3D computer graphics
3ડી કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ, જેને કેટલીકવાર સી. જી. આઈ., 3-ડી-સી. જી. આઈ. અથવા ત્રિ-પરિમાણીય કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ કહેવામાં આવે છે, તે ગ્રાફિક્સ છે જે ભૌમિતિક માહિતી (ઘણીવાર કાર્ટેશિયન) ની ત્રિ-પરિમાણીય રજૂઆતનો ઉપયોગ કરે છે જે ગણતરીઓ કરવા અને ડિજિટલ છબીઓ પ્રસ્તુત કરવાના હેતુઓ માટે કમ્પ્યુટરમાં સંગ્રહિત થાય છે, સામાન્ય રીતે 2ડી છબીઓ પરંતુ કેટલીકવાર 3ડી છબીઓ. પરિણામી છબીઓને પછીથી જોવા માટે સંગ્રહિત કરી શકાય છે (સંભવતઃ એનિમેશન તરીકે) અથવા વાસ્તવિક સમયમાં પ્રદર્શિત કરી શકાય છે. 3-ડી કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ, નામ સૂચવે છે તેનાથી વિપરીત, મોટે ભાગે દ્વિ-પરિમાણીય ડિસ્પ્લે પર પ્રદર્શિત થાય છે. 3-ડી ફિલ્મ અને સમાન તકનીકોથી વિપરીત, પરિણામ દ્વિ-પરિમાણીય છે, જેમાં દ્રશ્યની ઊંડાઈ નથી. વધુ વખત, 3-ડી ગ્રાફિક્સ 3-ડી ડિસ્પ્લે પર પ્રદર્શિત કરવામાં આવે છે, જેમ કે વર્ચ્યુઅલ રિયાલિટી સિસ્ટમ્સમાં. 3-ડી ગ્રાફિક્સ 2-ડી કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સથી વિપરીત છે જે સામાન્ય રીતે બનાવટ અને રેન્ડરિંગ માટે સંપૂર્ણપણે અલગ પદ્ધતિઓ અને ફોર્મેટનો ઉપયોગ કરે છે. 3-ડી કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ વાયર-ફ્રેમ મોડેલમાં 2-ડી કોમ્પ્યુટર વેક્ટર ગ્રાફિક્સ અને અંતિમ પ્રસ્તુત પ્રદર્શનમાં 2-ડી કોમ્પ્યુટર રાસ્ટર ગ્રાફિક્સ જેવા ઘણા સમાન અલ્ગોરિધમ્સ પર આધાર રાખે છે. કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ સોફ્ટવેરમાં, 2-ડી કાર્યક્રમો પ્રકાશ જેવી અસરો હાંસલ કરવા માટે 3-ડી તકનીકોનો ઉપયોગ કરી શકે છે, અને તેવી જ રીતે, 3-ડી કેટલીક 2-ડી રેન્ડરિંગ તકનીકોનો ઉપયોગ કરી શકે છે. 3-ડી કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સની વસ્તુઓને ઘણીવાર 3-ડી મોડલ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પ્રસ્તુત કરેલી છબીથી વિપરીત, મોડેલનો ડેટા ગ્રાફિકલ ડેટા ફાઇલમાં સમાયેલો હોય છે. 3-ડી મોડેલ એ કોઈપણ ત્રિ-પરિમાણીય પદાર્થની ગાણિતિક રજૂઆત છે; જ્યાં સુધી તે પ્રદર્શિત ન થાય ત્યાં સુધી મોડેલ તકનીકી રીતે ગ્રાફિક નથી. એક મોડેલને 3-ડી રેન્ડરિંગ નામની પ્રક્રિયા દ્વારા દ્વિ-પરિમાણીય છબી તરીકે દૃષ્ટિની રીતે પ્રદર્શિત કરી શકાય છે, અથવા તેનો ઉપયોગ બિન-ગ્રાફિકલ કમ્પ્યુટર સિમ્યુલેશન અને ગણતરીઓમાં થઈ શકે છે. 