O modelowaniu 3D

Przepraszam, że dawno nie pisałem. Przygotowywałem wystąpienie na konferencję TEDx Kids Przymorze i brałem udział w pewnym konkursie. Chciałbym przedstawić tekst mojego wystąpienia, które wygłosiłem na TEDx'e. Dotyczyło ono grafiki komputerowej. A oto co mówiłem:

"Cześć, mam na imię Mateusz, mam 14 lat i chciałem Wam opowiedzieć o modelowaniu 3D. Zanim jednak przejdę do właściwej części mojej wypowiedzi, chciałem powiedzieć, dlaczego interesuję się tą dziedziną grafiki komputerowej.

 Modele pasjonowały mnie od zawsze. Jak byłem mały, lepiłem dużo figurek z modeliny, nawet bardziej skomplikowanych. Zrobiłem również lotnisko z papieru.

 Mam wiele ulubionych modeli. Przedstawię 3, ponieważ każdy z nich reprezentuje inną metodę stworzenia. Mam Garfielda z masy papierowej, glinianego baranka do koszyka Wielkanocnego (w „zestawie” była jeszcze bazooka) oraz latającego delfina. Ten ostatni jest bardzo ciekawy, ponieważ zrobiłem go z drutu i obkleiłem gazetą maczaną w kleju do tapet. Dzięki swojej specjalnej konstrukcji jest on bardzo lekki. Na prezentacji możecie obserwować te modele.

A oto jedno z moich pierwszych, komputerowych 3D.

Program, w którym je zrobiłem jest dość prosty w obsłudze (oczywiście tylko wtedy, gdy tworzysz proste grafiki. Potem zaczynają się schody). Po otwarciu programu, wyświetla ci się siatka. W lewym górnym rogu widzisz podgląd tego, co stworzyłeś. Jest bardzo dużo opcji, większość strasznie  trudna, jednak w prostych 3D można się obejść bez nich. Aby stworzyć krajobraz wybierasz obiekty takie jak morze czy góra i umieszczasz je na planszy. Co do góry, to po ustawieniu możesz dowolnie edytować jej wygląd. Do tego istnieje możliwość dodania prostych elementów takich jak kule czy walce, które za pomocą zaawansowanych opcji możesz potem zmieniać w dowolne obiekty (jest to bardzo trudne). Jak już ukończysz swój model, przypisujesz do obiektów tekstury (to jest kolory i wzory) a potem naciskasz wielki czerwony przycisk (nie, nie ten od rakiet nuklearnych) aby obraz się wyrenderował. Renderowanie oznacza nakładanie pikseli, ułożonych w tekstury, na  model, który najpierw składa się z siatki. To już tyle, jeśli chodzi o wstęp.

Teraz chciałbym przedstawić różne sposoby modelowania 3D. Niektóre programy działają na zasadzie „rzeźbienia” specjalnym pędzle w wirtualnej bryle.

W tych aplikacjach istnieje wiele rozmaitych narzędzi. Pozwalają one na rozciąganie, wgniatanie czy robienie szczelin w materiale. Daje to dużą kontrolę nad edytowaniem materiału, jednak czasem jest nieprecyzyjne. Na prezentacji widzicie smoka wykonanego tą techniką. Można również dodać tło.
W niektórych programach najpierw rysujemy płaską mapę, a potem program wykonuje trójwymiarowy model na jej podstawie. W takich aplikacjach jaśniejsze elementy są wyżej, a ciemniejsze niżej. Jest to najczęściej stosowane w kartografii. W innych programach łączymy po prostu gotowe już elementy. Starsze aplikacje nie miały wyświetlacza graficznego. Wyobrażacie sobie program do tworzenia grafiki wyglądający jak ciąg cyferek? Pisało się współrzędne punktu, a potem program wyświetlał ci gotowy projekt. Jest jeszcze wiele innych możliwości. Wymienienie ich wszystkich kosztowałoby za dużo czasu. Muszę przecież powiedzieć, do czego się to wszystko wykorzystuje.

Programów 3D używa się doprojektowania budynków, takich jak ten.

Pozwala to na stworzenie przejrzystego modelu budowli. Innym zastosowaniem 3D są projekty przedmiotów.

 Jest to użyteczne szczególnie w połączeniu z drukarką 3D, ale o tym za chwilę. Tworzy się nawet bardzo skomplikowane modele samochodów czy samolotów, które składają się z wielu mniejszych projektów. Powstają również obrazy 3D. Wszystkie są na prawach autorskich, więc zamieściłem własny.

 Modeli 3D używa się również w grach komputerowych. Aktualnie prawie wszystkie gry z nich korzystają. Nie będę jednak rozwijał tego tematu, ponieważ już kiedyś o tym opowiadałem. Pierwszy komputer zdolny wyświetlać trójwymiarowy obraz powstał w drugiej połowie XX wieku. Wyglądał tak.

Od tego czasu technologia 3D bardzo szybko się rozwija.

Teraz chcę powiedzieć o drukarkach 3D. Jest to urządzenie tworzące przedmioty w oparciu o komputerowy model.

Wykorzystuje ona sproszkowane tworzywo sztuczne lub zwoje wielobarwnego plastikowego drutu (jest to najbardziej rozpowszechnione tworzywo, ale można użyć również rozmaitych metali, a nawet tak „egzotycznych” tworzyw jak czekolada).(...) Drukarka nanosi ona plastik warstwa po warstwie. Gotowy przedmiot wygląda tak.

Drukarki te dopiero wchodzą na rynek. Najtaniej jest kupić zestaw do samodzielnego złożenia, jednak można znaleźć w sklepach gotowe urządzenia. Sam składam właśnie drukarkę 3D. W takim zestawie składają się elementy takie jak pręty metalowe, plastikowe kształtki, mechaniczne silniki oraz elektroniczne części pozwalające na przyłączenie drukarki do komputera. Wszystkie te elementy trzeba dokładnie wymierzyć i poskładać przed ostatecznym montażem, aby można było urządzenie skalibrować. W moim przypadku drukarka będzie drukować kolorowym plastikowym drutem. Na dodatek do drukarki potrzebne jest oprogramowanie. Na szczęście można je legalnie (i przede wszystkim za darmo) ściągnąć z internetu. Składanie nie jest łatwe, ponieważ konstrukcja takiej maszyny jest wyjątkowo skomplikowana. Będę już kończyć. Chciałbym jeszcze opowiedzieć pewną ciekawostkę. Otóż niedawno powstał długopis 3D.

Działa on na podobnej zasadzie co drukarka 3D, jednak warstwy nakłada się ręcznie. Można nim narysować bardzo ciekawe rzeczy, takie jak te, które widzicie na zdjęciu.

 To już wszystko.

Dziękuję za uwagę."

Za niedługo dodam film.