La computer grafica 3D sempre più presente nella vita quotidiana

Scritto il 16 Maggio 2016.

La computer grafica 3D concerne principalmente la generazione e la visualizzazione di oggetti tridimensionali in uno spazio bidimensionale (per esempio, lo schermo di visualizzazione). I pixel in un grafico bidimensionale hanno le proprietà di posizione, colore e luminosità, un pixel 3D aggiunge anche una proprietà profondità che indica dove il punto giace su un asse immaginario. Quando molti pixel 3D sono combinati, ciascuno con il proprio valore di profondità, il risultato è una superficie tridimensionale, detto trama. Oltre alle texture, la grafica 3D supporta anche più oggetti che interagiscono tra loro. Infine, una sofisticata grafica 3D utilizza tecniche come il ray-tracing per applicare delle ombre realistiche ad un'immagine.
Il processo di conversione delle informazioni di oggetti 3D in una mappa di bit che può essere visualizzata è noto come rendering, e richiede una notevole memoria e potenza di elaborazione. In passato, la grafica 3D era disponibile solo sulle workstation potenti, ma ora acceleratori grafici 3D si trovano comunemente in molti personal computer. L'acceleratore grafico contiene memoria e un microprocessore specializzato per gestire molte delle operazioni di rendering 3D.
I passaggi chiave nel rendering, non necessariamente completati in questo ordine, sono a seguire:
Orientare la scena 3D per la posizione della fotocamera.
Proiezione dei punti nella scena 3D nelle loro immagini su un piano virtuale 2D dell'immagine.
Decidere quale delle superfici proiettate sul piano immagine sono visibili.
Fissare un insieme di punti campione sulla geometria 3D.
Determinazione dell'ombra o colore riflesso o trasmessi allo schermo per i punti campione visibili.
La costruzione l'immagine utilizzando le tonalità dei campioni calcolati.
La telecamera virtuale fornisce sia il punto di vista da cui partire per rendere un'immagine ed i parametri di base della proiezione matematica utilizzata per formare l'immagine virtuale.
Lo shader è l'algoritmo che utilizza le informazioni raccolte dal renderer su un punto campione sulla scena i suoi attributi materiali, e la luce disponibile per calcolare il colore per il campione
Oggi viviamo nell'era del visual computing. Molto di quello che facciamo su computer - dai telefoni cellulari ai desktop - comporta la manipolazione e la visualizzazione di informazioni visive. Infatti, la percezione umana è sempre più spesso determinata da informazioni visive. La computer grafica ci permette di creare mondi virtuali tridimensionali e ambientazioni che sono visivamente vicine al mondo naturale. Queste scene 3D utilizzano una varietà di ambienti di programmazione moderni, tra cui grafica in tempo reale utilizzando OpenGL standard, il linguaggio di shading GL, e offline ray-tracing. La computer grafica tridimensionale è diventata uno strumento essenziale in ingegneria, matematica e in molti altri campi a causa delle sue numerose applicazioni. La computer grafica 3D è inoltre usata per costruire modelli CAD per auto, aerei e svariati oggetti di uso comune partendo da un prototipo virtuale per la modellazione. è la spina dorsale del mondo di oggi in numerosissimi film di animazione di successo. La computer grafica rende la visualizzazione, l'editing e la condivisione sui social media più facile e più interattiva. Essa ci permette di creare visualizzazioni scientifiche complete, utilizzando modelli di fotocamere innovativi che abbinano il rilevamento di immagini con i calcoli. Le immagini generate al computer ci circondano e sono una parte importante della nostra vita quotidiana.

Per maggiori approfondimenti:
www.render3d-italia.it

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