Los gráficos 3D por computadora o por ordenador (en inglés 3D computer graphics) son gráficos que utilizan una representación tridimensional de datos geométricos (a menudo cartesianos) que se almacenan en el ordenador con el propósito de realizar cálculos y representar imágenes 2D, que se pueden almacenar para verlas más tarde o mostrarlas en tiempo real. Además, el término se puede referir al proceso de creación de dichos gráficos, o al campo de estudio de técnicas y tecnología relacionadas con los gráficos 3D.
Un gráfico 3D difiere de uno bidimensional principalmente por la forma en que ha sido generado. Este tipo de gráficos se originan mediante un proceso de cálculos matemáticos sobre entidades geométricas tridimensionales producidas en un ordenador, y cuyo propósito es conseguir una proyección visual en dos dimensiones para ser mostrada en una pantalla o impresa en papel.
En general, el arte de los gráficos tridimensionales es similar a la escultura o la fotografía, mientras que el arte de los gráficos 2D es análogo a la pintura. En los programas de gráficos por computadora esta distinción es normalmente difusa: algunas aplicaciones 2D utilizan técnicas 3D para alcanzar ciertos efectos como iluminación, mientras que algunas aplicaciones 3D primarias hacen uso de técnicas 2D.
William Fetter acuñó el término de computación gráfica en 1961 para describir su trabajo en Boeing. Una de las primeras exhibiciones de animación por computadora fue Futureworld (1976), que incluía una animación de un rostro humano y una mano que había aparecido anteriormente en el cortometraje experimental en 1972 denominado A Computer Animated Hand, creado por los estudiantes Edwin Catmull y Fred Parke de la Universidad de Path.
El software de gráficos 3D por computadora para ordenadores domésticos comenzó a aparecer a finales de los años 70. El primer ejemplo conocido es 3D Art Graphics, un conjunto de efectos gráficos 3D creado por Kazumasa Mitazawa y lanzado en el mercado el junio de 1978 para el Apple II.
El proceso de creación de gráficos 3D por computadora puede ser dividido en tres etapas básicas:
La etapa de modelado consiste en dar forma a objetos individuales que luego serán usados en la escena creada. Existen diversos tipos de geometría para modelar con NURBS y modelado poligonal o subdivisión de superficies (en inglés subdivision surfaces). Además, existe otro tipo llamado "modelado basado en imágenes" o en inglés image based modeling (IBM), que consiste en convertir una fotografía a 3D mediante el uso de diversas técnicas, por ejemplo, la fotogrametría cuyo principal impulsor es Paul Debevec.
Hay dos tipos de técnicas de modelar que son las más representativas dentro del modelado:
Esta etapa trata de distribuir los diferentes elementos (objetos, luces, cámaras...) en una escena que será utilizada para producir una imagen estática o una animación. A continuación aparecen los diferentes aspectos que forman parte de la composición de una escena:
La animación en 3D es un proceso complejo, porque conlleva la realización previa de otros procesos como el diseño y modelado del objeto a animar. Consiste en la deformación o movimiento de los objetos de un modelo 3D a lo largo del tiempo. Para que haya animación, esta deformación o movimiento debe variar en algún aspecto respecto al tiempo: cambio de luces y formas, movimiento de objetos y cámaras, etc.
Los objetos se pueden animar a partir de:
Por otra parte, estas son las principales técnicas de animación 3D que se utilizan en la actualidad:
La animación es muy importante dentro de los gráficos, porque en estas animaciones se intenta imitar a la realidad misma. Algunas experiencias anteriores en el ámbito de la animación 3D son:
Actualmente, el mundo de la animación 3D ha evolucionado con el hecho que cualquier persona tiene los medios suficientes para poder crear una animación básica propia.
Se denomina renderizado (del inglés render) al proceso final de generar la imagen 2D o animación a partir de la escena creada. Es decir, en esta parte se procesa todo lo que es polígono, sombras, reflejos, iluminación, etc. para dar imágenes realistas, esto se puede renderizar como una única imagen o como un vídeo formado por muchas imágenes (fotograma).
El software de rénder puede simular efectos cinematográficos como lens flare, profundidad de campo o motion blur (desenfoque de movimiento). Estos elementos son un producto de las imperfecciones mecánicas de la fotografía física, pero la simulación de dichos efectos aportan un elemento de realismo a la escena. Se han desarrollado técnicas con el propósito de simular efectos atmosféricos o naturales como lluvia, humo, fuego, niebla, etc. mediante el muestreo volumétrico o cáusticas (efecto de la luz al atravesar superficies refractantes).
El proceso de rénder requiere simular una gran cantidad de procesos físicos complejos. A través de los años, la capacidad de procesamiento ha incrementado, permitiendo un nivel superior de realismo en los rénders. La mayoría de los estudios de cine utilizan Render Farm (granja de rénder) para generar imágenes de forma más rápida y eficaz.
Uno de los motores de rénder más conocidos y utilizados es V-Ray por su facilidad de configuración y por sus resultados de buena calidad.
Existen diferentes métodos de render tanto por GPU o CPU, aparte de V-Ray existen otros como, Arnold, Octane, Redshift, Corona, cycles, eevee.
A pesar de existir muchos paquetes de modelado y animación 3D, los más destacados son:
Además, existen otras aplicaciones informáticas, pero son menos habituales:
Los gráficos 3D se han convertido en algo muy popular, particularmente en videojuegos, al punto que se han creado interfaces de programación de aplicaciones (API) especializadas para facilitar los procesos en todas las etapas de la generación de gráficos por computadora. Estas interfaces han demostrado ser vitales para los desarrolladores de hardware para gráficos por computadora, ya que proveen un camino al programador para acceder al hardware de manera abstracta, aprovechando las ventajas de tal placa de video.
Las siguientes interfaces para gráficos por computadora son particularmente populares:
Escribe un comentario o lo que quieras sobre Animación en 3D (directo, no tienes que registrarte)
Comentarios
(de más nuevos a más antiguos)