2D и 3D графика

2D и 3D Графика
Компьютерная графика — раздел информатики, предметом которого является создание и обработка на компьютере с графических изображений (рисунков, чертежей, фотографий и пр.)
О компьютерной графике заговорили после опытов Джей У. Форрестера (инженер компьютерной лаборатории Массачусетского технологического института) в 1951 году.
К предшественникам компьютерных рисунков можно отнести первые не­затейливые картинки из точек и букв, получаемые на телетайпах телеграфа, а позже — на печатающих устройствах, подключенных к ЭВМ.

2D и 3D Графика
Направления компьютерной графики

2D и 3D Графика
По способам задания изображений графику можно разделить на категории:
Двумерная графика (2D, two dimensions – «два измерения») – такое изображение всегда будет выглядеть плоским, так как в нем используется только два измерения – ширина и высота
Трёхмерная графика (3D, three dimensions — «три измерения») оперирует с объектами в трёхмерном пространстве. Обычно результаты представляют собой плоскую картинку, проекцию. Трёхмерная компьютерная графика широко используется в кино, компьютерных играх.

2D и 3D Графика
2D в истории
Наглядный пример 2D графики – старые аркадные игры, такие как Pac-Man и Mario. Плоские нарисованные фигурки бегают по такому же плоскому миру, собирая плоские предметы. Пионером компьютерной графики считается Сол Басс, дизайнер, который создавал заставки и титры для фильмов Альфреда Хичкока, Отто Премингера, Стэнли Кубрика, Мартина Скорсезе и др.

2D и 3D Графика
2D графика бывает трех видов:
Векторная графика. изображение представлено в виде геометрических форм, что дает максимальную точность построенного изображения.
Растровая графика. картинка формируется из точек различного цвета (так называемых пикселей), которые образуют строки и столбцы.
Фрактальная графика. изображение состоит из частей, которые в каком-то смысле подобны целому — увеличенные части объекта походят на сам объект и друг на друга.

2D и 3D Графика
Анимация
Термин "анимировать" дословно означает "оживить" изображение. Теория анимации базируется на положении о способности человеческого глаза сохранять на сетчатой оболочке след увиденного и соединять быстро меняющиеся изображения в единый зрительный ряд. Это создает иллюзию непрерывного движения.
Частота смены кадров за секунду экранного времени составляет
12-16 - для компьютерной анимации, в зависимости от использования различных пакетов программного обеспечения,
24 - для кинематографа,
25 - для системы PAL телевещания,
30. - для системы NTSC телевещания.

2D и 3D Графика
Что такое 2D анимация?
Прежде всего, 2D анимация - это то, что вы привыкли смотреть в детстве. Каждый кадр 2D анимации рисуется или дополняется с нуля (есть исключения), от руки или какого-нибудь механического манипулятора (например, мыши). И поэтому 2D анимация является уникальной, а точнее каждый кадр её уникален, это одно из немногих превосходств 2D анимации от 3D (сама по себе 2D анимация в настоящее время проигрывает 3D).

2D и 3D Графика
Почему 2D-анимация столь популярна?
Во-первых: из-за скорости и простоты восприятия информации. С помощью такой анимации можно быстро донести до зрителя суть послания без лишних отвлекающих элементов.
В-вторых, на замену тотальному минимализму и двумерности пришел более современный дизайн флэта «почти плоский дизайн» - в виде длинных теней и некоторых других элементов.
В-третьих, создавать двумерную графику одно удовольствие. Зная определенные техники, можно легко и быстро создать потрясающую анимацию.
Главные характерные элементы такой анимации: шейповые переходы (transitions) очень популярны в 2D моушн-дизайне, они привносят динамику и смотрятся очень эффектно.

2D и 3D Графика
Анимированная инфографика – тренд в плоском дизайне. Отличный способ представить информацию при помощи интуитивно-понятных визуальных образов и короткого текста.
Длинные тени добавляют изображениям глубину и объем.
Динамичные цвета - чистые, яркие, энергичные цвета - идеальный выбор в 2D. Также очень популярны цвета в духе ретро.

2D и 3D Графика
2D - Анимацию условно можно разделить по способу реализации(воспроизведения) на следующие категории :
Кадровую анимацию (FLI, FLC)
Спрайтовая анимация
Программную анимацию
Специальную анимацию(GIF)

2D и 3D Графика
По технологии создания 2D-анимация делится на следующие способы
Полиморфные преобразования
Операции над фликами
Анимация с преобразованием матрицы
Классическая анимация

2D и 3D Графика
Операции над фликами
Можно выделить следующие операции над фликами :
Изменение направления просмотра последовательности кадров ( прямой и обратный )
Создание эффекта отштриховки изображения
Создание эффекта следа ( просветка ряда предыдущих кадров : более ранние кадры - менее заметны )

2D и 3D Графика
3D Графика
3D графика или трёхмерная графика – это один из разделов компьютерной графики, комплекс приемов и инструментов, которые позволяют создать объемные объекты при помощи форма и цвета. От двухмерных изображений она отличается тем, что подразумевает построение геометрической проекции трехмерной модели сцены (виртуального пространства) на плоскость, делается это при помощи специализированных программ.

2D и 3D Графика
Сегодня 3D графика прочно вошла во многие сферы нашей жизни – это:
строительство (визуализация объемных архитектурных изображений зданий, объектов, интерьера, экстерьера);
производство (объектное моделирование);
телевидение (моделированные фото в глянцевых журналах, видеоролики, спецэффекты в кино),
игровая индустрия (3D-анимация и виртуальные миры, разработка компьютерных игр);
полиграфия (создание полиграфической продукции),
реклама (электронные презентации и каталоги, рекламные щиты и пр.)

2D и 3D Графика
Моделирование
Традиционно рисуют в 2D (по осям X и Y) — на бумаге, холсте, дереве и т.п. При этом отображают какую-то одну из сторон предмета. Картинка сама по себе плоская.
Но если мы хотим получить представление обо всех сторонах предмета, то необходимо нарисовать несколько рисунков. Так поступают в традиционной рисованной анимации.
Но, вместе с тем, существует, (кстати, в СССР была довольно хорошо развита) т.н. кукольная анимация. Один раз изготовленную куклу снимают в необходимых позах и ракурсах, получая серию «плоских картинок».
3D (к X и Y добавляется координата глубины Z) визуализация — это те же «куклы», только существующие в цифровом виде. Другими словами, в специальных программах (Blender, 3ds Max, Maya, Cinema 4D и т.п.) создается объемное изображение, например авто.

2D и 3D Графика
Преимущества 3D – моделирования:
В распоряжении аниматора есть объемная модель, необходимо лишь поместить ее должным образом в кадр, анимировать (задать траекторию передвижения или рассчитать с помощью симулятора) при необходимости, а уж отображение авто в финальной картинке ложится на специальную программу называемую визуализатором (render)
Модель достаточно нарисовать один раз, а потом использовать в других проектах (скопировав), изменять, деформировать и т.п. по своему усмотрению
Можно создавать практически бесконечно детализированные модели

2D и 3D Графика
Среди множества областей применения 3D-графики основными являются:
3D-моделирование.
3D-анимация.
Визуализация.
3D анимация — это автоматизация перемещения и трансформаций 3D модели в пространстве с течением времени.

2D и 3D Графика
Способы 3D анимации
В основном применяются три способа анимации 3D объектов:
перемещение и вращение целого объекта, без изменения его формы
динамические деформации
скелетная анимация