Μαθήματα πληροφορικής

 1. Τί είναι το βάθος χρώματος; Τί σημαίνει 8bit και τί 24bit χρώμα;

Το βάθος χρώματος είναι ένας όρος ακούμε  όταν αγοράζουμε μια  τηλεόραση. Είναι μια μονάδα μέτρησης που σχετίζεται άμεσα με τον αριθμό των χρωμάτων που μπορούν να αποδοθούν και μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ποιότητα της εικόνας.
Οι σύγχρονες οθόνες χρησιμοποιούν κόκκινα, πράσινα και μπλε κανάλια (ή υπο-pixel) για να δημιουργήσουν την εικόνα που  βλέπουμε στην οθόνη. Μια οθόνη ικανή να εμφανίζει χρώματα 8-bit σημαίνει ότι κάθε χρώμα (RGB) μπορεί να έχει μια συμβολοσειρά 8-bit, επιτρέποντας συνολικά 256 διαφορετικές διαβαθμίσεις ανά κανάλι.

Αναπαράσταση στα 24 bits. Η αναπαράσταση RGB με τιμές στα 24 bits ανά pixel (bpp) είναι, επίσης, γνωστή ως Truecolor. Αυτό γίνεται συνήθως με τη χρήση τριών ακέραιων αριθμών, μεταξύ 0 και 255, κάθε ένας από τους οποίους αντιπροσωπεύει την ένταση για τις κόκκινες, πράσινες και μπλε αποχρώσεις. 

To όνομα "φυσικά χρώματα" (true color) δόθηκε γιατί χρησιμοποιούνται 3 bytes πληροφορίας, ένα για κάθε ένα από τα τρία βασικά χρώματα. Καθώς ένα byte έχει 256 διαφορετικές τιμές αυτό σημαίνει ότι κάθε χρώμα έχει 256 διαφορετικές εντάσεις, επιτρέποντας τη δημιουργία περισσοτέρων από 16 εκατομμύρια χρωμάτων. Έτσι μπορούμε να έχουμε μια πραγματική αναπαράσταση του χρώματος της εικόνας, χωρίς αναγκαίους συμβιβασμούς και περιορισμούς στον αριθμό των χρωμάτων, που μια εικόνα μπορεί να περιέχει. Στην πραγματικότητα, τα 16 εκατομμύρια χρώματα είναι πολλά σε σχέση με αυτά που το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει. Το "true color" είναι αναγκαίο για αυτούς που κάνουν σχεδίαση γραφικών, επεξεργασία εικόνας (φωτογραφιών) και άλλες παρόμοιες εργασίες. 

3D ANIMATION STAGES

 

 Προκειμένου να παραχθούν τρισδιάστατα ρεαλιστικά εικονικά περιβάλλοντα απαραίτητος είναι ο σχεδιασμός μοντέλων. Τα τρισδιάστατα μοντέλα πρέπει να δημιουργηθούν και να τοποθετηθούν μέσα σε κάποιο σκηνικό συμπληρώνοντας όλες τις λεπτομέρειες όπως ο ρουχισμός των ηρώων και η φωνή τους, η μουσική υπόκρουση, η θέση της κάμερας, τα ειδικά εφέ. Το τελικό αποτέλεσμα είναι σε μία πλατφόρμα τρισδιάστατη με εικόνες με βάθος, φως, σκίαση και πολλαπλή προοπτική. Με τη βοήθεια διαφόρων λογισμικών για τη δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων, που κυμαίνονται από τα φτηνότερα ως τα πιο επαγγελματικά, ο δημιουργός έχει το πλεονέκτημα ότι με τρισδιάστατο κινούμενο σχέδιο μπορεί να κάνει ευκολότερα τις αλλαγές που χρειάζονται, να χρησιμοποιήσει μία μεγάλη γκάμα οπτικής τεχνοτροπίας και βεβαίως να περιορίσει τις πολλές ώρες εργασίας. Ενώ στα δισδιάστατα κινούμενα σχέδια η «ζωγραφιά» ή η κίνηση γίνεται σε επίπεδη επιφάνεια με οριζόντιες και κάθετες γραμμές, στα τρισδιάστατα το εικονικό περιβάλλον ελέγχεται από τον υπολογιστή και τον προγραμματιστή.