3-ડી પ્રિન્ટિંગ સાથે, ભૌતિક મોડેલ વર્ચ્યુઅલ મોડેલ સાથે કેટલી સચોટ રીતે મેળ ખાય છે તેની કેટલીક મર્યાદાઓ સાથે, મોડેલોને પોતાની વાસ્તવિક 3-ડી ભૌતિક રજૂઆતમાં પ્રસ્તુત કરવામાં આવે છે. વિલિયમ ફેટરને 1961માં બોઇંગ ખાતેના તેમના કાર્યનું વર્ણન કરવા માટે કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ શબ્દનો ઉપયોગ કરવાનો શ્રેય આપવામાં આવ્યો હતો. 1963માં મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેક્નોલોજીની લિંકન લેબોરેટરી ખાતે સ્કેચપેડ પ્રોગ્રામ દ્વારા ઇન્ટરેક્ટિવ 3-ડી કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સનું પ્રારંભિક ઉદાહરણ શોધવામાં આવ્યું હતું. કોમ્પ્યુટર એનિમેશનના પ્રથમ પ્રદર્શનોમાંનું એક ફ્યુચરવર્લ્ડ (1976) હતું, જેમાં માનવ ચહેરા અને હાથનું એનિમેશન સામેલ હતું, જે મૂળરૂપે 1971ની પ્રાયોગિક ટૂંકી ફિલ્મ એ કોમ્પ્યુટર એનિમેટેડ હેન્ડમાં દેખાયું હતું, જે યુનિવર્સિટી ઓફ ઉટાહના વિદ્યાર્થીઓ એડવિન કેટમુલ અને ફ્રેડ પાર્કે દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું. 3-ડી કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ સોફ્ટવેર 1970 ના દાયકાના અંતમાં ઘરના કમ્પ્યુટર્સ માટે દેખાવાનું શરૂ થયું. સૌથી પહેલું જાણીતું ઉદાહરણ 3D આર્ટ ગ્રાફિક્સ છે, જે 3-D કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ પ્રભાવોનો સમૂહ છે, જે કાઝુમાસા મિતાઝાવા દ્વારા લખવામાં આવ્યું હતું અને જૂન 1978માં એપલ II માટે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું. ઝાંખી 3-ડી કોમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ ઉત્પાદન કાર્યપ્રવાહ ત્રણ મૂળભૂત તબક્કાઓમાં આવે છેઃ 3-ડી મોડેલિંગ-ઑબ્જેક્ટના આકારના કમ્પ્યુટર મોડેલની રચનાની પ્રક્રિયા લેઆઉટ અને સી. જી. આઈ. એનિમેશન-ઑબ્જેક્ટ્સ (મોડેલ, લાઇટ વગેરે) નું પ્લેસમેન્ટ અને હિલચાલ. દ્રશ્યની અંદર 3-ડી રેન્ડરિંગ-કોમ્પ્યુટર ગણતરીઓ કે જે પ્રકાશ પ્લેસમેન્ટ, સપાટીના પ્રકારો અને અન્ય ગુણોના આધારે, છબીનું મોડેલિંગ બનાવે છે (દ્રશ્યને રેસ્ટરાઇઝ કરે છે) આ મોડેલ ઑબ્જેક્ટના આકારની રચનાની પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરે છે. 3-ડી મોડેલોના બે સૌથી સામાન્ય સ્રોતો એ છે કે જે કલાકાર અથવા ઇજનેર કમ્પ્યુટર પર અમુક પ્રકારના 3ડી મોડેલિંગ ટૂલ સાથે ઉદ્દભવે છે, અને વાસ્તવિક દુનિયાના પદાર્થોમાંથી કમ્પ્યુટરમાં સ્કેન કરેલા મોડેલો (પોલિગોનલ મોડેલિંગ, પેચ મોડેલિંગ અને એનયુઆરબીએસ મોડેલિંગ એ 3-ડી મોડેલિંગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા કેટલાક લોકપ્રિય સાધનો છે). નમૂનાઓ પ્રક્રિયાગત રીતે અથવા ભૌતિક અનુકરણ દ્વારા પણ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે. મૂળભૂત રીતે, 3-ડી મોડેલ શિરોબિંદુઓમાંથી રચાય છે જેને