وقتي كه مطلبي را روي صفحه كاغذ يا صفحه نمايش كامپيوتر مشاهده مي كنيد فقط با دو بعد طول و عرض سروكار داريد، اما حتماً برايتان سوال پيش آمده است كه چگونه در صفحه نمايش تلويزيون يا كامپيوتر فيلم هايي مثل داستان اسباب بازي [Toy Story] و بازي كامپيوتري مانند مهاجم معبد TombRaider سه بعدي به نظر مي آيند. در واقع فناوري هاي كنوني از خطاي باصره استفاده مي كنند و تصاوير گرافيكي دوبعدي را در سه بعد به خورد بيننده مي دهند.
براساس تعريف هر تصويري كه علاوه بر طول و عرض عمق هم داشته باشد، سه بعدي است، اما تصاويري كه فقط طول و عرض دارند دوبعدي هستند. سه بعدي جلوه دادن تصاوير دوبعدي كار تازه و جديدي نيست، هزاران سال است كه نقاشان از تكنيك هاي خاصي براي فريب قوه بينايي استفاده كرده اند. معمولاً متخصصان اين فن با افزودن عناصر به تصوير دوبعدي، جلوه سه بعدي مي بخشند. ساده ترين مثال اين فن تصوير زير است. نحوه قرار گرفتن اين دو مثلث در سمت راست سه بعد ايجاد كرده است.
اما براي ايجاد تصاوير سه بعدي متحرك مانند بازي هاي كامپيوتري سه بعدي پيچيدگي هاي خاصي وجود دارد كه عملاً بدون نرم افزارهاي مخصوص تقريباً غيرممكن است. براي ايجاد اين تصاوير سه بعدي سه گام اصلي وجود دارد:
۱ـ خلق يك دنياي سه بعدي مجازي.
۲ـ تعيين اين كه كدام بخش از اين دنيا قرار است روي صفحه نمايش ظاهر شود.
۳ـ تعيين اين كه هر پيكسل روي صفحه چگونه باشد كه تصوير كلي تا حد ممكن حقيقي به نظر برسد.
در گام اول بايد اين حقيقت درك شود كه بايد بين دنياي سه بعدي مجازي و تصويري از آن تفاوت قائل شد، اين حقيقت در مورد دنياي واقعي هم صادق است. در تصوير زير، دست انسان را در نظر بگيريد، خصوصيات دست نه تنها نحوه حركت را تعيين مي كند، بلكه تعيين كننده ظاهر قابل مشاهده آن است. مثلاً مفاصل هر انگشت به سمت كف دست خم هستند نه به سمت پشت دست. اما لزوماً خصوصيات تصاوير مجازي برگرفته از خصوصيات دنياي واقعي نيست و چون در طبيعت وجود ندارند، خصوصيات و نحوه رفتار آنها توسط نرم افزارهايي تعيين مي شود كه برنامه نويسان طراحي كرده اند، به اصطلاح اين خصوصيات ساختگي Synthetic هستند. گام دوم در درك اين پديده اين است كه وقتي دنياي سه بعدي مجازي خلق مي شود، هر لحظه اي كه تصوير روي صفحه نمايش نشان داده مي شود با لحظه بعد كاملاً متفاوت است و براساس زاويه ديد شما در دنياي مجازي تغييراتي (توسط نرم افزار) ايجاد مي شود كه رابطه منطقي ميان دو تصوير متوالي را ايجاد مي كند. بنابراين عده زيادي از طراحان و گرافيست ها تلاش مي كنند كه در هر تصوير همه جوانب را بسنجند. به عنوان مثال وقتي به يك شي از زواياي مختلف نگاه مي كنيد اگر فاصله آن شي تغيير نكند در تمامي تصاوير از زواياي مختلف، ارتفاع ثابت باقي مي ماند، اما طول و عرض به تناسب دنياي اطراف آن شي تغيير مي كنند. هر حركت بعدي چنان حساب شده طراحي مي شود كه هر بيننده اي را متقاعد مي كند كه در آن دنياي مجازي جز اين امكان ندارد. گام سوم هم به همان اندازه گام هاي اول و دوم نياز به نرم افزارهاي پيچيده دارد و براي واقعي جلوه دادن تصاوير روي صفحه نمايش چند عامل بايد به دقت تحت كنترل قرار بگيرند: اشكال (Shapes)، بافت سطح (Surface textures)، نورپردازي، پرسپكتيو، عمق و Antialiasing.
|
|
هر صفحه متشكل از انواعي از اشكال است كه از خطوط صاف و محدب تشكيل شده اند. ساده ترين اشكال دايره، مربع، مستطيل هستند و مثلث ها بيشترين اشكال موجود در يك صحنه را تشكيل مي دهند، تصاوير طبيعت تركيب پيچيده اي از اشكال هستند. وقتي هزاران شكل در كنار هم قرار مي گيرند، چارچوبي تحت عنوان Wireframe ايجاد مي كنند. اين Wireframeها بايد درون بافتي مسطح قرار بگيرند كه به آن (Surface texture) مي گويند. با تشكيل اين سطوح نياز به نورپردازي مناسب است. وقتي به پيچيدگي كار پي خواهيد برد كه در نظر بگيريد منابع نور در اطراف اشيا متعدد هستند و شدت و ضعف نور آنها بر اشياي اطرافشان تاثير دارد. منظور از پرسپكتيو هم اين است كه دوري و نزديكي اشيا در اندازه آنها تاثير دارد. هر چه شي اي دورتر باشد، در تصوير به نظر كوچك تر مي آيد. در هر حال تشكيل تصاوير سه بعدي و نمايش آن در صفحه نمايش هاي دوبعدي از پيچيدگي هاي خاصي برخوردار است. تشريح آن در يك مقاله كوتاه ميسر نيست.