Програмні пакети, дозволяють створювати тривимірну графіку, тобто моделювати об'єкти віртуальної реальності і створювати на основі цих моделей зображення, дуже різноманітні. Останні роки стійкими лідерами в цій області є комерційні продукти: такі як 3D Studio Max, Maya, Lightwave 3D, Softimage, Sidefx Houdini, Maxon Cinema 4D і порівняно нові Rhinoceros 3D, Nevercenter Silo або ZBrush. Крім того, існують і відкриті продукти, поширювані вільно, наприклад, пакет Blender (дозволяє створювати 3D моделі, c подальшим рендерингом (комп'ютерної візуалізацією)), K-3D і Wings3D.
тривимірний графіка дисплей друк
2 тривимірний дисплей
Тривимірний дисплей - назва для пристрою візуального відображення інформації (дисплея), що дозволяє створювати у глядача ілюзію наявності реального обсягу у демонстрованих об'єктів і ілюзію часткового або повного занурення в сцену, за рахунок стереоскопічного ефекту.
2.1 Види тривимірних дисплеїв
1. стереоскопічного 3D-дисплеї формують окремі зображення для кожного ока. Такий принцип використовується в стереоскопії, відомих ще з початку XIX століття.
2. автостереоскопічні 3D-дисплеї відтворюють тривимірне зображення без будь-яких додаткових аксесуарів для очей або голови (таких як стереоокуляри або шоломи віртуальної реальності).
3. Голографічні 3D-дисплеї імітують просторове розміщення світлових хвиль в такому вигляді, як вони розташовувалися б при віддзеркаленні світла від реального тривимірного об'єкту.
4. Об'ємні дисплеї використовують різні фізичні механізми для показу світяться точок в межах деякого об'єму.
2.2 Стереоскопічні дисплеї
стереоскопічні дисплеї діляться на два типи:
1. Автостереоскопічні дисплеї - дисплеї, що не потребують в додаткових аксесуарах, і здатні самостійно формувати стереоефект шляхом направлення потрібного пучка світла в потрібний око. Як правило, для цього застосовуються мікролінзи Френеля, що виконують роль светоделітелей, і спеціальні бар'єрні сітки, так щоб кожне око глядача бачив тільки той стовпець пікселів, який призначений для нього (у даного методу є множинні недоліки. Зокрема, вихід глядача з потрібного ракурсу або вихід з обмеженою В«зони безпечного переглядуВ» призводить до руйнування ефекту стерео, а дозвіл зображення по горизонталі автоматично зменшується вдвічі).
Виробники стереодісплеев продовжують розробляти технології, що дозволяють зменшити ці недоліки. Philips і NewSight розробили свої технології многоракурсних дисплеїв - WOWvx і MultiView. Компанія SeeReal Technologies, в свою чергу, вбудовує в свої дисплеї рухливий светоделітель і детектор положення голови глядача, перебудовуючи зображення під потрібний кут зору.
2. Дисплеї, що вимагають використання допоміжних пристроїв (очок) для створення зорового стереоефекту. У свою чергу допоміжні очки діляться на дві категорії - пасивні і активні:
1. Пасивні:
a. Анагліфічних, що використовують метод отримання стереоефекту для стереопари звичайних зображень за допомогою колірного кодування зображень, призначених для лівого і правого ока. Замість діоптрійність стекол в такі окуляри вставлені спеціальні світлофільтри, як правило, для лівого очі - червоний, для правого - блакитний або синій.
b. Поляризаційні окуляри, через ефект поляризації формують різні зображення для різних очей. Зниження яскравості зображення для поляризаційних окулярів становить приблизно 50%, дозвіл залишається тим же (для систем з двома РК-панелями: Planar, StereoPixel) або знижується вдвічі (Zalman). Поляризаційні окуляри застосовуються також у кінотеатрах IMAX.
