النماذج ثلاثية الأبعاد ليست محصورة في الفضاء الافتراضي وذلك بفضل الطباعة ثلاثية الأبعاد يمكن عرض النموذج افتراضياً كصورة ثنائية الأبعاد من خلال عملية تسمى عرض ثلاثي الأبعاد، أو استخدامه في حسابات ومحاكاة غير بيانية.

التاريخ

في عام 1960، قام وليام فيتر بوضع مصطلح رسومات الحاسوب[1][2]، ليتمكن وليام فيتر من عمله في شركة بوينغ. وتعد فيوتشر وورلد واحدة من أولى عروض الرسوم المتحركة على شاشات الحاسوب وذلك عام Futureworld 1976، والتي ظهر بها الرسوم المتحركة لوجه ويد إنسان.[[فريد بارك|[[الرسوم المتحركة|إدوين كتمول]] قام بإنتاجه كل من إد كتمول وفريد بارك بجامعة يوتا.[[فيوتشر وورلد|جامعة يوتا]]

نظرة شاملة

يمكن تقسيم عملية إنشاء رسومات كمبيوتر ثلاثية الأبعاد إلى ثلاث مراحل أساسية متتابعة : تبدأ بنمذجة ثلاثية الأبعاد النمذجة ثلاثية الأبعادتصف عملية تكوين شكل الجسم، ثم التصميم والإعداد الذي يصف حركة ووضع الجسم داخل مشهد، وأخيرا العرض ثلاثى الابعاد الذي يعرض صورة الجسم.

النمذجة

رسمة ثلاثية الأبعاد مولده مع اضاءة محيطة باستخدام برنامج بلندر ويافا راى

مقالة مفصلة: نمذجة ثلاثية الأبعاد

يصف النموذج عملية تكوين شكل الجسم. أكثر مصدرين انتشارا للنماذج ثلاثية الأبعاد هما المصادر التي تم إنشائها على الكمبيوتر بواسطة رسام أو مهندس وباستخدام نوع ما من أدوات النمذجة ثلاثية الأبعاد، والمصادر التي أجرى لها مسح ضوئي من أجسام حقيقية. كما يمكن إنتاج هذه النماذج تبعا لإجرائات أو عن طريق محاكاة جسم مادي.

النمذجة البرامترية

النمذجة البرامترية (Parametric Modeling) تشير إلى الاسطح والحجوم لتي يمكن إنشاءها من خلال إدخال معايير رقمية، على سبيل المثال. الطول، والعرض والارتفاع وقياسات نصف القطر والزاوية. والتدخل بتغير هذه المعلمات حتى بعد أن الانتهاء من إنشاء النموذج، بهدف تعديل وتحديث هندستة دون الحاجة إلى إعادة إنشاءة.

التصميم والرسوم المتحركة

مقالة مفصلة: تحريك حاسوبي

الخيالات المتحركة المحوسبة animation Computer رسوم لخيالات متحركة مصممة بالحواسيب قبل أن يتم عرض الأجسام، لا بد أن تصمم داخل مشهد. المشهدهذا هو ما يحدد العلاقات المكانية بين الأجسام في مشهد يضم الحيز والحجم. الرسوم المتحركة ' عبارة عن وصف لحركة الجسم خلال وقت معين. من الأساليب الشائعةالإطار المفتاحى، علم الحركة العكسية، ومسار الحركة، كما يمكن استخدام [[مسار الحركة|[[علم الحركة العكسية|الإطار المفتاحى]]]]هذه التقنيات معا. وكما هو الحال مع النمذجة، فالمحاكاة الفيزيائية هي وسيلة أخرى لتحديد الحركة.

العرض

خلال خطوة العرض ثلاثى الأبعاد، وعددا من الأشعة الضوئية يمكن أن يتحد مع بعض الخواص الأخرى، لتحقيق المؤثرات البصرية المطلوبة.

مقالة مفصلة: تصيير ثلاثي الأبعاد

خلال العرض يتم تحويل النموذج إلى صورة سواء بنقل محاكاة الضوء للحصول على رسومات محاكية للواقع، أو عن طريق الأسلوب المتبع في العروض التي لا تعتمد على الرسومات المحاكية للواقع. إن العمليتين الأساسيتين في عمليات العرض الواقعي هما الانتقال (كم الضوء الذي ينتقل من مكان إلى آخر)، والانتشار (كيف تتفاعل الأجسام مع الضوء). عادة ما تتم هذه الخطوة باستخدام برمجيات رسومات الحاسب ثلاثية الأبعاد أو واجهة تطبيق برنامج الرسومات ثلاثية الأبعاد. إن عملية تحويل المشهد للشكل المناسب للعرض يتطلب أسقاط تقديري لجسم ثلاثي الأبعاد على شكل رسم ذو بعدين،

المجتمعات

هناك العديد من المواقع المصممة لتعليم ومساعدة رسامى الرسومات ثلاثية الأبعاد.يدير بعض هذه المواقع مطورو البرمجيات ومزودو المحتوى، والبعض الآخر من هذه المواقع مستقلة بذاتها. هذه المجتمعات تسمح للأعضاء بطلب المساعدة، إرسال دروس تعليمية، إرسال تعقيبات على المنتجات أو استعراض نماذج من أعمالهم الخاصة.

الاختلاف عن الرسومات المحاكية للواقع ثنائية الأبعاد

ليست كل رسومات الحاسب التي تبدو ثلاثية الأبعاد تعتمد على نموذج الإطار السلكى. فإن الرسومات ثنائية الأبعاد مع مؤثرات محاكية للواقع ثلاثية الأبعاد غالبا ما تتم بدون نمذجة الإطار السلكى صور محاكية للواقع كما في بعض الأحيان لا يمكن تمييزها في الشكل النهائي. تشتمل بعض برمجيات الرسومات على فلاتر يمكن تطبيقها على ناقلات الرسومات ثنائية الأبعاد أو رسومات الشبكة ثنائية الأبعاد على طبقات شفافة. كما يمكن للرسام الافتراضى نسخ أو افتراض مؤثرات ثلاثية الأبعاد وكذلك عرض المؤثرات المحاكية للواقع يدويا بدون استخدام فلاتر. وانظر أيضا : لوحات طبيعة صامتةطبيعة صامتة.لوحات طبيعة صامتة ^{[بحاجة لمصدر]}

انظر أيضًا

برمجيات رسومات الحاسب
موجه الحركة ثلاثى الابعاد
الإسقاطات ثلاثية الأبعاد على اجسام ثنائية الأبعاد
طريقة التلوين الثنائي
مرئيات الحاسب
المسارات الهندسية
العمليات الهندسية
وحدة معالجة الرسوماتوحدة معالجة الرسومات (GPU)
وحدات الإخراج
معالجة الصور
العرض (رسومات الحاسب
مجموعة المصلحة الخاصة على الرسوم التخطيطية بالحاسوب.
الجدول الزمني لل CGI في الأفلام
البرامج التليفزيونية للرسوم المتحركة

نظرة شاملة

يمكن تقسيم عملية إنشاء رسومات كمبيوتر ثلاثية الأبعاد إلى ثلاث مراحل أساسية متتابعة : تبدأ بنمذجة ثلاثية الأبعاد النمذجة ثلاثية الأبعادتصف عملية تكوين شكل الجسم، ثم التصميم والإعداد الذي يصف حركة ووضع الجسم داخل مشهد، وأخيرا العرض ثلاثى الابعاد الذي يعرض صورة الجسم.