3 डी कंप्यूटर ग्राफिक्स

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3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स, या "3डी ग्राफिक्स", जिसे कभी-कभी सीजीआई, 3डी-सीजीआई या त्रि-आयामी कंप्यूटर-जनित इमेजरी कहा जाता है, ऐसे ग्राफिक्स हैं जो ज्यामितीय डेटा के त्रि-आयामी प्रतिनिधित्व का उपयोग करते हैं (अक्सर कार्टेशियन समन्वय प्रणाली #तीन आयामों में कार्टेशियन निर्देशांक) जो गणना करने और डिजिटल छवि प्रदान करने के उद्देश्य से कंप्यूटर में संग्रहीत किया जाता है, आमतौर पर 2डी छवियां लेकिन कभी-कभी 3डी छवियां। परिणामी छवियों को बाद में देखने के लिए संग्रहीत किया जा सकता है (संभवतः एक कंप्यूटर एनीमेशन के रूप में) या रीयल-टाइम कंप्यूटर ग्राफिक्स में प्रदर्शित किया जा सकता है।

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स, जो नाम से पता चलता है, के विपरीत, अक्सर द्वि-आयामी डिस्प्ले पर प्रदर्शित होते हैं। 3डी फिल्म और इसी तरह की तकनीकों के विपरीत, दृश्य गहराई धारणा के बिना, परिणाम द्वि-आयामी है। अधिक बार, 3D ग्राफिक्स को 3D डिस्प्ले पर प्रदर्शित किया जा रहा है, जैसे वर्चुअल रियलिटी सिस्टम में।

3डी ग्राफिक्स 2डी कंप्यूटर ग्राफिक्स के विपरीत है, जो आम तौर पर निर्माण और प्रतिपादन के लिए पूरी तरह से अलग तरीकों और प्रारूपों का उपयोग करते हैं।

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स वायर-फ्रेम मॉडल में 2डी कंप्यूटर वेक्टर ग्राफिक्स और अंतिम रेंडर किए गए डिस्प्ले में 2डी कंप्यूटर रेखापुंज ग्राफिक्स के समान कई एल्गोरिदम पर भरोसा करते हैं। कंप्यूटर ग्राफ़िक्स सॉफ़्टवेयर में, 2D एप्लिकेशन कंप्यूटर ग्राफ़िक्स लाइटिंग जैसे प्रभावों को प्राप्त करने के लिए 3D तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं, और इसी तरह, 3D कुछ 2D रेंडरिंग तकनीकों का उपयोग कर सकता है।

3D कंप्यूटर ग्राफ़िक्स में वस्तुओं को अक्सर 3D मॉडलिंग कहा जाता है। प्रदान की गई छवि के विपरीत, एक मॉडल का डेटा ग्राफ़िकल डेटा फ़ाइल में समाहित होता है। एक 3डी मॉडल किसी भी त्रि-आयामी अंतरिक्ष|त्रि-आयामी वस्तु का गणित प्रतिनिधित्व है; एक मॉडल तकनीकी रूप से ग्राफ़िक नहीं होता जब तक कि उसे प्रदर्शित नहीं किया जाता। एक मॉडल को 3डी रेंडरिंग नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से एक द्वि-आयामी छवि के रूप में प्रदर्शित किया जा सकता है, या इसका उपयोग गैर-ग्राफ़िकल कंप्यूटर सिमुलेशन और गणना में किया जा सकता है। 3डी प्रिंटिंग के साथ, मॉडल को वास्तविक 3डी भौतिक प्रतिनिधित्व में प्रस्तुत किया जाता है, कुछ सीमाओं के साथ कि भौतिक मॉडल वर्चुअल मॉडल से कितनी सटीक रूप से मेल खा सकता है।

