Üç Boyutlu Grafiklerin Dünyası

Üç Boyutlu Grafiklerin Dünyası


Grafik dünyasının geleceği ve üçüncü boyutta yaşanan gelişmeler.
http://www.chip.com.tr/images/conten...0131025257.jpg





Üç boyutlu (3D) grafik dendiğinde hemen herkesin aklına, gerçeğe giderek daha da yaklaşan bilgisayar oyunları gelir. Ancak bu büyüleyici dünyanın bizlere sundukları, sadece oyunlarla sınırlı değil.

Uç boyutlu grafik; bilgisayar oyunu tutkunları, çizim uzmanları, mühendisler, grafik tasarımcıları, proje uzmanları ve hatta yönetmenler için bile vazgeçilmez bir araçtır. Örneğin yeni nesil bilgisayar oyunlarına baktığımızda, hemen hepsinin 3 boyutlu grafiklerin yardımıyla geliştirildiklerini görüyoruz. Konu Hollywood filmleri olduğunda da durum pek farklı değil. Bazı filmlerde gerçek karakterler bilgisayarla oluşturulan 3 boyutlu ortamlara dahil edilebiliyorlar, bazı filmler ise tamamen bilgisayarın eseri olan 3 boyutlu sanal karakterlerin yardımıyla çekiliyorlar. Kısacası üç boyutlu grafik, çağımızın destansı fenomenlerinden birisi olmayı çoktan başardı bile.

Üçüncü Boyutun İki Farklı Yüzü


http://www.chip.com.tr/images/conten...0131025538.jpg


ÜÇÜNCÜ BOYUTUN İKİ FARKLI YÜZÜ

Üç boyutlu grafikler, son birkaç yıldır özellikle uygulama ortamı anlamında iki farklı yolu takip etmeye başladılar. Bunlardan ilki, tamamen teknik bir yol olarak karşımıza çıktı. Özellikle çizim ve proje uzmanları ile mimarlar tarafından kullanılan CAD (Computer Aided Design - Bilgisayar Destekli Tasarım), üç boyutlu grafiklerin teknik alanlara girişini müjdeliyordu. Öyle ki, yapılan çizimler neredeyse bir fotoğraf kadar kusursuz hale geldiler.

Üç boyutlu grafiklerin takip ettikleri ikinci yol ise bizleri eğlence dünyasına taşıdı. Başta oyun üreticileri, film yapımcıları ve reklamcılar olmak üzere birçok farklı sektör, üçüncü boyutun sunduğu avantajlardan sonuna kadar yararlanmayı başardılar.

Ancak üç boyutlu grafiklerle çalışmanın sadece profesyonellerin tekelinde olduğunu da düşünmeyin. Ev bilgisayarlarının giderek daha fazla gelişmeleri, son kullanıcıya yönelik üç boyutlu grafik programlarının da yaygınlaşmasını sağladı. Eğer amatör olarak 3 boyutlu grafikler üzerinde çalışmak istiyorsanız, size yardımcı olabilecek çok sayıda program bulmanız mümkün.

CAD ile Teknik Çizimler


http://www.chip.com.tr/images/conten...0131025713.jpg


CAD İLE TEKNİK ÇİZİMLER

CAD programları, profesyonellere yönelik çizim ve tasarım araçları olarak tanımlanabilirler. Çok gelişmiş CAD programları bulabileceğiniz gibi, sınırlı özellikler sunan ve kullanımı kolay olan "hafif" CAD programlarına rastlamanız da mümkün. "Hafif" diyoruz; çünkü bahsettiğimiz basit programlar, aslında gelişmiş programların sınırlı sürümleri olarak karşımıza çıkıyorlar. Yani bir programın hem profesyonel sürümü, hem de hafifletilmiş basit bir sürümü bulunabilir. Gelişmiş CAD programları ile bir evin tüm detaylarını tasarlayabilirken, sınırlı sürümler ile sadece bir masa veya lamba tasarlamaktan öteye geçmeniz mümkün olmaz.

