Трёхмерная графика — раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объектов в трёх измерениях.
Компью́терная гра́фика (3D-графика) занимается созданием изображений и искусства с помощью компьютеров. Сегодня компьютерная графика является основной технологией в цифровой фотографии, кино, видеоиграх, цифровом искусстве, дисплеях мобильных телефонов и компьютеров, а также во многих специализированных приложениях. Было разработано множество специализированного оборудования и программного обеспечения, причем большинство устройств оснащено графическим аппаратным обеспечением. Это обширная и недавно развивающаяся область компьютерной науки. Термин был придуман в 1960 году исследователями компьютерной графики Верном Хадсоном и Уильямом Феттером из Boeing. Часто используется сокращение CG или, в контексте кино, компьютерная генерация изображений (CGI). Нехудожественные аспекты компьютерной графики являются предметом исследований в области компьютерных наук.
OpenGL — спецификация, определяющая платформонезависимый программный интерфейс для написания приложений, использующих двумерную и трёхмерную компьютерную графику. Разрабатывается в США и Европе, имеет тип лицензий GNU-/EU/.
Слово «ше́йдер» имеет несколько значений. В этой статье описано только одно из них.
Ре́ндеринг или отрисо́вка — термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.
Графический движок — промежуточное программное обеспечение, программный движок, основной задачей которого является визуализация (рендеринг) двухмерной или трёхмерной компьютерной графики. Может существовать как отдельный продукт или в составе игрового движка. Может использоваться для визуализации отдельных изображений или компьютерного видео. Графические движки, использующееся в программах по работе с компьютерной графикой, обычно называются «рендерерами», «отрисовщиками» или «визуализаторами». Само название «графический движок» используется, как правило, в компьютерных играх.
Игрово́й движо́к — базовое программное обеспечение компьютерной игры. Разделение игры и игрового движка часто расплывчато, и не всегда студии проводят чёткую границу между ними. Но в общем случае термин «игровой движок» применяется для того программного обеспечения, которое пригодно для повторного использования и расширения, и тем самым может быть рассмотрено как основание для разработки множества различных игр без существенных изменений.
Parallax occlusion mapping — программная техника (методика) в трёхмерной компьютерной графике, усовершенствованный вариант техники «parallax mapping». Parallax occlusion mapping используется для процедурного создания трёхмерного описания текстурированной поверхности с использованием карт смещения вместо непосредственного генерирования новой геометрии. Методику «Parallax occlusion mapping» условно можно назвать «2.5D», так как она позволяет добавлять трёхмерную сложность в текстуры, не создавая реальные трёхмерные графические структуры. В отличие от более простых методик рельефного текстурирования вроде bump mapping, normal mapping или parallax mapping, данная техника позволяет корректное определение перспективы и самозатенение в реальном времени, не требуя исполнения проходов рендеринга графического процессора для создания такого же эффекта с геометрическими вычислениями.
Конструктивная блочная геометрия, КБГ — технология, используемая в моделировании твёрдых тел. Конструктивная блочная геометрия зачастую, но не всегда, является способом моделирования в трёхмерной графике и САПР. Она позволяет создать сложную сцену или объект с помощью битовых операций для комбинирования нескольких иных объектов. Это позволяет более просто математически описать сложные объекты, хотя не всегда операции проходят с использованием только простых тел. Так, часто с помощью конструктивной блочной геометрии представляют модели или поверхности, которые выглядят визуально сложными; на самом деле, они являются немногим более чем умно скомбинированные или декомбинированные простые объекты. В некоторых случаях конструктивная блочная геометрия исполняется с помощью полигональных сеток, и может быть процедурной и/или параметрической.
OTOY — комплекс аппаратных и программных решений, методик и средств, предназначенный для обработки графических вычислений на стороне сервера и отправки результатов в виде аудио- и видеопотока клиенту на веб-браузер через сетевые соединения, что является реализацией концепции облачных вычислений. Разработкой данного программно-аппаратного комплекса занимается американская компания OTOY совместно с компанией AMD. Технология была официально анонсирована 16 июня 2008 года в рамках программы «AMD Cinema 2.0» и в настоящее время находится в разработке. «OTOY» имеет схожую концепцию с OnLive, Gaikai и Playcast — все они подразумевают исполнение всех вычислительных задач компьютерных игр на стороне сервера и последующую отправку конечных данных в виде готового аудио- и видеопотока клиенту через Интернет.
