3 डी कंप्यूटर ग्राफिक्स

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3वास्तविक समय कंप्यूटर ग्राफिक्स, जिसे कभी-कभी सीजीआई, 3डी-सीजीआई या त्रि-आयामी कंप्यूटर जनित कल्पना कहा जाता है, ये वे ग्राफिक्स होते हैं जो ज्यामितीय डेटा के तीन-आयामी प्रतिनिधित्व का उपयोग करते हैं (प्रायः कार्तीय तल समन्वय प्रणाली कार्तीय तल निर्देशांक तीन आयामों में) जो कंप्यूटर में संग्रहीत होते हैं। गणना करने और डिजिटल छवि प्रदान करने के उद्देश्य, सामान्यतः 2डी छवि लेकिन कभी -कभी 3डी छवि परिणामी छवियों को बाद में देखने के लिए संग्रहीत किया जा सकता है (संभवतः एक कंप्यूटर एनीमेशन के रूप में) या वास्तविक समय के कंप्यूटर ग्राफिक्स में प्रदर्शित किया जा सकता है।

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स, जो यह बताता है, उसके विपरीत, प्रायः दो-आयामी ग्राफिक्स डिस्प्ले पर प्रदर्शित होते हैं। 3डी कंप्यूटर ग्राफ़िक्स इंटरफ़ेस और इसी तरह की तकनीकों के विपरीत, परिणाम दो-आयामी है। दृश्य गहराई की धारणा के बिना 3डी ग्राफिक्स 3डी प्रदर्शन पर प्रदर्शित किए जा रहे हैं, जैसे आभासी वास्तविकता सिस्टम में प्रदर्शित किये जाते हैं।

3डी ग्राफिक्स 2डी कंप्यूटर ग्राफिक्स के विपरीत स्तब्ध है, जो सामान्यतः सृजन 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 प्रतिपादित डिस्प्ले में 2डी कंप्यूटर रेखापुंज ग्राफिक्स के रूप में एक ही कलन विधि में से किसी एक पर भरोसा करते हैं। कंप्यूटर ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर में, 2 डी एप्लिकेशन कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रकाश व्यवस्था जैसे प्रभावों को प्राप्त करने के लिए 3डी तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं, और इसी तरह 3डी में कुछ 2डी प्रतिपादन तकनीकों का उपयोग कर सकते हैं।

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स में वस्तुओं को प्रायः 3डी मॉडलिंग के रूप में संदर्भित किया जाता है। प्रदान की गई छवि के विपरीत, एक मॉडल का डेटा किसी ग्राफिकल डेटा फ़ाइल के भीतर समाहित होता है। 3डी मॉडल एक गणित का प्रतिनिधित्व किसी भी तीन-आयामी ग्राफ़िक्स की वस्तु के माध्यम से करता है, एक मॉडल तकनीकी रूप से एक ग्राफिक नहीं है जब तक कि यह प्रदर्शित न हो जाए कि एक मॉडल को 3डी प्रतिपादन नामक प्रक्रिया के माध्यम से दो-आयामी छवि के रूप में नेत्रहीन रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है, या इसका उपयोग गैर-ग्राफिकल कंप्यूटर सिमुलेशन और गणना में किया जा सकता है। 3डी प्रिंटिग के साथ, मॉडल को स्वयं के एक वास्तविक 3डी भौतिक प्रतिनिधित्व में प्रस्तुत किया जाता है, यह ज्ञात करने के लिए कि कुछ सीमाओं के साथ भौतिक मॉडल वर्चुअल मॉडल से कितना सार्थक हो सकता है।[1]


इतिहास

विलियम फेट्टर को 1961 में कंप्यूटर ग्राफिक्स शब्द के लिए श्रेय दिया गया था, [2][3]बोइंग में अपनी कार्यप्रणाली का वर्णन करने के लिए कंप्यूटर एनीमेशन के पहले डिस्प्ले में से एक फ्यूचर वर्ल्ड (1976) था, जिसमें मानव चेहरे का एक एनीमेशन और एक हाथ सम्मिलित था जो मूल रूप से 1971 के प्रायोगिक शॉर्ट कंप्यूटर एनिमेटेड हाथ में दिखाई दिया था, जो यूनिवर्सिटी ऑफ यूटा के छात्रों एडविन कैटमुल और फ्रेड पार्के द्वारा बनाया गया था।[4] 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर 1970 के दशक के अंत में होम कम्प्यूटर के लिए दिखाई देने लगे। सबसे पहले ज्ञात उदाहरण 3डी आर्ट ग्राफिक्स है, जो 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रभावों का एक सेट है, जो काज़ुमासा मिताजावा द्वारा लिखा गया है और जून 1978 में एप्पल II श्रृंखला के लिए जारी किया गया है।[5][6]


