3DTietokonegrafiikka

3D-tietokonegrafiikka tarkoittaa kolmiulotteisten visuaalisten kohteiden luomista, manipulointia ja renderöintiä tietokoneella. Se kattaa mallinnuksen, teksturoinnin, valaistuksen ja animaation sekä realistisen että tyylitellyn grafiikan tuottamisen. Toisin kuin 2D-grafiikka, 3D-grafiikka rakentuu kolmiulotteisesta skeemasta, jonka projektio 2D-näytölle vaatii renderöinnin.

3D-grafiikan kehitys alkoi 1960- ja 1970-luvulla piirto- ja vektorigrafiikasta. 1980-luvulla syntyivät polygonmallinnus ja varjostus, ja 1990-luvulla kehittyivät reaaliaikainen renderöinti sekä näytönohjaimet. OpenGL ja DirectX auttoivat standardien vakiintumista. Ray tracing on kehittynyt osaksi reaaliaikaisia järjestelmiä, ja nykyään sitä käytetään sekä rasteroinnissa että reaaliaikaisessa renderöinnissä.

Keskeisiä osa-alueita ovat 3D-mallinnus (polygon- tai NURBS-mallit), teksturointi, valaisu ja varjostus (Gouraud, Phong, PBR), sekä renderointi (rasterointi tai ray tracing). Lisäksi ovat animaatio, riggaus, fysiikka ja hiotut shader-ohjelmointi sekä compositing. Työprosessi sisältää mallinnuksen, UV-uniformoinnin, animaation, simuloinnin ja lopullisen renderöinnin sekä jälkikäsittelyn.

Sovelluksia ovat elokuvateollisuus, videopelit, arkkitehtuuri- ja tuotesuunnittelu, lääketieteellinen visualisointi sekä tieteellinen visualisointi, virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus.

Kehitys keskittyy entistä realistisempaan valaistukseen, reaaliaikaiseen renderöintiin, säteenseurantaan sekä tekoälytyökalujen integrointiin ja hardware- sekä ohjelmistoparannuksiin.

---