Γενικότερα, η δημιουργία τρισδιάστατου κινουμένου σχεδίου χωρίζεται σε τρία βασικά στάδια:

• Μοντελοποίηση 
• Απόδοση σχεδιοκίνησης
• Απόδοση 

1)Μοντελοποίηση:3D μοντελοποίηση ονομάζουμε την   διαδικασία κατά την οποία αναπτύσσεται μια μαθηματική εκπροσώπηση κάθε τρισδιάστατης επιφάνειας άψυχων ή έμψυχων αντικειμένων μέσω εξειδικευμένου λογισμικού, παράγοντας ένα 3D μοντέλο.Τα μοντέλα μπορούν να δημιουργηθούν είτε χειροκίνητα είτε με αλγοριθμικές διαδικασίες

Κάποιες τεχνικές μοντελοποίησης είναι:

• Polygon Modeling:  Στην μοντελοποίηση με πολύγωνα το κλειδί είναι  η εργασία με άκρες και κορυφές. Η   μοντελοποίηση πολυγώνων υπογραμμίζει συχνά τη χρήση των τετραγώνων στην τοπολογία. Για την σχεδίαση με πολύγωνσ απαιτείται αρχικά η σχεδίαση ενός βασικού σχεδίου στο οποίο σχηματίζονται ένα κανονικό μέγεθος πολύγωνων,στη συνέχεια προσθέτουμε περισσότερες λεπτομέρειες με περισσότερα κουτάκια και έτσι δημιουργείται η μοντελοποίηση των πολυγώνων.

• Digital 3D Sculpting:Για να διακρίνουμε τη διαδικασία διαμόρφωσης από τις πιο τεχνικές πτυχές της σκέψης για τα συγκεκριμένα κομμάτια, χρησιμοποιούμε τη γλυπτική. Ανάλογα με τον τύπο και τις παραμέτρους του πινέλου, το πινέλο έχει μια περιοχή επιρροής και αναδιαμορφώνει πιο φυσικά τη γεωμετρία.Η γλυπτική χρησιμοποιείται συνήθως για τη δημιουργία χαρακτήρων, ζώων ή άλλων ζωντανών όντων. Ωστόσο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη γλυπτική λεπτών λεπτομερειών που είναι δύσκολο να επιτευχθούν με τη συμβατική μοντελοποίηση κουτιών και πολυγώνων.

• 

  
  

• Boolean Modeling: Στο συγκεκριμένο modeling  ξεκινάμε με ένα μοντέλο και αφαιρούμε τμήματα του ή προσθέτουμε νέα στοιχεία σε αυτό για να δημιουργήσουμε ένα νέο σχήμα. Αυτό σχετίζεται στενά με τη μοντελοποίηση κουτιών και συχνά συνδυάζουμε τις δύο μεθόδους.Τυπικά, τα θεμελιώδη σχήματα μοντελοποιούνται χρησιμοποιώντας μοντελοποίηση κουτιού και διάφορα σχήματα συνδυάζονται στη συνέχεια χρησιμοποιώντας πράξεις boolean. 

2)Απόδοση σχεδιοκίνησης: Σχεδιοκίνηση (animation) είναι η ταχεία εναλλαγή εικόνων-σχεδίων ώστε να δίνεται η αίσθηση πραγματοποίησης συμβάντων σε πραγματικό χρόνο. Μέσω του animation προστίθεται το στοιχείο της κίνησης σε μια εικόνα, δημιουργώντας μια ψευδαίσθηση που οφείλεται στη φυσιολογία του ανθρώπινου ματιού (μετείκασμα). Μια σειρά εικόνων οι οποίες ανανεώνονται διαδοχικά με μεγάλη ταχύτητα, φαίνονται να αναμιγνύονται η μία με την άλλη δημιουργώντας την εντύπωση της κίνησης.

3)Απόδοση: Το πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για την παραπάνω διαδικασία ονομάζεται renderer. 

Η διαδικασία ρεαλιστικής απόδοσης των μοντέλων  με τη χρήση χρωμάτων, υφών, φωτισμού και σκιάσεων. Ο απαιτούμενος χρόνος ολοκλήρωσης του μοντέλου-χώρου αυξάνεται όσο αυξάνεται και η περιπλοκότητα του.

Το πρόγραμμα που είναι υπεύθυνο για να παράγει την τελική φωτορεαλιστικά απεικονισμένη σκηνή ονομάζεται αποδοτιτής (renderer). Η διαδικασία παραγωγής της τελικής φωτορεαλιστικής απεικονισμένης σκηνής αποτελεί μια αρκετά σύνθετη διαδικασία μιας και οι παράμετροι που πρέπει να ληφθούν υπόψη, προκειμένου να παραχθεί ένα ικανοποιητικό αποτέλεσμα που να προσεγγίζει αρκετά ρεαλιστικά την πραγματικότητα, είναι πολλές. Η διαδικασία της φωτορεαλιστικής απεικόνισης μπορεί να διαρκέσει κλάσματα του δευτερολέπτου ως και μία ολόκληρη μέρα προκειμένου να παραχθεί μία ενιαία εικόνα ανά καρέ.

Τα τρισδιάστατα μοντέλα πρέπει να δημιουργηθούν και να τοποθετηθούν μέσα σε κάποιο σκηνικό συμπληρώνοντας όλες τις λεπτομέρειες όπως ο ρουχισμός των ηρώων και η φωνή τους, η μουσική υπόκρουση, η θέση της κάμερας, τα ειδικά εφέ.