શિરોબિંદુઓ કહેવાય છે જે આકારને વ્યાખ્યાયિત કરે છે અને બહુકોણ બનાવે છે. બહુકોણ એ ઓછામાં ઓછા ત્રણ શિરોબિંદુઓ (ત્રિકોણ) થી બનેલો વિસ્તાર છે. n બિંદુઓનો બહુકોણ એ n-ગોન છે. મોડેલની એકંદર અખંડિતતા અને એનિમેશનમાં તેનો ઉપયોગ કરવાની યોગ્યતા બહુકોણની રચના પર આધારિત છે. લેઆઉટ અને એનિમેશન છબીમાં પ્રસ્તુત કરતા પહેલા, વસ્તુઓને 3D દ્રશ્યમાં મૂકવી આવશ્યક છે. આ સ્થાન અને કદ સહિત પદાર્થો વચ્ચેના અવકાશી સંબંધોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. એનિમેશન એ ઑબ્જેક્ટનું અસ્થાયી વર્ણન છે (એટલે કે, તે સમય જતાં કેવી રીતે ફરે છે અને વિકૃત થાય છે. લોકપ્રિય પદ્ધતિઓમાં કીફ્રેમિંગ, ઇન્વર્સ કિનેમેટિક્સ અને મોશન-કેપ્ચર) નો સમાવેશ થાય છે. આ તકનીકોનો ઉપયોગ ઘણીવાર સંયોજનમાં થાય છે. એનિમેશનની જેમ, ભૌતિક સિમ્યુલેશન પણ ગતિને સ્પષ્ટ કરે છે. મટિરીયલ્સ અને ટેક્સ્ચર્સ મટિરીયલ્સ અને ટેક્સ્ચર્સ એ ગુણધર્મો છે જેનો ઉપયોગ રેન્ડર એન્જિન મોડેલને રેન્ડર કરવા માટે કરે છે. જ્યારે તે સપાટી પર પડે ત્યારે પ્રકાશની સારવાર કેવી રીતે કરવી તે રેન્ડર એન્જિનને જણાવવા માટે મોડેલ સામગ્રી આપી શકાય છે. ટેક્સચરનો ઉપયોગ રંગ અથવા આલ્બેડો નકશાનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીને રંગ આપવા માટે થાય છે, અથવા બમ્પ નકશો અથવા સામાન્ય નકશાનો ઉપયોગ કરીને સપાટીની સુવિધાઓ આપે છે. તેનો ઉપયોગ વિસ્થાપન નકશાનો ઉપયોગ કરીને મોડેલને જ વિકૃત કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. રેન્ડરિંગ એ ફોટો-વાસ્તવિક છબીઓ મેળવવા માટે પ્રકાશ પરિવહનનું અનુકરણ કરીને અથવા બિન-ફોટોરિયલિસ્ટિક રેન્ડરિંગની જેમ કલા શૈલી લાગુ કરીને મોડેલને છબીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. વાસ્તવિક પ્રતિપાદનમાં બે મૂળભૂત કામગીરીઓ પરિવહન (એક જગ્યાએથી બીજી જગ્યાએ કેટલો પ્રકાશ મળે છે) અને સ્કેટરિંગ (સપાટીઓ પ્રકાશ સાથે કેવી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે) છે. આ પગલું સામાન્ય રીતે 3-ડી કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ સોફ્ટવેર અથવા 3-ડી ગ્રાફિક્સ API નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. પ્રસ્તુત કરવા માટે દ્રશ્યને યોગ્ય સ્વરૂપમાં બદલવામાં 3-ડી પ્રક્ષેપણનો પણ સમાવેશ થાય છે, જે બે પરિમાણોમાં ત્રિ-પરિમાણીય છબી પ્રદર્શિત કરે છે. જો કે 3-ડી મોડેલિંગ અને સીએડી સોફ્ટવેર 3-ડી રેન્ડરિંગ પણ કરી શકે છે (દા. ત., ઓટોડેસ્ક 3ડીએસ મેક્સ અથવા બ્લેન્ડર), વિશિષ્ટ 3-ડી રેન્ડરિંગ સોફ્ટવેર પણ અસ્તિત્વમાં છે (દા. ત., ઓટીઓવાયનું ઓક્ટેન રેન્ડરિંગ એન્જિન, મેક્સોનનું રેડશિફ્ટ) સોફ્ટવેર 