Pracownia Technik Reklamy Semestr Jesienno-Zimowy 2012/2013

ZAJĘCIA I POWTÓRZENIE WIADOMOŚCI O RZUTOWANIU I PERSPEKTYWIE

Rysunek techniczny Strona na którą chętnie zaglądamy: http://czajek3.republika.pl/ W technice jedną z podstawowych form przekazywania informacji (np. między konstruktorem jakiegoś urządzenia a jego wykonawcą) jest rysunek. Rysunek techniczny jest specjalnym rodzajem rysunku wykonywanego według ustalonych zasad i przepisów. Dzięki zwięzłemu i przejrzystemu wyrażaniu kształtów i wymiarów odwzorowywanego przedmiotu rysunek techniczny dokładnie wskazuje jak ma wyglądać ten przedmiot po wykonaniu. Określa on również budowę i zasadę działania różnych maszyn i urządzeń lepiej niż najdoskonalszy opis słowny.

Zastosowanie i rodzaje rzutów aksonometrycznych. Do przedstawienia kształtów przedmiotów w sposób poglądowy (perspektywiczny), w jednym rzucie, służą w rysunku technicznym rzuty aksonometryczne. Wyróżniamy następujące rodzaje rzutów aksonometrycznych: izometrię dimetrię ukośną dimetrię prostokątną

Dimetria ukośna Z tych trzech rodzajów rzutów najłatwiejsze do rysowania są rzuty ukośne (dimetria ukośna) i z tego właśnie powodu omówię teraz sposób powstawania takiego rzutu. Odwzorowując przedmiot w jednym rzucie musimy przedstawić jego trzy podstawowe wymiary - wysokość, szerokość i głębokość (rysunek obrazuje odpowiednio trzy osie).

Krawędzie przedmiotu równoległe do osi Z - wysokości i X - szerokości rysujemy bez skróceń, czyli w rzeczywistych wymiarach. Natomiast krawędzie równoległe do osi Y - głębokości skracamy o połowę i rysujemy je nachylone pod kątem 45 o do pozostałych osi (poziomej i pionowej). Poniżej podaję przykłady kilku brył narysowanych w rzutach aksonometrycznych:

Rzutowanie prostokątne Rysunek techniczny przedmiotu jest najczęściej podstawą jego wykonania. Z tego względu odwzorowywany przedmiot nie powinien mieć zniekształceń. Przedstawienie przedmiotu trójwymiarowego na dwuwymiarowym rysunku bez zniekształceń wymaga zastosowania specjalnych sposobów. Sposób rysowania przedmiotów w rzucie aksonometrycznym (o którym będzie jeszcze mowa) w pewnym stopniu zniekształca bryłę np. ścianka boczna, która w rzeczywistości jest prostokątna na takim rysunku ma kształt rombu. Najczęściej stosowane na rysunkach wykonawczych są rzuty prostokątne, które pokazują przedmiot z kilku stron. Wystarczy przedstawienie bryły w trzech ujęciach, dlatego przyjęto układ rzutowania wykorzystujący trzy płaszczyzny wzajemnie prostopadłe zwane rzutniami. Na każdej z nich przedstawiamy rzut prostokątny przedmiotu.

Rzut prostokątny powstaje w następujący sposób: przedmiot ustawiamy równolegle do rzutni, tak aby znalazł się pomiędzy obserwatorem a rzutnią, patrzymy na przedmiot prostopadle do płaszczyzny rzutni, z każdego widocznego punktu prowadzimy linię prostopadłą do rzutni, punkty przecięcia tych linii z rzutnią łączymy odpowiednimi odcinkami otrzymując rzut prostokątny tego przedmiotu na daną rzutnię

Układ trzech rzutni W przypadku przedmiotów o bardziej skomplikowanych kształtach do jednoznacznego odwzorowania stosujemy układ trzech rzutni wzajemnie prostopadłych. Płaszczyzny te nazywamy: I - rzutnia pionowa zwana główną, II - rzutnia boczna, III - rzutnia pozioma.

Układ trzech rzutni Na każdą z płaszczyzn wzajemnie prostopadłych dokonujemy rzutowania prostokątnego przedmiotu w odpowiednim kierunku. Na rzutni pionowej I zgodnie z kierunkiem 1 otrzymamy rzut pionowy (główny). Na rzutni bocznej II zgodnie z kierunkiem 2 otrzymamy rzut boczny (z lewego boku). Na rzutni poziomej III zgodnie z kierunkiem 3 otrzymamy rzut z góry.

Układ trzech rzutni Układ przestrzenny trzech płaszczyzn zniekształca rysunki, dlatego oddzielamy je od siebie i układamy w jednej płaszczyźnie.