इतिहास

Main article: History of computer animation

विलियम फेटर को 1961 में कंप्यूटर ग्राफिक्स शब्द गढ़ने का श्रेय दिया जाता है बोइंग में अपने काम का वर्णन करने के लिए। कंप्यूटर एनीमेशन के पहले प्रदर्शनों में से एक फ्यूचरवर्ल्ड (1976) था, जिसमें एक मानव चेहरे और एक हाथ का एनीमेशन शामिल था, जो मूल रूप से 1971 के प्रायोगिक शॉर्ट ए कंप्यूटर एनिमेटेड हैंड में दिखाई दिया था, जिसे यूटा विश्वविद्यालय के छात्रों एडविन कैटमुल और फ्रेड पार्के द्वारा बनाया गया था। . 1970 के दशक के अंत में घरेलू कंप्यूटरों के लिए 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर दिखाई देने लगा। सबसे पहला ज्ञात उदाहरण 3D आर्ट ग्राफ़िक्स है, जो 3D कंप्यूटर ग्राफ़िक्स प्रभावों का एक सेट है, जिसे कज़ुमासा मिताज़ावा द्वारा लिखा गया है और जून 1978 में Apple II श्रृंखला के लिए जारी किया गया था।

सिंहावलोकन

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रोडक्शन वर्कफ्लो तीन बुनियादी चरणों में आता है:

1. 3डी मॉडलिंग - किसी वस्तु के आकार का कंप्यूटर मॉडल बनाने की प्रक्रिया
2. लेआउट और कंप्यूटर एनीमेशन - एक दृश्य के भीतर वस्तुओं (मॉडल, रोशनी आदि) का स्थान और संचलन
3. 3डी रेंडरिंग - कंप्यूटर गणना, जो प्रकाश प्लेसमेंट, सतह के प्रकार और अन्य गुणों के आधार पर, एक छवि उत्पन्न करती है (दृश्य को व्यवस्थित करती है)

मॉडलिंग

Main article: 3D modeling

मॉडल किसी वस्तु के आकार को बनाने की प्रक्रिया का वर्णन करता है। 3D मॉडल के दो सबसे आम स्रोत वे हैं जो एक कलाकार या इंजीनियर कंप्यूटर पर किसी प्रकार के 3D मॉडलिंग टूल के साथ उत्पन्न होते हैं, और मॉडल 3D स्कैनिंग को वास्तविक दुनिया की वस्तुओं से कंप्यूटर में स्कैन करते हैं (पॉलीगोनल मॉडलिंग, पैच मॉडलिंग और NURBS मॉडलिंग कुछ हैं) 3डी मॉडलिंग में उपयोग किए जाने वाले लोकप्रिय उपकरण)। मॉडल को प्रक्रियात्मक मॉडलिंग या भौतिक सिमुलेशन के माध्यम से भी तैयार किया जा सकता है। मूल रूप से, एक 3D मॉडल उन बिंदुओं से बनता है जिन्हें वर्टिकल कहा जाता है जो आकृति को परिभाषित करते हैं और बहुभुज (कंप्यूटर ग्राफिक्स) बनाते हैं। एक बहुभुज कम से कम तीन शीर्षों (एक त्रिकोण) से बना क्षेत्र है। n बिंदुओं वाला बहुभुज एक n-गॉन होता है। मॉडल की समग्र अखंडता और एनीमेशन में उपयोग करने की उपयुक्तता बहुभुज की संरचना पर निर्भर करती है।

लेआउट और एनीमेशन

Main article: Computer animation

एक छवि में प्रस्तुत करने से पहले, वस्तुओं को एक 3डी दृश्य में रखा जाना चाहिए। यह स्थान (भूगोल) और आयाम सहित वस्तुओं के बीच स्थानिक संबंधों को परिभाषित करता है। एनिमेशन किसी वस्तु के अस्थायी विवरण को संदर्भित करता है (अर्थात, यह समय के साथ कैसे चलता और विकृत होता है। लोकप्रिय तरीकों में कीफ़्रेमिंग, उलटा कीनेमेटीक्स और मोशन कैप्चर शामिल हैं)। इन तकनीकों को अक्सर संयोजन में उपयोग किया जाता है। एनीमेशन की तरह, भौतिक अनुकरण भी गति को निर्दिष्ट करता है।