3-ડી કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ સોફ્ટવેર 3-ડી મોડેલિંગ અને 3-ડી રેન્ડરિંગ દ્વારા કમ્પ્યુટર-જનરેટેડ ઇમેજરી (સી. જી. આઈ.) નું ઉત્પાદન કરે છે અથવા વિશ્લેષણાત્મક, વૈજ્ઞાનિક અને ઔદ્યોગિક હેતુઓ માટે 3-ડી મોડેલનું ઉત્પાદન કરે છે. ફાઇલ બંધારણો 3-ડી ગ્રાફિક્સને ટેકો આપતી ઘણી પ્રકારની ફાઇલો છે, ઉદાહરણ તરીકે, વેવફ્રન્ટ. ઓબીજે ફાઇલો અને. x ડાયરેક્ટએક્સ ફાઇલો. દરેક ફાઇલ પ્રકાર સામાન્ય રીતે તેની પોતાની અનન્ય માહિતી માળખું ધરાવે છે. દરેક ફાઇલ ફોર્મેટને તેમની સંબંધિત એપ્લિકેશનો દ્વારા એક્સેસ કરી શકાય છે, જેમ કે ડાયરેક્ટએક્સ ફાઇલો અને ક્વેક. વૈકલ્પિક રીતે, ફાઇલોને થર્ડ-પાર્ટી સ્ટેન્ડઅલોન પ્રોગ્રામ્સ દ્વારા અથવા મેન્યુઅલ ડિકમ્પિલેશન દ્વારા એક્સેસ કરી શકાય છે. મોડેલિંગ 3-ડી મોડેલિંગ સોફ્ટવેર એ 3-ડી કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ સોફ્ટવેરનો એક વર્ગ છે જેનો ઉપયોગ 3-ડી મોડેલ્સ બનાવવા માટે થાય છે. આ વર્ગના વ્યક્તિગત કાર્યક્રમોને મોડેલિંગ કાર્યક્રમો અથવા મોડેલર્સ કહેવામાં આવે છે. 3-ડી મોડેલિંગ 3 પ્રદર્શન મોડેલોનું વર્ણન કરીને શરૂ થાય છેઃ રેખાંકન બિંદુઓ, રેખાંકન રેખાઓ અને રેખાંકન ત્રિકોણ અને અન્ય બહુકોણીય પેચો. 3-ડી મોડેલર્સ વપરાશકર્તાઓને તેમના 3-ડી મેશ દ્વારા મોડેલ્સ બનાવવા અને બદલવાની મંજૂરી આપે છે. વપરાશકર્તાઓ તેમની ઇચ્છા અનુસાર જાળી ઉમેરી શકે છે, બાદ કરી શકે છે, ખેંચાણ કરી શકે છે અને અન્યથા બદલી શકે છે. નમૂનાઓને વિવિધ ખૂણાઓથી જોઈ શકાય છે, સામાન્ય રીતે એક સાથે. નમૂનાઓને ફેરવી શકાય છે અને દૃશ્યને ઝૂમ ઇન અને ઝૂમ આઉટ કરી શકાય છે. 3-ડી મોડેલર્સ તેમના મોડેલોને ફાઇલોમાં નિકાસ કરી શકે છે, જે પછી જ્યાં સુધી મેટાડેટા સુસંગત હોય ત્યાં સુધી અન્ય એપ્લિકેશનોમાં આયાત કરી શકાય છે. ઘણા મોડેલરો આયાતકારો અને નિકાસકારોને પ્લગ-ઇન કરવાની મંજૂરી આપે છે, જેથી તેઓ અન્ય એપ્લિકેશનોના મૂળ સ્વરૂપોમાં માહિતી વાંચી અને લખી શકે. મોટાભાગના 3-ડી મોડેલર્સમાં સંખ્યાબંધ સંબંધિત સુવિધાઓ હોય છે, જેમ કે રે ટ્રેસર અને અન્ય રેન્ડરિંગ વિકલ્પો અને ટેક્સચર મેપિંગ સુવિધાઓ. કેટલાકમાં એવી સુવિધાઓ પણ હોય છે જે મોડેલોના એનિમેશનને સમર્થન આપે છે અથવા મંજૂરી આપે છે. કેટલાક પ્રસ્તુત દ્રશ્યોની શ્રેણીનો પૂર્ણ-ગતિ વીડિયો પેદા કરવામાં સક્ષમ હોઈ શકે છે (એટલે કે. એનિમેશન). કમ્પ્યુટર-સહાયિત ડિઝાઇન (CAD) કમ્પ્યુટર સહાયિત ડિઝાઇન સોફ્ટવેર એ જ મૂળભૂત 3-D મોડેલિંગ તકનીકોનો ઉપયોગ કરી શકે છે જેનો ઉપયોગ 3-D મોડેલિંગ સોફ્ટવેર કરે છે પરંતુ તેમનો ધ્યેય અલગ છે. તેનો ઉપયોગ કમ્પ્યુટર-સહાયિત ઇજનેરી, કમ્પ્યુટર-સહાયિત