3d的技术原理有哪些
3D或者说三维数字化技术,是基于电脑/网络/数字化平台的现代工具性基础共用技术,那么你对3d了解多少呢?以下是由我整理关于什么是3d的内容,希望大家喜欢!
3d的简介
3D是英文“3 Dimensions”的简称,中文是指三维、三个维度、三个坐标,即有长、宽、高。换句话说,就是立体的,3D就是空间的概念也就是由X、Y、Z三个轴组成的空间,是相对于只有长和宽的平面(2D)而言。
根据科学猜想,人们本来就生活在四维的立体空间中(加一个时间维),眼睛和身体感知到的这个世界都是三维立体的(时间是虚构的),并且具有丰富的色彩、光泽、表面、材质等等外观质感,以及巧妙而错综复杂的内部结构和时空动态的运动关系;我们对这世界的任何发现和创造的原始冲动都是三维的。
今天的3D,主要特指是基于电脑、互联网的数字化的3D/三维/立体技术,既可以是动词、是名词,又可以是形容词、是状态副词,也就是三维数字化。包括3D软件技术和3D硬件技术。
3d的技术原理
电脑的发明和快速普及,伴随互联网的飞速延伸,迅速地改变和还原了这一切,深刻地改写着我们的生活方式、消费方式、工作方式和生产方式……基于电脑和互联网的三维数字化技术,终于使人们对现实三维世界的认识重新回归到了原始的直观立体的境界。无论在虚拟的网络上还是在现实的生活中,从大到飞机、轮船、汽车、电站、大厦、楼宇、桥梁,小到生活中的每一个小小的工业产品,到处都能见到电脑制作的数字化的3D模型、动画与仿真。这不仅是“2D/平面”到“3D/立体”的优美转身!更是2D平面时代到3D数字化时代的一场深刻革命!
随着近些年来电脑技术的快速发展,3D技术的研发与应用已经走过了几十年的前期摸索阶段,技术的成熟度、完善度、易用性、人性化、经济性等,都已经取得了巨大的突破;随着电脑网络应用的快速普及,就3D应用而言,更是成为了普通大专学生轻松驾驭的基本电脑工具的,像电脑打字一样;3D的消费和使用,如通过3D技术做出来的游戏、电影、大厦、汽车、手机、服装等等,更已经成为了普通大众工作和生活中的一部分。
3D是three-dimensional的缩写,在计算机里显示3d图形,就是说在平面里显示三维图形。不像现实世界里,真实的三维空间,有真实的距离空间。计算机里只是看起来很像真实世界,因此在计算机显示的3d图形,就是让人眼看上就像真的一样。人眼有一个特性就是近大远小,就会形成立体感。计算机屏幕是平面二维的,之所以能欣赏到真如实物般的三维图像,是因为显示在计算机屏幕上时色彩灰度的不同而使人眼产生视觉上的错觉,而将二维的计算机屏幕感知为三维图像。基于色彩学的有关知识,三维物体边缘的凸出部分一般显高亮度色,而凹下去的部分由于受光线的遮挡而显暗色。这一认识被广泛应用于网页或其他应用中对按钮、3d线条的绘制。比如要绘制的3d文字,即在原始位置显示高亮度颜色,而在左下或右上等位置用低亮度颜色勾勒出其轮廓,这样在视觉上便会产生3d文字的效果。具体实现时,可用完全一样的字体在不同的位置分别绘制两个不同颜色的2d文字,只要使两个文字的坐标合适,就完全可以在视觉上产生出不同效果的3d文字。
3D立体电影的制作有多种形式,其中较为广泛采用的是偏光眼镜法。它以人眼观察景物的方法,利用两台并列安置的电影摄影机,分别代表人的左、右眼,同步拍摄出两条略带水平视差的电影画面。放映时,将两条电影影片分别装入左、右电影放映机,并在放映镜头前分别装置两个偏振轴互成90度的偏振镜。两台放映机需同步运转,同时将画面投放在金属银幕上,形成左像右像双影。当观众戴上特制的偏光眼镜时,由于左、右两片偏光镜的偏振轴互相垂直,并与放映镜头前的偏振轴相一致;致使观众的左眼只能看到左像、右眼只能看到右像,通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上,由大脑神经产生三维立体的视觉效果。展现出一幅幅连贯的立体画面,使观众感到景物扑面而来、或进入银幕深凹处,能产生强烈的“身临其境”感。
国际上是以3D电影来表示立体电影。人的视觉之所以能分辨远近,是靠两只眼睛的差距。人的两眼分开约5公分,两只眼睛除了瞄准正前方以外,看任何一样东西,两眼的角度都不会相同。虽然差距很小,但经视网膜传到大脑里,脑子就用这微小的差距,产生远近的深度,从而产生立体感。一只眼睛虽然能看到物体,但对物体远近的距离却不易分辨。根据这一原理,如果把同一景像,用两只眼睛视角的差距制造出两个影像,然后让两只眼睛一边一个,各看到自己一边的影像,透过视网膜就可以使大脑产生景深的立体感了。各式各样的立体演示技术,也多是运用这一原理,我们称其为“偏光原理”。