अवलोकन

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स उत्पादन वर्कफ़्लो 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 नियोजन और गतिविधि
  3. 3डी प्रतिपादन - कंप्यूटर की गणना, जो प्रकाश नियोजन, सतह के प्रकारों और अन्य गुणों के आधार पर छवि को उत्पन्न करती है (दृश्य को रेखांकित करती है)

मॉडलिंग

मॉडल किसी वस्तु के आकार को बनाने की प्रक्रिया का वर्णन करता है। 3डी मॉडल के दो सबसे साधारण स्रोत वे हैं जो एक कलाकार या इंजीनियर कंप्यूटर पर कुछ प्रकार के 3डी मॉडलिंग उपकरण के साथ उत्पन्न होते हैं, और मॉडल 3डी वास्तविक दुनिया की वस्तुओं से कंप्यूटर द्वारा 3डी स्कैनिंग करते हैं (पॉलीगोनल मॉडलिंग, पैच मॉडलिंग और एनयूआरबीएस मॉडलिंग)। 3डी मॉडलिंग में उपयोग किए जाने वाले लोकप्रिय उपकरण) मॉडल को प्रक्रियात्मक मॉडलिंग या भौतिक अनुकरण के माध्यम से भी उत्पादित किया जा सकता है। मूल रूप से, एक 3डी मॉडल का गठन बिंदुओं द्वारा किया जाता है जिसे वर्टिस कहा जाता है, जो कि आकार को परिभाषित करता है और बहुभुज (कंप्यूटर ग्राफिक्स) का गठन करता है। एक बहुभुज कम से कम तीन कोने (एक त्रिभुज) से बना एक क्षेत्र है। n पॉइंट्स का एक बहुभुज एक n-गॉन है।[7] मॉडल की समग्र अखंडता और एनीमेशन में उपयोग करने के लिए इसकी उपयुक्तता बहुभुज की संरचना पर निर्भर करती है।

लेआउट और एनीमेशन

एक छवि में प्रतिपादित करने से पहले, ऑब्जेक्ट्स को 3डी दृश्य में रखा जाना चाहिए। यह स्थान (भूगोल) और आयाम सहित वस्तुओं के बीच स्थानिक संबंधों को परिभाषित करता है। एनीमेशन किसी वस्तु के अस्थायी विवरण को संदर्भित करता है, अर्थात यह समय के साथ कैसे चलता है और कैसे विकृत होता है। लोकप्रिय तरीकों में कीफ्रैमिंग, उलटा कीनेमेटीक्स और गति चित्रांकन सम्मिलित हैं। इन तकनीकों का उपयोग प्रायः संयोजन में किया जाता है। एनीमेशन के साथ भौतिक सिमुलेशन भी गति को निर्दिष्ट करता है।

सामग्री और बनावट

सामग्री और बनावट ऐसे गुण हैं जो प्रतिपादित इंजन मॉडल को प्रतिपादित करने के लिए उपयोग करते हैं। प्रतिपादित इंजन को यह बताने के लिए मॉडल सामग्री दे सकती है कि सतह को हिट करने पर प्रकाश का प्रकीर्णन किस प्रकार किया जाए। बनावट का उपयोग एक रंग या अल्बेडो मानचित्र का उपयोग करके सामग्री के रंग को सुंदरता देने के लिए किया जाता है, या एक नक्शा संघट्ट या सामान्य मैपिंग का उपयोग करके सतह ग्राफ़िक्स को देने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग एक विस्थापन मानचित्र का उपयोग करके मॉडल को विकृत करने के लिए भी किया जा सकता है।

प्रतिपादन

प्रतिपादन (कंप्यूटर ग्राफिक्स) किसी मॉडल को एक छवि में या तो प्रकाश परिवहन सिद्धांत का अनुकरण करके फोटो-रीयलिस्टिक छवियों को प्राप्त करने के लिए या किसी कला शैली को गैर-फोटोरिअलिस्टिक प्रतिपादन के रूप में लागू करके परिवर्तित करता है। रीयलिस्टिक प्रतिपादन में दो बुनियादी संचालन परिवहन हैं, पहला किसी स्थान से दूसरे स्थान पर कितना प्रकाश मिलता है और दूसरा प्रकीर्णित सतहों को प्रकाश के साथ कैसे स्थापित किया जा सकता है। यह कदम सामान्यतः 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर या 3डी ग्राफिक्स एपीआई की सूची का उपयोग करके किया जाता है। प्रतिपादन के लिए एक उपयुक्त रूप में दृश्य को बदलने में 3डी प्रक्षेपण भी सम्मिलित है, जो दो आयामों में तीन आयामी छवि प्रदर्शित करता है। हालांकि 3डी मॉडलिंग और सीएडी सॉफ्टवेयर 3डी प्रतिपादन के रूप में अच्छी तरह से जैसे, ऑटोडेस्क 3डी मैक्स मैक्स या ब्लेंडर (सॉफ्टवेयर) एक्सक्लूसिव 3डी सॉफ्टवेयर भी अवस्थित हैं (जैसे ओटॉय का अष्टक -प्रतिपादित, मैक्सन का रेडशिफ्ट)