ઉત્પાદન, મર્યાદિત તત્વ વિશ્લેષણ, ઉત્પાદન જીવનચક્ર વ્યવસ્થાપન, 3 ડી પ્રિન્ટિંગ અને કમ્પ્યુટર-સહાયિત સ્થાપત્ય ડિઝાઇનમાં થાય છે. પૂરક સાધનો વિડિયો બનાવ્યાં પછી, સ્ટુડિયો પછી મધ્ય-સ્તર પર એડોબ પ્રિમીયર પ્રો અથવા ફાઇનલ કટ પ્રો, અથવા ઓટોડેસ્ક કમ્બશન, ડિજિટલ ફ્યુઝન, શેક એટ ધ હાઇ-એન્ડ જેવા કાર્યક્રમોનો ઉપયોગ કરીને વિડિયોને સંપાદિત અથવા સંયોજિત કરે છે. મેચ મૂવિંગ સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કમ્પ્યુટર-જનરેટેડ વિડિયો સાથે લાઇવ વિડિયોને મેચ કરવા માટે થાય છે, કેમેરો આગળ વધે તેમ બંનેને સુમેળમાં રાખે છે. સિનેમેટિક ઉત્પાદન બનાવવા માટે રીઅલ-ટાઇમ કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ એન્જિનનો ઉપયોગ મશિનિમા તરીકે ઓળખાય છે. 3D દેખાવના અન્ય પ્રકારો ફોટોરિયલિસ્ટિક 2D ગ્રાફિક્સ 3D દેખાતા તમામ કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ વાયરફ્રેમ મોડેલ પર આધારિત નથી. 3D ફોટોરિયલિસ્ટિક અસરો સાથે 2D કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ ઘણીવાર વાયરફ્રેમ મોડેલિંગ વિના પ્રાપ્ત થાય છે અને કેટલીકવાર અંતિમ સ્વરૂપમાં અવિભાજ્ય હોય છે. કેટલાક ગ્રાફિક આર્ટ સોફ્ટવેરમાં એવા ગાળકોનો સમાવેશ થાય છે જે પારદર્શક સ્તરો પર 2ડી વેક્ટર ગ્રાફિક્સ અથવા 2ડી રાસ્ટર ગ્રાફિક્સ પર લાગુ કરી શકાય છે. દ્રશ્ય કલાકારો 3D અસરોની નકલ અથવા કલ્પના પણ કરી શકે છે અને ગાળકોના ઉપયોગ વિના જાતે ફોટોરિયલિસ્ટિક અસરો પ્રસ્તુત કરી શકે છે. કેટલીક વિડિયો ગેમ્સ 2.5 ડી ગ્રાફિક્સનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં ત્રિ-પરિમાણીય વાતાવરણના પ્રતિબંધિત અંદાજો સામેલ હોય છે, જેમ કે આઇસોમેટ્રિક ગ્રાફિક્સ અથવા નિશ્ચિત ખૂણાઓ સાથે વર્ચ્યુઅલ કેમેરા, કાં તો રમતના એન્જિનના પ્રદર્શનને સુધારવાના માર્ગ તરીકે અથવા શૈલીયુક્ત અને ગેમપ્લેની ચિંતાઓ માટે. તેનાથી વિપરીત, આવા પ્રતિબંધો વિના 3D કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સનો ઉપયોગ કરતી રમતો સાચા 3D નો ઉપયોગ કરે છે. સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ પણ જુઓ કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ અને એનિમેશનનો નિર્ણાયક ઇતિહાસ (વેબેક મશીનની નકલ) સામગ્રી કેવી રીતે કામ કરે છે-3D ગ્રાફિક્સ કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સનો ઇતિહાસ લેખોની શ્રેણી (વેબેક મશીનની નકલ) 3D કેવી રીતે કામ કરે છે-પ્રકાશિત હસ્તપ્રત માટે 3D મોડેલિંગ સમજાવે છે કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ 3D ગ્રાફિક્સ સોફ્ટવેર કમ્પ્યુટર ગ્રાફિક્સ વિઝ્યુઅલ ઇફેક્ટ્સ