Układ trzech rzutni Po rozłożeniu na każdej rzutni mamy prawidłowo wyglądające rzuty prostokątne przedmiotu z trzech różnych kierunków.

Układ trzech rzutni Na rysunkach technicznych nie rysujemy śladów rzutni, gdyż istnieją one tylko w wyobraźni. Poszczególne rzuty rozpoznajemy po ich wzajemnym położeniu względem siebie.

Ważne wskazówki. Rysując poszczególne rzuty na arkuszu należy pamiętać, że po ich wzajemnym ułożeniu względem siebie rozpoznajemy który z rzutów jest rzutem głównym, który bocznym a który z góry. Wobec tego nie jest obojętne w którym miejscu narysujemy kolejne rzuty. Zapamiętaj! Rzut I (z przodu) i rzut II (z góry) mają jednakową długość i leżą dokładnie jeden nad drugim. Rzut I (z przodu) i rzut III (z boku) leżą dokładnie obok siebie i mają jednakową wysokość. Rzuty z góry (II) i z boku (III) mają jednakową szerokość.

Ćwiczenia w rzutowaniu W praktyce wykonuje się tylko tyle rzutów ile jest niezbędnych do jednoznacznego przedstawienia kształtów i wymiarów przedmiotu. Podczas ćwiczeń będziemy wykonywać rzuty prostokątne na wszystkie trzy rzutnie, aby dobrze przyswoić sobie omówione wcześniej zasady. Przykład: Na podstawie rzutu aksonometrycznego bryły narysuj jej rzuty prostokątne. Na rysunkach technicznych nie zaznaczamy śladów rzutni, to jednak w początkowej fazie ćwiczeń można pomocniczo narysować linie oddzielające od siebie poszczególne rzutnie. Poniżej podaję przykład:

Ćwiczenie 1. Narysuj rzuty prostokątne następujących brył:

Ćwiczenie 2. Na podstawie rzutów prostokątnych wyobraź sobie jak wygląda przedmiot i narysuj go w rzucie aksonometrycznym.

Źródło: http://czajek3.republika.pl/

ZAJĘCIA I GRAFIKA TRÓJWYMIAROWA

Grafika trójwymiarowa Grafika 3D (grafika trójwymiarowa) nazwa jednej z dziedzin grafiki komputerowej, zajmującej się głównie wizualizacją obiektów trójwymiarowych. Nazwa pochodzi od angielskiego sformułowania Three- Dimensional Graphics.

Geometria Geometria obiektów trójwymiarowych może być reprezentowana na kilka sposobów: Siatka wielokątów obiekt jest budowany z płaskich wielokątów (najczęściej trójkątów lub czworokątów), które mają wspólne wierzchołki i krawędzie. W ten sposób można tworzyć proste bryły, albo jeśli siatka jest dostatecznie gęsta dobrze przybliżać skomplikowane obiekty. Voxele (woksele) obiekt jest budowany z elementarnych sześcianów (trójwymiarowych pikseli). Tego rodzaju reprezentacja jest rozpowszechniona szczególnie w diagnostyce medycznej, gdzie uzyskuje się szereg przekrojów (obrazów bitmapowych) ciała pacjenta i na ich podstawie tworzy trójwymiarowe modele. Opis matematyczny obiekty są określone równaniami. Mogą to być np. kule, płaszczyzny, oraz szczególnie użyteczne i powszechnie stosowane powierzchnie parametryczne (płaty powierzchni), np. powierzchnie Béziera, Hermite'a czy NURBS. Istnieją programy, które swoje funkcjonowanie opierają głównie o właśnie taki sposób modelowania, zaliczyć do nich można np. POV-Ray.

Geometria Dane trójwymiarowe mogą zostać pobrane ze świata rzeczywistego, np. za pomocą wspomnianych tomografów komputerowych, skanerów trójwymiarowych, ze zdjęć satelitarnych (topografia terenów) a także ze zdjęć stereoskopowych. W animacji komputerowej wykorzystywana jest również technika motion capture, która polega na nagrywaniu ruchu człowieka czujniki położenia umieszczane są w kluczowych punktach ciała: na rękach, nogach, głowie, karku itp. Przeniesienie nagranych w ten sposób ruchów na sztuczne postacie nadaje ich ruchom naturalność, trudną do uzyskania klasycznymi metodami animacji. Obiekty trójwymiarowe mogą również zostać stworzone przez człowieka w procesie modelowania. Duże znaczenie mają też techniki komputerowe, które automatycznie modelują skomplikowane efekty (takie jak dym, ogień, śnieg, deszcz) i obiekty (chmury, góry, drzewa).