सॉफ्टवेयर

3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर 3डी मॉडलिंग और 3डी प्रतिपादन के माध्यम से कंप्यूटर-जनित दृश्य (सीजीआई) का उत्पादन करता है, साथ ही यह विश्लेषणात्मक, वैज्ञानिक और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए 3डी मॉडल का उत्पादन करता है।

फ़ाइल प्रारूप

3डी ग्राफिक्स का समर्थन करने वाली फ़ाइलों की कई किस्में हैं, उदाहरण के लिए wavefront.obj फ़ाइलें और .x DirectX फ़ाइलें। प्रत्येक फ़ाइल सामान्यतः अपनी विशिष्ट डेटा संरचना के लिए मुख्य रूप से जाना जाता है।

प्रत्येक फ़ाइल प्रारूप को उनके संबंधित अनुप्रयोगों, जैसे कि डायरेक्टएक्स फाइलें, और क्वेक के माध्यम से एक्सेस किया जा सकता है। वैकल्पिक रूप से, फ़ाइलों को तृतीय-पक्ष स्टैंडअलोन प्रोग्रामों के माध्यम से, या मैन्युअल अपघटन के माध्यम से एक्सेस किया जा सकता है।

मॉडलिंग

3डी मॉडलिंग सॉफ्टवेयर 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर का एक वर्ग है जिसका उपयोग 3डी मॉडल का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। इस वर्ग के व्यक्तिगत कंप्यूटर प्रोग्राम को मॉडलिंग एप्लिकेशन या मॉडलर कहा जाता है।

3डी मॉडलिंग 3 डिस्प्ले मॉडल का वर्णन करके प्रारम्भ होता है: जैसे कि ड्राइंग पॉइंट, ड्राइंग लाइन्स और ड्राइंग त्रिकोण और अन्य बहुभुज पैच।[8] 3डी मॉडलर उपयोगकर्ताओं को अपने 3डी बहुभुज जाल के माध्यम से मॉडल बनाने और बदलने की अनुमति देते हैं। उपयोगकर्ता इसे जोड़ सकते हैं, घटा सकते हैं, खिंचाव कर सकते हैं अन्यथा मेष को उसको उनकी इच्छा में बदल सकते हैं। मॉडल को विभिन्न प्रकार के कोणों से देखा जा सकता है, सामान्यतः एक साथ भी देखा जा सकता है। मॉडल को घुमाया जा सकता है और दृश्य को अंदर और बाहर ज़ूम किया जा सकता है।

3डी मॉडलर अपने मॉडल को कम्प्यूटर फाइल में निर्यात कर सकते हैं, जिसे तब तक अन्य अनुप्रयोगों में आयात किया जा सकता है जब तक कि मेटा डेटा संगत नहीं है। कई मॉडलर आयातक (कंप्यूटिंग) और निर्यातक (कंप्यूटिंग) को प्लग-इन (कम्प्यूटिंग) की अनुमति देते हैं, इसलिए वे अन्य अनुप्रयोगों के मूल प्रारूपों में डेटा पढ़ और लिख सकते हैं।

अधिकांश 3डी मॉडलर्स में कई संबंधित विशेषताएं होती हैं, जैसे कि रे ट्रेसिंग (ग्राफिक्स) और अन्य प्रतिपादन विकल्प और बनावट मैपिंग सुविधाएं विनिर्मित होती हैं। कुछ में ऐसी विशेषताएं भी होती हैं जो मॉडल के एनीमेशन का समर्थन या अनुमति देती हैं। कुछ प्रदान किए गए दृश्यों (अर्थात एनीमेशन) की एक श्रृंखला की पूर्ण-गति वीडियो उत्पन्न करने में सक्षम हो सकते हैं।

कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन (सीएडी)