CAD konusunda tecrübeli bir kullanıcı değilseniz, merakınızı kesinlikle sınırlı sürümler ile gidermenizi tavsiye ederiz. Çünkü profesyonel sürümlerin kullanımı hem daha zor, hem de çok daha karmaşıktır. Doğal olarak, gelişmiş programlar ile amatör kullanıcılar bir araya geldiğinde ortaya kayda değer bir çalışmanın çıkması mümkün olmaz. Bu yüzden amatör bir kullanıcı, ancak sınırlı sürümleri kullanarak göze hoş gelen sonuçlar elde etmeyi başarabilir.

CAD programlarını tam anlamıyla profesyonel bir düzeyde, yani iş amaçlı kullanan çok sayıda kullanıcı bulunmaktadır. Bu kullanıcılar öğeleri üç boyutlu bir platformda bir araya getirme konusunda çalışmalar yaptıkları gibi, bu çalışmalara hareket kazandırarak ilginç animasyonlar da geliştirebilirler. Örneğin yeni bir motor üzerinde çalışan bir makine mühendisini ele alalım. Mühendis önce motorun iskeletini çizer ve daha sonra bu iskeleti renklerin yardımıyla üç boyutlu hale getirir. Proje işlemi tamamlandığında ise, bu kez sıra animasyonu hazırlamaya gelir. Hazırlanan animasyon, motorun çalışmasını sanal ortamda görmemizi sağlayacaktır. Animasyonların yardımıyla, henüz tasarım aşamasında olan bir ürün, doğabilecek problemlere karşı test edilmiş olur.

CAD programları sadece yeni bir ürünün tasarımı ya da bir binanın projelendirme aşamalarında kullanılmazlar. Örneğin sanal bir otomobil ile gerçekleştirilen kaza simülasyonları, CAD sistemlerinin güvenlik konusunda ne kadar önemli olduklarını rahatlıkla ortaya koyacaktır. Ayrıca inşaat halindeki yeni bir binanın içinde sanal gezinti düzenlenmesi, mobilyaların sanal ortamda katlara yerleştirilmeleri ve günün herhangi bir saatinde, herhangi bir mevsimde odaların aydınlanma şartlarının kontrol edilmesi de CAD programları sayesinde mümkün olabiliyor. Üstelik tüm bunlar sadece monitör üzerinden gerçekleştirilebiliyor.

CAD programlarının fiyatları, daha önce sık sık bahsettiğimiz grafik programlarına oranla biraz daha yüksektir. Ancak harcayacağınız paranın karşılığını sonuna kadar alacağınız da kesin.

Eğlence Sektörü


http://www.chip.com.tr/images/conten...0131025908.jpg


EĞLENCE SEKTÖRÜ

Hayal gücünü sanatsal ve eğlenceli bir şekilde bilgisayara aktarmayı sağlayan üç boyutlu grafik programları da vardır. Örneğin son dönem Hollywood filmlerini dikkatle incelerseniz, 3 boyutlu grafiklerin sık sık kullanıldıklarını hemen fark edeceksiniz. Sıradan bir film sahnesinde gördüğünüz büyük canavarlar, aslında tamamen 3 boyutlu grafiklerin eseridir. Ancak yukarıda da belirttiğimiz gibi, tamamen 3 boyutlu grafiklerle oluşturulan ve gerçekten hiç bir farkı olmayan birçok animasyon filmine rastlama şansına da sahipsiniz.

Eğlence sektöründe kullanılan programların CAD programlarına oranla en büyük farkları, hareketlendirme yeteneklerinde gizlidir. Eğlence amaçlı üç boyutlu grafik öğelerinin (filmler ya da oyunlarda kullanılan grafikler) hareketli olmaları, bu programları teknik CAD yazılımlarından farklı bir kategoriye sokar. Belki bir motor tasarlarken de küçük hareketler oluşturmak zorunda kalabilirsiniz. Ancak eğlence sektöründe hareket teriminin anlamı çok daha kapsamlı olacaktır.