सामग्री और बनावट

सामग्री और बनावट वे गुण हैं जो रेंडर इंजन मॉडल को रेंडर करने के लिए उपयोग करता है। रेंडर इंजन को यह बताने के लिए कोई मॉडल सामग्री दे सकता है कि सतह से टकराने पर प्रकाश का इलाज कैसे किया जाए। बनावट का उपयोग रंग या अल्बेडो मानचित्र का उपयोग करके सामग्री को रंग देने के लिए किया जाता है, या बंप मानचित्र या सामान्य मानचित्रण का उपयोग करके सतह की विशेषताएं दी जाती हैं। इसका उपयोग विस्थापन मानचित्र का उपयोग करके स्वयं मॉडल को विकृत करने के लिए भी किया जा सकता है।

प्रतिपादन

Main article: 3D rendering

रेंडरिंग (कंप्यूटर ग्राफिक्स) फोटो-यथार्थवादी छवियों को प्राप्त करने के लिए प्रकाश परिवहन सिद्धांत का अनुकरण करके या गैर-फोटोरियलिस्टिक प्रतिपादन के रूप में एक कला शैली को लागू करके एक मॉडल को एक छवि में परिवर्तित करता है। यथार्थवादी प्रतिपादन में दो बुनियादी संचालन हैं परिवहन (कितना प्रकाश एक स्थान से दूसरे स्थान पर जाता है) और प्रकीर्णन (कैसे सतहें प्रकाश के साथ परस्पर क्रिया करती हैं)। यह चरण आमतौर पर 3D कंप्यूटर ग्राफ़िक्स सॉफ़्टवेयर या 3D ग्राफ़िक्स API की सूची का उपयोग करके किया जाता है। रेंडरिंग के लिए दृश्य को एक उपयुक्त रूप में बदलने में 3डी प्रोजेक्शन भी शामिल है, जो दो आयामों में एक त्रि-आयामी छवि प्रदर्शित करता है। हालाँकि 3D मॉडलिंग और CAD सॉफ़्टवेयर 3D रेंडरिंग भी कर सकते हैं (जैसे, Autodesk 3ds Max या Blender (सॉफ़्टवेयर)), अनन्य 3D रेंडरिंग सॉफ़्टवेयर भी मौजूद है (जैसे, OTOY का ऑक्टेन रेंडर, Maxon का रेडशिफ्ट) <गैलरी मोड = पैक्ड हाइट्स = 150 कैप्शन = 3डी रेंडरिंग के उदाहरण> File:Engine movingparts.jpg| रे ट्रेसिंग (ग्राफिक्स) के साथ 3डी रेंडरिंग और ब्लेंडर (सॉफ्टवेयर) और YafaRay का उपयोग करके परिवेश रोड़ा File:Dunkerque 3d.jpeg| डनकर्क-श्रेणी के युद्धपोत का 3डी मॉडल|डनकर्क-श्रेणी का युद्धपोत फ्लैट छायांकन के साथ प्रस्तुत किया गया File:Cannonball stack with FCC unit cell.jpg|3डी रेंडरिंग चरण के दौरान, प्रकाश किरणें जितने परावर्तन ले सकती हैं, साथ ही कई अन्य विशेषताओं को वांछित दृश्य प्रभाव प्राप्त करने के लिए तैयार किया जा सकता है। कोबाल्ट (CAD प्रोग्राम) के साथ रेंडर किया गया। </गैलरी>

सॉफ्टवेयर

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर 3डी मॉडलिंग और 3डी रेंडरिंग के माध्यम से कंप्यूटर जनित इमेजरी (सीजीआई) का उत्पादन करता है या विश्लेषणात्मक, वैज्ञानिक और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए 3डी मॉडल तैयार करता है।

फ़ाइल प्रारूप

Main article: List of file formats § 3D graphics

3D ग्राफ़िक्स का समर्थन करने वाली फ़ाइलों की कई किस्में हैं, उदाहरण के लिए, Wavefront .obj फ़ाइलें और .x DirectX फ़ाइलें। आमतौर पर प्रत्येक फ़ाइल प्रकार की अपनी विशिष्ट डेटा संरचना होती है।

