Александр Петелин - SketchUp. Базовый учебный курс

Начнем с обзорного знакомства с базовыми основами компьютерной графики вообще и 3D-моделирования в частности – понятиями, терминологией и «правилами игры».

Итак, каждый может взять в руки карандаш и изобразить на листе бумаги некие геометрические формы так, что они будут выглядеть объемными. На определенном этапе развития вычислительной техники появились технологии компьютерной графики и возможность рисовать в специальных программах – графических редакторах, например – всем известных Adobe Photoshop или CorelDraw. Конечно, чисто технически с этого момента началась настоящая революция в части инструментов, методов и возможностей рисования, но суть осталась та же – плоское изображение на некой плоской основе: там – на бумаге, здесь – в рабочем пространстве редактора, а для пользователя компьютера – как бы на экране монитора.

Псевдообъемность в двухмерном рисунке.

Теперь представим, что нам надо получить изображение этих же форм, но показать их с другой точки взгляда (другого ракурса), изменить размер и положение на листе. В случае «ручного» рисования такие задачи означают только одно – все опять «с нуля», заново!..

В компьютерном графическом редакторе можем без проблем быстро изменить размеры и положение уже существующего рисунка, удалить, приблизить картинку на экране, но вот другой ракурс… и здесь означает рисование еще одной новой картинки.

Проблема в том, что рисуя на листе бумаги, мы неизбежно имеем дело с т.н. двумерным рабочим полем, с двумя Dimension (размерами, измерениями), откуда и пришло сокращенное обозначение – 2D. Или, по-другому – при этом используем только два размерных понятия и измерения – «ширина (или длина)» и «высота».

В этих же параметрах работают и механизмы рисования 2D графических редакторов – в них положение любой точки определяется координатами по двум осям: горизонтальной и вертикальной (обозначаемых обычно X и Y). При этом заметим, что даже если откроем в графическом редакторе реальное фото, на котором зрительно вполне явно «читается» глубина пространства, все равно картинка, как объект редактирования, остается двумерной.

Принцип построения перспективных искажений в пространстве.

В отличие от 2D, трехмерная, или 3D-графика, базируется на принципиально другом подходе, прежде всего – к рабочему пространству. Здесь два привычных понятия и измерения – «ширина, высота», дополняются третьим – «глубина», и таким образом положение элементов любого объекта однозначно определяются уже тремя пространственными координатами с числовыми значениями по каждой из осей (традиционно – X, Y, Z). А само трехмерное пространство – это фактически виртуальный мир, который во многих 3D-редакторах так и называется – World (Мир), а его оси – World Axes (Мировые оси).

Также для такого пространства, «мира» в SketchUp используется аналогичное понятие – «Сцена». Работу в 3D-редакторе правильней уже называть не «рисованием», а «построением», поскольку в итоге рисуем не картинку, не плоскую фигуру, а строим именно полноценную (пусть и виртуальную) объемную форму. Такая форма (или «модель»), как и в реальности, имеет три измерения в физически реальных величинах. И именно это дает возможность свободно манипулировать объектом в трехмерной пространстве проекта-сцены.

Система основных осей сцены в SketchUp.

Итак, в трехмерной сцене произвольно меняем положение модели в пространстве – перемещаем и поворачиваем объекты так, что можем легко увидеть любые из их сторон. Однако рассмотреть любой трехмерный объект можно и по-другому, используя еще один базовый механизм 3D моделирования – т. н. Camera (Камеру). Что под этим понимается? В принципе, это то, что в каждый момент времени видим на экране монитора, это как бы окно в наш виртуальный мир, созданный в данном проекте. Или, точнее: представьте, что смотрите на сцену через объектив фотокамеры. Почему именно объектив, а не просто «окно»? Дело в том, что механизм камеры дает дополнительные возможности управления показом сцены за счет изменения параметров ее виртуального «объектива». Т.е. можно физически достоверно имитировать диафрагму, глубину резкости, фокусное расстояние, ширину поля взгляда и др. настройки реальной оптики фотокамеры. Кроме того, доступны опции зуммирования, т.е. увеличения, уменьшения (или приближения, удаления) изображения нужной части сцены на экране. Пока на этом останавливаться не будем, но тому, кто достаточно основательно занимался фотографией, эти термины скажут многое…