2. Активні - затворні окуляри (рідкокристалічні або поляризаційні), синхронізовані з дисплеєм і по черзі затемнює з тією ж частотою, з якою дисплей виводить зображення (кадри) для кожного ока. За рахунок ефекту інерції зору в мозку глядача формується цілісне зображення (при цьому потрібно дисплей з частотою розгортки 120 Гц, так, щоб для кожного ока частота оновлення зображення становила 60 Гц). Зниження яскравості зображення для затворних становить приблизно 80%, дозвіл залишається тим же.
2.3 Голографічні дисплеї
Голографічні 3D дисплеї відтворюють безперервне світлове поле, відповідне світловому полю реальної 3D сцени.
Принцип: Поділ обсягу відтворення безліччю умовних вертикальних площин, що проходять через центр екрану. У кожній частині розбитого площинами простору спостерігається свій вигляд (ракурс) об'ємної сцени.
Зазвичай, коли мова заходить про H3D, мають на увазі пристрій, здатний відтворювати на деякому матеріалі подобу традиційної голограми, тобто обчислювати і відображати фиксируемую їй в вигляді дифракційних структур інтерференційну картину світлового поля, причому робити це в реальному часі.
Плюс: саме реалістичне 3D зображення, що володіє всіма оптичними властивостями відображуваного реального об'єкта;
Мінуси: технічна складність на межі сучасних можливостей апаратури; обчислювальних потужностей вистачає тільки для статичних зображень.
2.4 Об'ємні дисплеї
Термін В«3D-дисплейВ» вживається і у відношенні т. н. об'ємних або воксельних дисплеїв, де об'ємне зображення формується (За допомогою різноманітних фізичних механізмів) з світяться точок в межах деякого обсягу. Такі дисплеї замість пікселів оперують вокселів.
Об'ємні дисплеї будуються на різних принципах. Наприклад, можуть складатися з безлічі площин, які формують зображення, які розташовані одна над іншою, однієї хитної площині, або ж обертаються плоских, або криволінійних панелей. Дисплеї на основі хитних площин і обертових панелей використовують ефект зорової інерції для досягнення 3D-ефекту. За цикл свого руху рухома (що коливається або обертова) поверхню весь обсяг, в якому розташовується зображення, глядач же сприймає всі положення поверхні як одночасні, в результаті і бачить замість однієї поверхні суцільне тіло.
Зараз набувають поширення подібні дисплеї низького дозволу на основі світлодіодів (в тому числі триколірних (RGB), що дозволяють отримати до 16 млн. колірних відтінків), як найпростіших, дозволом 3х3х3 (монохром), так і значного розміру і дозволу.
3 3D-принтер
3D-принтер - пристрій, що використовує метод створення фізичного об'єкта на основі віртуальної 3D-моделі.
3.1 Технологія
3D-друк може здійснюватися різними способами і з використанням різних матеріалів, але в основі будь-якого з них лежить принцип пошарового створення (вирощування) твердого об'єкта.
Застосовуються дві принципові технології:
1. Лазерна
1. Лазерний друк - ультрафіолетовий лазер поступово, піксель за пікселем, засвічує рідкий фотополімер, або фотополімер засвічується ультрафіолетовою лампою через фотошаблон, мінливий з новим шаром. При цьому він твердне і перетворюється на досить міцний пластик
2. Лазерне спікання - при цьому лазер випалює в порошку з легкосплавного пластику, шар за шаром, контур майбутньої деталі. Після цього зайвий порошок струшується з готової деталі
3. Ламінування - деталь створюється з великої кількості шарів робочого матеріалу, які поступово накладаються один на одного і склеюються, при цьому лазер вирізує в кожному контур перетину майбутньої деталі
2. Струминна
1. Застигання матеріалу при охолодженні - роздавальна головка видавлює на охолоджувану платформу-основу краплі розігрітого термопластика. Краплі швидко застигають і злипаються один з одним, формуючи шари майбутнього об'єкта
2. Полімеризація фотополімерного пластику під дією ультрафіолетової лампи - спосіб схожий на попередній, але пластик твердне під дією ультрафіолету
3. Склеювання або спікання порошкоподібного матеріалу - те ж саме що і лазерне спікання, тільки порошок склеюється речовиною, що клеїть, що надходять з спеціальної струменевого головки. При цьому можна відтворити забарвлення ...
