Apaaa, mi az a 3D?

2D, 3D, 4D, 5D. Minél több, annál jobb? Amint a jól értesült séma sugallja, a matematikusok számára nincs határ, akárhány dimenziós terekben otthon érzik magukat.

A rövidítés – 3D – már többé-kevésbé része a köznyelvnek. De vajon tudjuk-e, mit jelent, mire használatos, milyen finomabb jelentések társulnak hozzá? A tudományoskodó sémákon túl a műszaki életben milyen módon állítható a kutatás, fejlesztés, termelés szolgálatába?

A 3D modellezés, mint műszaki-informatikai tudomány, nem új terület. A múlt század közepén jelent meg a legjobban felszerelt, tengeren túli laboratóriumokban. De – ahogy sok más IT szakterület – a számítógépes grafika is a technológia, a széles körben elérhető, olcsó, de okos számítógépek elterjedésével indult igazán fejlődésnek. Így hódította meg a mérnöki tervezést, így szivárgott az egészségügybe – és számos fontos példát átugorva – így lett robbanásszerűen a játék- és filmipar erős motorjává. Ma már aligha kerül mozivászonra olyan filmalkotás, melyben ne jutna masszív szerephez a 3D animáció, a videó effektek és a digitális utómunka.

 

Az alapötlet egyszerű, de közel egy évszázada érik az a matematikai, technológiai háttér, ami lehetővé teszi, hogy valós időben, megtévesztően valósághű ún. virtuális terekben játsszunk, elemezzünk, tervezzünk, éljük ki kreativitásunkat.

Vegyünk egy üres teret. Ez a mi kis műtermünk, mely egyelőre egy térben és időben végtelen lehetőség elképzeléseink megvalósítására, ellentétben a valóságos műtermek falak közé zárt világával. Hozzunk benne létre egyszerű tárgyakat, mintha gyermekkorunk fa építőkockáival játszanánk. Kockák, kúpok, gömbök, hengerek állnak rendelkezésünkre, ráadásul ezek alakja gyurmaszerűen, tetszőlegesen változtatható, méretben, darabszámban, formában nincs korlátozás. Így építhetünk gépeket, városokat, fantasztikus, eddig soha nem látott világokat.

Azonban eddig mindez olyan, mintha fehér papírból vagy szürke agyagból dolgoztunk volna. Helyezzünk hát digitális fényeket, anyagokat a 3D térbe. Megteremthetünk bármilyen anyagminőséget, amit csak el tudunk képzelni, amit optikai tulajdonságokkal jellemezni tudunk: a felület színe, átlátszósága, a rá eső fényt törő és visszaverő képessége, érdessége, fényt kibocsátó tulajdonságai mind állíthatóak, akár a valóságban megszokottól jelentősen eltérő módon is. Ha akarjuk, létrehozhatunk például átlátszó fémet vagy fát.

Ha mindezzel elégedettek vagyunk, elhelyezzük a megfigyelőnket, akinek szemével bepillantunk a felépített térbe. Ezt a megfigyelő a virtuális kamera. Modelljeinket az "ő" szemével látjuk, a teret az ő mozgása, élessége, érzékenysége, stb. alapján tudjuk felfedezni.

A felépített tárgyak, kamerák, fények, anyagok, különleges hatások nem mozdulatlanok, a felsorolás minden elemének több száz paramétere időben változhat. A tér megmozdulhat, élettel telhet meg. A tárgyak elhelyezkedése, mérete, alakja, anyaga, a fények tulajdonságai, a kamerák paraméterei mind-mind egyszerű vagy akár összetettebb időbeli összefüggések szerint változhatnak. Einstein nyomán az időt a negyedik dimenzióként szokták kezelni, bár az animációs szakma többnyire mereven ragaszkodik a három térdimenzióra való hivatkozáshoz: így született a 3D animáció.

És hogy mindez mire jó pontosan, megtudhatjuk legközelebb.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.