प्रत्येक फ़ाइल प्रारूप को उनके संबंधित अनुप्रयोगों, जैसे DirectX फ़ाइलों और आईडी टेक 3 के माध्यम से एक्सेस किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, फ़ाइलों को तृतीय-पक्ष स्टैंडअलोन प्रोग्राम्स के माध्यम से या मैन्युअल डिकंपिलेशन के माध्यम से एक्सेस किया जा सकता है।

मॉडलिंग

Main article: 3D modeling software

3D मॉडलिंग सॉफ़्टवेयर 3D कंप्यूटर ग्राफ़िक्स सॉफ़्टवेयर का एक वर्ग है जिसका उपयोग 3D मॉडल बनाने के लिए किया जाता है। इस वर्ग के व्यक्तिगत कंप्यूटर प्रोग्राम को मॉडलिंग एप्लिकेशन या मॉडलर कहा जाता है।

3डी मॉडलिंग 3 प्रदर्शन मॉडल का वर्णन करके शुरू होती है: आरेखण बिंदु, आरेखण रेखाएँ और आरेखण त्रिकोण और अन्य बहुभुज पैच। 3D मॉडलर उपयोगकर्ताओं को अपने 3D बहुभुज जाल के माध्यम से मॉडल बनाने और बदलने की अनुमति देते हैं। उपयोगकर्ता जोड़ सकते हैं, घटा सकते हैं, खींच सकते हैं और अन्यथा जाल को अपनी इच्छानुसार बदल सकते हैं। मॉडल को विभिन्न कोणों से देखा जा सकता है, आमतौर पर एक साथ। मॉडल को घुमाया जा सकता है और दृश्य को ज़ूम इन और आउट किया जा सकता है।

3डी मॉडलर अपने मॉडल को कंप्यूटर फ़ाइल में निर्यात कर सकते हैं, जिसे मेटाडेटा संगत होने तक अन्य अनुप्रयोगों में आयात किया जा सकता है। कई मॉडलर आयातक (कंप्यूटिंग) और निर्यातक (कंप्यूटिंग) को प्लग-इन (कंप्यूटिंग) | प्लग-इन होने की अनुमति देते हैं, ताकि वे अन्य अनुप्रयोगों के मूल स्वरूपों में डेटा पढ़ और लिख सकें।

अधिकांश 3डी मॉडलर में कई संबंधित विशेषताएं होती हैं, जैसे कि रे ट्रेसिंग (ग्राफिक्स) और अन्य रेंडरिंग विकल्प और टेक्सचर मैपिंग सुविधाएं। कुछ में ऐसी विशेषताएँ भी होती हैं जो मॉडलों के एनिमेशन का समर्थन या अनुमति देती हैं। कुछ रेंडर किए गए दृश्यों (यानी एनीमेशन) की एक श्रृंखला का फुल-मोशन वीडियो बनाने में सक्षम हो सकते हैं।

कंप्यूटर एडेड डिजाइन (सीएडी)

Main article: Computer-aided design

कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन सॉफ़्टवेयर उन्हीं मूलभूत 3D मॉडलिंग तकनीकों को नियोजित कर सकता है जो 3D मॉडलिंग सॉफ़्टवेयर उपयोग करते हैं लेकिन उनका लक्ष्य भिन्न होता है। उनका उपयोग कंप्यूटर एडेड इंजीनियरिंग, कंप्यूटर एडेड मैन्युफैक्चरिंग, फाइनाइट एलिमेंट एनालिसिस, प्रोडक्ट लाइफसाइकिल मैनेजमेंट, 3डी प्रिंटिंग और कंप्यूटर एडेड आर्किटेक्चरल डिजाइन में किया जाता है।