True Impostors, True Imposters — программная техника (методика) в трёхмерной компьютерной графике, которая предназначена для оптимизации рендеринга трёхмерных сцен путём уменьшения их геометрической сложности. Применяется в компьютерных играх и других приложениях преимущественно реального времени.
Объёмные лучи — программная методика (техника) в трёхмерной компьютерной графике, предназначенная для создания эффекта трёхмерных лучей света, проходящих через окружение трёхмерной сцены. В реальном мире эффект трёхмерных лучей представлен так называемым оптическим эффектом Тиндаля, когда лучи света проходят через облако газа, дыма, пыли, аэрозоля или пара в затёмненном пространстве. При прохождении света через такую среду лучи света «подсвечивают» частички пыли или жидкости, которые распылены в воздухе, в результате чего можно увидеть эффект «объёмных лучей». Ещё одним проявлением подобного оптического эффекта являются сумеречные и противосумеречные лучи. Программная методика объёмных лучей предназначена для моделирования всех вышеописанных оптических эффектов в трёхмерной среде. Она широко используется в кинематографе и трёхмерном моделировании и рендеринге, а также в интерактивных приложениях компьютерной графики, включая компьютерные игры.
Geometry Instancing — программная техника (методика) в трёхмерной компьютерной графике преимущественно реального времени. Суть Geometry Instancing состоит в визуализации множества копий одной полигональной сетки в трёхмерной сцене за один подход. Эта методика используется, как правило, для множества однотипных объектов на сцене, которые расположены достаточно далеко от виртуальной камеры: деревьев, кустов, травы, одинаковых сооружениях и предметах.
Подповерхностное рассеивание — программная техника (методика) в трёхмерной компьютерной графике, описывающая распространение света через полупрозрачные тела. Суть подповерхностного рассеивания состоит в симуляции распространения света в полупрозрачных сплошных телах. Подповерхностное рассеивание описывает механизм распространения света, при котором свет, проникая внутрь полупрозрачного тела через его поверхность, рассеивается внутри самого тела, многократно отражаясь от частиц тела в случайном направлении и на нерегулярные углы. В итоге свет выходит из объекта в выходной точке, отличной от точки вхождения в объект. Подповерхностное рассеивание играет важную роль в трёхмерной компьютерной графике как реального времени, так и в офлайновых вычислениях. Подповерхностное рассеивание необходимо для корректного рендеринга таких материалов, как мрамор, кожа, молоко, нефрит, воск (парафин) и многие другие.
PowerVR — подразделение компании Imagination Technologies, занимающееся разработкой графических ускорителей, а также сопутствующим программным обеспечением. Их ускорители могут работать с 2D и 3D графикой, кодированием и декодированием видео, а также с задачами, связанными с обработкой изображений, в том числе ускорением DirectX, OpenGL ES, OpenVG и OpenCL.
OptiX — графический движок для визуализации методом трассировки лучей c использованием технологии CUDA компании nVidia. Трассировка лучей может быть использована как метод анализа и исследования геометрических систем при помощи вычисления распространения волн или частиц.
Unigine — многоплатформенный 3D-движок, разработанный одноимённой компанией UNIGINE. Движок используется для создания игр, систем виртуальной реальности, программ интерактивной визуализации, различных трёхмерных имитаторов. Также на основе Unigine создана серия популярных кроссплатформенных тестов производительности видеокарт: Sanctuary, Tropics, Heaven, Valley, Superposition.
Houdini — профессиональный программный пакет для работы с трёхмерной графикой, разработан компанией Side Effects Software. Главное отличие данного пакета в том, что он является средой визуального программирования.
О́блако то́чек — набор вершин в трёхмерной системе координат. Эти вершины, как правило, определяются координатами X, Y и Z и, как правило, предназначены для представления внешней поверхности объекта.
В компьютерной графике блок текстурирования (TMU) — компонент современных графических процессоров (GPU). Они способны поворачивать, изменять размер и деформировать растровое изображение, чтобы поместить его на произвольную плоскость заданной 3D-модели в качестве текстуры, в процессе, называемом текстурированием. В современных видеокартах он реализован как дискретный этап в графическом конвейере, в то время как при первом появлении он был реализован как отдельный процессор, например, как в видеокарте Voodoo2.