कंप्यूटर एडेड डिज़ाइन सॉफ्टवेयर एक ही मौलिक 3डी मॉडलिंग तकनीकों को नियोजित कर सकता है जो 3डी मॉडलिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हैं लेकिन उनका लक्ष्य भिन्न होता है। उनका उपयोग कंप्यूटर कम्प्यूटर एडेड इंजीनियरिंग, कंप्यूटर सहायतायुक्त विनिर्माण, परिमित तत्व विश्लेषण, उत्पाद जीवनचक्र प्रबंधन, 3डी प्रिंटिंग और कंप्यूटर एडेड आर्किटेक्चरल डिज़ाइन में किया जाता है।

पूरक उपकरण

वीडियो का निर्माण करने के बाद, स्टूडियो तब फिल्म संपादन या वीडियो को एडोब प्रीमियर प्रो या फाइनल कट प्रो जैसे मिड-लेवल, या ऑटोडेस्क दहन, अंकीय संलयन, शेक (सॉफ़्टवेयर) जैसे उच्च-अंत में कार्यक्रमों का उपयोग करके वीडियो संपादन या रचना करते हैं। मैच मूविंग सॉफ्टवेयर का उपयोग सामान्यतः कंप्यूटर-जनरेट किए गए वीडियो के साथ लाइव वीडियो से समानता रखने के लिए किया जाता है, जिससे कैमरे के हिलने पर दोनों को सिंक में रखा जा सके।

सिनेमाई उत्पादन बनाने के लिए रियल-टाइम कंप्यूटर ग्राफिक्स इंजनों का उपयोग मशीनीमा कहा जाता है।[9]


अन्य प्रकार के कंप्यूटर ग्राफिक्स के साथ अंतर

फोटो-रीयलिस्टिक 2d ग्राफिक्स से भेद

3डी दिखाई देने वाले सभी कंप्यूटर ग्राफिक्स एक वायरफ्रेम मॉडल पर आधारित नहीं होते हैं। 3डी फ़ोटो-रीयलिस्टिक प्रभावों के साथ 2डी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रायः वायरफ्रेम मॉडलिंग के बिना प्राप्त किए जाते हैं और कभी -कभी अंतिम रूप में अप्रभेद्य होते हैं। कुछ ग्राफिक कला सॉफ्टवेयर में फ़िल्टर सम्मिलित होते हैं जिन्हें 2D वेक्टर ग्राफिक्स या 2D रेखापुंज ग्राफिक्स पर प्रकीर्णित पारदर्शी परतों पर लागू किया जा सकता है। दृश्य कलाकार फिल्टर के उपयोग के बिना 3डी प्रभाव और कलात्मक प्रतिपादन फोटोरियलिस्टिक प्रभावों की नकल या कल्पना कर सकते हैं तथा इनका प्रस्तुतीकरण किया जा सकता है।

आभासी 3डी और वास्तविक 3डी

कुछ वीडियो गेम तीन-आयामी वातावरण के प्रतिबंधित अनुमानों का उपयोग करते हैं, जैसे कि आइसोमेट्रिक वीडियो गेम ग्राफिक्स या वर्चुअल कैमरा सिस्टम फिक्स्ड, या तो खेल यंत्र के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए या स्टाइलिस्टिक और गेमप्ले चिंताओं के लिए प्रयोग किये जाते हैं। इस तरह के खेलों को आभासी 3डी ग्राफिक्स का उपयोग करने के लिए कहा जाता है। इसके विपरीत, इस तरह के प्रतिबंधों के बिना 3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स का उपयोग करने वाले गेम को वास्तविक 3डी का उपयोग करने के लिए कहा जाता है।

यह भी देखें

ग्राफिक्स और सॉफ्टवेयर

उपयोग के क्षेत्र

संदर्भ

  1. "3D computer graphics". ScienceDaily (in English). Retrieved 2019-01-19.
  2. "An Historical Timeline of Computer Graphics and Animation". Archived from the original on 2008-03-10. Retrieved 2009-07-22.
  3. "Computer Graphics".
  4. "Pixar founder's Utah-made Hand added to National Film Registry". The Salt Lake Tribune. December 28, 2011. Retrieved January 8, 2012.
  5. "Brutal Deluxe Software". www.brutaldeluxe.fr.
  6. "PROJECTS AND ARTICLES Retrieving Japanese Apple II programs". Archived from the original on 2016-10-05. Retrieved 2017-03-26.
  7. Simmons, Bruce. "n-gon". MathWords. Archived from the original on 2018-12-15. Retrieved 2018-11-30.
  8. Buss, Samuel R. (2003-05-19). 3D Computer Graphics: A Mathematical Introduction with OpenGL (in English). Cambridge University Press. ISBN 978-1-139-44038-7.
  9. "माचिना". Internet Archive (in English). Retrieved 2020-07-12.

बाहरी कड़ियाँ