TERS SİNETİK

Hareketli bir öğe yaratmak hiç de kolay değildir. İşte bu yüzden, grafik sektöründe çalışan sanatçılar ters sinetik adı verilen zorlu bir tekniğe başvururlar. "Thomson Digital Images" tarafından geliştirilen bu teknik, sanal bir şeklin mükemmele yakın bir biçimde hareketlendirilmesini mümkün hale getirir. Örneğin, öncelikle bir insan figüründeki eklemlerin yerleri belirlenir; daha sonra hareketlerin akışı ve esneklik derecesi programlanır. Ancak herşey bu kadarla sınırlı kalmaz. Ters sinetik hareketli bir gövdeyi oluşturan parçaların ve geri kalan bölümlerin hareketi ve esnekliği arasında etkileşim kurulmasını sağlar. Figürün bir bacağını tutup havaya kaldırdığınızda, ağırlık da diğer bacağa kayacaktır ve belli bir vücut hareketi ortaya çıkacaktır. İşte ters sinetik tekniğinin dikkate aldığı kurallardan birisi budur. Benzer kurallar tüm kas ve iskelet yapısına uygulanabilirler.

Gerçekçi görünen bir insan veya kukla oluşturmanın uzun ve karmaşık bir işlem olduğunu tekrar belirtelim. Bu işlemin gerçek anlamdaki başarısının, detaylara, yani örneğin saçın dalgalanması gibi ufak ayrıntılara bağlı olduğunu asla aklınızdan çıkartmayın. Böyle bir hareketi elde edebilmek için yer çekimi gibi fizik kurallarının da işin içine girmesi gerekecektir. Bu yüzden sanatçı teknolojiye hakim olduğu kadar, fizik kurallarına da hakim olmak ve bu kurallara sonuna kadar uymak zorundadır.

Hareketleri Kaydetmek


http://www.chip.com.tr/images/conten...0131030258.jpg


HAREKETLERİ KAYDETMEK

Sanal figürlerin hareketlerini dijital ortama aktarma sürecini basitleştirmek isteyen proje uzmanları, bu iş için özel bir yöntem geliştirdiler. Bu yöntemde canlı bir modelin vücuduna bazı hassas algılayıcılar yerleştirilir. Model istenilen hareketleri gerçekleştirirken, bu sırada özel algılayıcılar da modelin tüm hareketlerini kaydederler. Bu şekilde elde edilen veriler ise bilgisayar ekranındaki sanal kahramana birebir uygulanır. Böylece üç boyutlu animasyon da mükemmele yakın bir kusursuzluğa sahip olur. Yüz ve dudak hareketleri ise daha sonra eklenir. Ekleme işleminin gerçekleşmesi için gerçek modelin yüz ifadelerinin ve dudak hareketlerinin fotoğrafları çekilir; daha sonra bu fotoğraflardan alınan görüntüler, bilgisayar ekranındaki dijital kahramanın yüzüne yapıştırılır.

Bahsettiğimiz bu yöntem, yeni nesil bilgisayar oyunlarında da yoğun olarak kullanılmaktadır. Örneğin hepimizin severek oynadığı bir futbol oyun serisi olan Fifa'da, futbolcuların hareketleri bu yöntemin yardımıyla sanal ortama aktarılmaktadır.

Titanic'teki Üçüncü Boyut


http://www.chip.com.tr/images/conten...0131030447.jpg


TİTANİC'TEKİ ÜÇÜNCÜ BOYUT

Üç boyutlu grafik teknolojisi büyük bir hızla gelişiyor olsa da, tüm ihtiyaçları karşılayabilecek tek bir program henüz geliştirilemedi. Başka bir deyişle üç boyutlu grafikler üzerinde çalışan kullanıcılar, aynı anda birkaç programdan yardım almak zorunda kalıyorlar. Örneğin Digital Domain isimli şirket, Titanic filminin efektleri için pek çok farklı programı bir arada kullandı. İnsan figürlerinin animasyonu için Alias Waveiront Power ve Softimage 3D adlı animasyon programlarından yardım alındı.