पूरक उपकरण

वीडियो बनाने के बाद, स्टूडियो फिर मध्य-स्तर पर एडोब प्रीमियर प्रो या फाइनल कट प्रो, या ऑटोडेस्क दहन, डिजिटल फ्यूजन, शेक (सॉफ्टवेयर) जैसे कार्यक्रमों का उपयोग करके उच्च-अंत में फिल्म संपादन या वीडियो को कंपोज करना। मैच मूविंग सॉफ़्टवेयर का उपयोग आमतौर पर कंप्यूटर जनित वीडियो के साथ लाइव वीडियो का मिलान करने के लिए किया जाता है, जिससे कैमरे के हिलने पर दोनों को सिंक में रखा जा सके।

सिनेमाई उत्पादन बनाने के लिए रीयल-टाइम कंप्यूटर ग्राफिक्स इंजन का उपयोग मशीनीमा कहा जाता है।

अन्य प्रकार के कंप्यूटर ग्राफिक्स के साथ अंतर

फोटोरियलिस्टिक 2डी ग्राफिक्स से अंतर

See also: Still life § 21st century

3D दिखाई देने वाले सभी कंप्यूटर ग्राफ़िक्स वायरफ़्रेम मॉडल पर आधारित नहीं होते हैं। 3डी फोटोयथार्थवादी प्रभाव वाले 2डी कंप्यूटर ग्राफिक्स अक्सर वायरफ्रेम मॉडलिंग के बिना प्राप्त किए जाते हैं और कभी-कभी अंतिम रूप में अप्रभेद्य होते हैं। कुछ ग्राफ़िक कला सॉफ़्टवेयर में फ़िल्टर शामिल होते हैं जिन्हें पारदर्शी परतों पर 2D वेक्टर ग्राफ़िक्स या 2D रास्टर ग्राफ़िक्स पर लागू किया जा सकता है। विजुअल आर्टिस्ट फिल्टर के उपयोग के बिना 3डी प्रभावों और कलात्मक रेंडरिंग फोटोरियलिस्टिक प्रभावों को कॉपी या विज़ुअलाइज़ कर सकते हैं।

छद्म 3डी और सच्चा 3डी

Main article: 2.5D

कुछ वीडियो गेम त्रि-आयामी वातावरण के प्रतिबंधित अनुमानों का उपयोग करते हैं, जैसे कि आइसोमेट्रिक वीडियो गेम ग्राफिक्स या वर्चुअल कैमरा सिस्टम # फ़िक्स्ड, या तो गेम इंजन के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के तरीके के रूप में या शैलीगत और गेमप्ले संबंधी चिंताओं के लिए। कहा जाता है कि इस तरह के गेम छद्म 3डी ग्राफिक्स का इस्तेमाल करते हैं। इसके विपरीत, ऐसे प्रतिबंधों के बिना 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स का उपयोग करने वाले गेम को ट्रू 3डी का उपयोग करने के लिए कहा जाता है।

यह भी देखें

Graphics and software

• Glossary of computer graphics
• Comparison of 3D computer graphics software
• Graphics processing unit (GPU)
• Graphical output devices
• List of 3D computer graphics software
• List of 3D modeling software
• List of 3D rendering software
• Real-time computer graphics
• Reflection (computer graphics)
• Rendering (computer graphics)

Fields of use

• 3D data acquisition and object reconstruction
• 3D motion controller
• 3D projection on 2D planes
• 3D reconstruction
• 3D reconstruction from multiple images
• Anaglyph 3D
• Cel shading
• Computer animation
• Computer vision
• Digital geometry
• Digital image processing
• Game development tool
• Game engine
• Geometry pipelines
• Geometry processing
• Graphics
• Isometric graphics in video games and pixel art
• Level editor
• List of stereoscopic video games
• Medical animation
• Render farm
• SIGGRAPH
• Stereoscopy
• Timeline of computer animation in film and television
• Video game graphics

बाहरी कड़ियाँ

• A Critical History of Computer Graphics and Animation (Wayback Machine copy)
• How Stuff Works - 3D Graphics
• History of Computer Graphics series of articles (Wayback Machine copy)
• How 3D Works - Explains 3D modeling for an illuminated manuscript

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