Wizualizacja Ponieważ obecnie wszystkie urządzenia komputerowe wyświetlają dwuwymiarowe obrazy, dlatego z grafiką trójwymiarową związana jest bezpośrednio geometria wykreślna. Głównie w zastosowaniach inżynierskich (CAD) sceny trójwymiarowe przedstawione są w rzucie prostokątnym, natomiast w pozostałych w rzucie perspektywicznym. Efekt wizualny rzutu perspektywicznego (skrót perspektywiczny) jest bardzo podobny do efektów obserwowanych w fotografii oraz w systemie wzrokowym człowieka. Przez analogię do aparatu fotograficznego (lub kamery), w grafice trójwymiarowej istnieje pojęcie wirtualnej kamery, która tworzy "zdjęcie" sceny istniejącej w pamięci komputera. Kamerę wirtualną charakteryzują następujące parametry: położenie, kierunek w jakim jest skierowana oraz ogniskowa mają one swoje odbicie w matematycznym modelu kamery.

Wizualizacja Obrazy trójwymiarowe są tworzone głównie w technice rastrowej, wektorowo przedstawia się co najwyżej obrysy, szkice itp. Głównym problemem w obu przypadkach jest wyznaczanie powierzchni widocznych, a więc selekcja tych obiektów (lub ich części), które są widoczne w danym rzucie. Robi się to np. za pomocą bufora Z, sortowania względem głębokości, śledzenia promieni. Ponadto przeważnie obserwujemy niewielki fragment sceny, a dodatkowo scena może składać się z wielkiej liczby obiektów (sięgającej nawet setek milionów), dlatego równie ważne jest określenie, które obiekty mogą być widoczne, aby przetwarzać tylko te dane, które naprawdę są potrzebne.

Realizm Realizm obrazów generowanych przez komputer jest w większości zastosowań bardzo ważny. Aby go uzyskać modeluje się oświetlenie: definiuje światła, powierzchniom obiektów trójwymiarowych nadaje kolor i fakturę, określa cienie rzucane przez obiekty, odbicia zwierciadlane, załamanie i rozpraszanie światła itd., itp. Metody, które pozwalają na bardzo dokładne przedstawienie scen trójwymiarowych są również bardzo kosztowne obliczeniowo (np. raytracing, radiosity). Z kolei szybkie, przybliżone metody cieniowania obiektów, tworzenia cieni, odbić zwierciadlanych są z powodzeniem wykorzystywane w grach komputerowych. Bardzo popularną techniką uzyskiwania realizmu w scenie jest obliczanie oświetlenia na każdy piksel z osobna. Jest to operacja kosztowna obliczeniowo, jednak dzięki wspomaganiu sprzętowemu (Pixel Shader) możliwa do uzyskania animacji w czasie rzeczywistym. W przypadku animacji ważne jest także aby ruch obiektów, był możliwie najbardziej zbliżony do zachowania przedmiotów w świecie rzeczywistym.

Sprzęt Współczesne karty graficzne potrafią wyświetlać obiekty trójwymiarowe zbudowane z wielokątów, wykonując dużą część obliczeń związanych z generowaniem grafiki 3D: przekształcenia geometryczne (takie jak obrót, skalowanie, rzutowanie perspektywiczne) cieniowanie wielokątów proste modele oświetlenia teksturowanie wielokątów mapy nierówności (tj. Bump Mapping, Normal Mapping) Współczesne GPU pozwalają dzięki shaderom oprogramować praktycznie dowolne efekty, zarówno na poziomie wierzchołków jak i pojedynczych pikseli.

Oprogramowanie Do tworzenia grafiki 3D zostało stworzonych wiele programów na różne platformy sprzętowe i systemy operacyjne. Zwykle programy te dzieli się na modelery (tworzenie i obróbka scen trójwymiarowych) oraz renderery (generowanie trójwymiarowego obrazu lub animacji, wraz z nakładaniem tekstur, efektami świetlnymi, itp.). Niektóre programy tego rodzaju to: Blender Bryce 3ds Max Amapi 3D Anim8or ArchiCAD Cinema 4D IronCAD Imagine 3D Houdini LightWave 3D Maya Poser POV-Ray Rhinoceros 3D SOFTIMAGE XSI Solid Edge Terragen Truespace Zmodeler 3d Wings 3d Źródło: http://pl.wikipedia.org/wiki/grafika_tr%c3%b3jwymiarowa

ZAJĘCIA I ZASTOSOWANIE GRAFIKI 3D W REKLAMIE

Nasze ulubione reklamy telewizyjne

Packshots czyli wizualizacje produktów

Dziękuję za uwagę! Na następne zajęcia przynosimy: Bloki z kolorowymi kartkami A4: techniczny rysunkowy Przybory kreślarskie: linijki, ekierki, kątomierze, ołówki, cienkopisy, cyrkiel itp. Narzędzia do cięcia: nożyczki, nożyki introligatorskie Środki do klejenia: kleje, taśmy klejące, taśmy montażowe itp.