Büyük transatlantik Lightwave programı ile, okyanus ise Render World programı ile oluşturuldu. Ayrıca grafikler hayata geçirilirken ve düzenlenirken 400'den fazla özel bilgisayar kullanıldı. Tüm bunları bir arada düşünürsek, maliyetin neden 200 milyon doları aştığını da rahatlıkla anlayabiliriz.

Strata 3D


http://www.chip.com.tr/images/conten...0131030550.jpg


STRATA 3D

Üç boyutlu grafiklerle çalışırken yardım alabileceğiniz programlardan birisi olan Strata 3D, sunduğu gelişmiş özelliklerin yanı sıra fiyatı ile de dikkat çekmeyi başarıyor. Programın tamamen ücretsiz olan deneme sürümünü "www.strata.com" adresinden indirebilirsiniz. Üç boyutlu grafik dünyasına adım atmak isteyenlerin tek yapması gereken, bu programı bilgisayara indirmek ve kurmak. Ancak kurulum dosyasının oldukça büyük olduğunu da unutmadan ekleyelim.

Program, C3D Designer ve 3D Image Explorer gibi üç boyutlu grafik araçları ile birlikte geliyor. Bu araçları kullanan tecrübesiz kullanıcılar bile, kısa süre içerisinde hayal güçlerini bilgisayara yansıtmaya başlayabilirler. Ancak küçük bir uyarı yapmakta da yarar var... Programı kullanırken çoğu zaman yardım dosyalarını okumak zorunda kalacaksınız. Çünkü Strata 3D de, pek çok benzeri program gibi oldukça karmaşık bir yapıya sahiptir. Eğer üç boyutlu grafik konusunda kendinizi geliştirmek gibi bir amacınız varsa, zorluklar karşısında asla yılmamalı, sürekli çalışmaya ve denemeye devam etmelisiniz.

Bilgisayar Oyunları ve Üçüncü Boyut


http://www.chip.com.tr/images/conten...0131030648.jpg


BİLGİSAYAR OYUNLARI VE ÜÇÜNCÜ BOYUT

Üç boyutlu grafikler, bilgisayar oyunlarının başarısında da büyük rol oynamaktadır. Teknolojinin hızlı gelişimi, daha fazla sayıdaki veriyi işleyebilen ekran kartları ile tanışmamızı sağladı. Ekran kartlarını her geçen gün güçlenmeleri ise, oyun geliştiricilerinin üç boyutlu grafiğe yoğun olarak ilgi göstermelerine neden oldu.

Güncel bilgisayar oyunlarının büyük çoğunluğu, herkes tarafından satın alınabilecek orta seviye bilgisayarlara yönelik olarak hazırlanmaktadır. Bu yüzden oyunlarda kullanılan grafikler, asla sinema sektöründe kullanılan grafikler kadar karmaşık olmazlar. Ancak yine de oyunları tam kapasite ile oynamak için güçlü bir sisteme sahip olmanız gerektiğini unutmamalısınız. Eğer sisteminiz gerekli performansa erişemiyorsa, oyunun grafik seçeneklerine göz atabilir ve detay seviyesini biraz daha aşağıya çekebilirsiniz.

BİLGİ: RENDER (KAPLAMA)

Uç boyutlu grafikler, karmaşık matematiksel formüllerin yardımıyla objelerin üç boyutlu yansımalarını tasarlamaktan başka bir şey değildirler. Başlangıçta tasarlanan, objenin iskeletidir. Renk ve ışığın yansıması gibi, iskeleti hayata geçirecek ayrıntılar ise render (kaplama) sürecinde devreye girer.