.breadcrumb { padding:5px 5px 5px 0px; margin: 0px 0px 15px 0px; font-size:95%; line-height: 1.4em; border-bottom:3px double #e6e4e3; } -->

3D Nedir ?

En, boy ve derinlik X-Y-Z

"3 Dimensional" kelimelerinin baş harflerinden oluşur. Türkçesi "3 boyutlu" anlamına gelir.
Günümüzde mimari ve mekanik gibi endüstri sektörlerinde, tıbbi alanlarda ve hepimizin yakından tanıdığı bilgisayar oyunlarında ve filmlerde 3 boyut terimi kullanılmaktadır. Elbette 3 Boyut kavramını birkaç cümle ile açıklamak mümkün değil. fakat yeni başlayan arkadaşlar için şöyle özetleyebilirim: Normal resim programlarında yukarı-aşağı ve sağa-sola doğru fare hareketleri ile çizim yaparız. 3 boyutlu programlarda ise buna derinlik kavramı da eklenerek 3. boyutu meydana getirir. Aşağıdaki araba resmine bakarsanız bu resim tamamen 3 boyutlu olarak çizilmiştir. çizim bittikten sonra arabayı hareket ettirmek. sanal bir kamera ile içine girmek veya çeşitli açılardan bakmak mümkündür.

3 Boyutlu araba modeli

Bilgisayarda 3 boyutlu olarak çizilen bir çalışma farklı açılardan bakılarak çıktı alınabilir, endüstriyel üretimde kullanılabilir, mimari hesaplamaları ve çizimleri kolaylaştırır, mekanik dayanım gibi zor hesapları canlandırarak gösterebilir, tekne, araba ve uçak imalatı gibi birçok hesap gerektiren konularda yardımcı olur. Sinemada hayali yaratıkları gerçeğe dönüştürür. Bilgisayarımızda oyun olur ,eğlence aracı olur. ( Gelecekte 3 boyut etkisini daha fazla hissettirecek buna en yakın örnek olarak Windows vista'nın pencereler arası geçiş özelliği verilebilir. )


2 Boyutlu çizilmiş araba modeli

Yukarıda 2 boyutlu olarak çizilmiş bir araba görüyorsunuz. Burada görüntü gerçekliği açısından bir kıyaslama yapmayacağım fakat bunları çizim süresi açısından kıyaslarsak 2 boyutlu araba 4-5 saat gibi kısa bir sürede çizilmiş iken yukarıdaki 3 boyutlu araba nın çizilmesi ise programı iyi bilen biri için bile haftalar sürebilir. 2 Boyutlu resim programında çizen biri sadece renklerle uğraşırken, 3 boyutlu çizim yapan kişi tüm detayları düşünmek zorundadır. Yüzeylerin eğimi , yüzey rengi , yansımalar, kırılmalar gibi birçok detayı hesaplaması gerekir. Tabii bunca emeğin karşılığında da istediği açıdan görüntü alabilir ve gerektiğinde bu arabayı hareketlendirebilir.

Yeni başlayan arkadaşlar eminim şimdi "hemen araba çizeyim. gaza basıp, lastik yakayım, duman attırayım" diyordur. Ama işin çizim boyutu bu kadar eğlenceli değil, en azından biraz ustalaşana kadar eğlenmek yerine komutlarla boğışmanız kaçınılmaz olacaktır. unutmayın ki 3D yazılımları bir oyun programı değildir. işin en eğlenceli kısmı: günlerce uğraştıktan sonra bitmiş modelinizin karşısına geçip bakmak olacaktır, ve daha da güzeli çalışmanızı beğenen insanların görüşleri olacaktır. eğer bir saat bile geçmeden eğlenmek istiyorsanız Need For speed Oyun CD si aramaya başlayın ve bu işleri unutun. Çünkü 3D ile eğlenmeye başlamanız için en azından 2-3 ay gerekir. Eğer iş için öğreniyorsanız Para kazanmaya başlamanız için de 2-3 ay daha zaman gerekir.

3 Boyutlu araba modeli

3D Studio Max

3ds Max (daha önceki ismi ile 3D Studio Max), Autodesk tarafından geliştirilen bir 3D modelleme programıdır. MSDOS ortamında çalışan 3D Studio yazılımının devamı olan 3ds Max'in son sürümü, 2008 yılının Nisan ayında çıkan 3ds Max 2009'dur.
Gelişmiş eklenti desteği ve kolay kullanımı ile 3ds Max, 3D modelleme yazılımları arasında en yaygın kullanıma sahip uygulamalardan biridir. Gelişmiş karakter modelleme özellikleri ile oyun geliştiricilerinin gözdesi haline gelmiştir. Film özel efektleri, mimari sunumlar ve endüstriyel tasarım sunumları gibi alanlarda da yaygın olarak kullanılmaktadır.


Tarihçesi

DOS ortamında çalışan ilk sürümü Yost Group tarafından üretilmiş ve Autodesk tarafından satılmıştır. 3D Studio 4. sürümünden sonra Windows NT platformu için yeniden yazılmış ve "3D Studio Max." adını almıştır. Bu versiyon Kinetix tarafından piyasaya sürüldü, Kinetix, Autodesk'in alt kuruluşu olan Medya ve Eğlence bölümüydü. Yazılım daha sonra geliştirilmeye devam etti ve ismi kısaltılarak "3ds Max" olarak değiştirildi.

Temel Özellikler

3ds Max, parçacık sistemleri, karakter modelleme araçları, hareket yakalama araçları ve gelişmiş denetçiler gibi özellikleriyle tek bir pakette çok sayıda özelliği sunmaktadır. Ayrıca MAXScript adında tümleşik bir programlama dili vardır.

Modelleme

3ds Max çok sayıda temel nesneyi hazır olarak sunar. Mimari tasarımlar için de duvar, kapı, pencere ve merdiven gibi bileşenleri ölçülerini kolayca değiştirerek projeye eklemek mümkündür. 3ds Max ayrıca poligonal modelleme, NURBS modelleme, yüzey modelleme gibi teknikleri destekler.

Animasyon


3ds Max'in animasyon kontrolleri ile nesnelerin tüm özellikleri, materyaller, kameralar, ışıklar ve çevre özellikleri zaman içinde değiştirilebilir ve Curves Editor ile tüm bu özellikler üzerinde tam bir kontrol sağlanabilir. Değişken grafiklerinin Bezier eğrileriyle kontrol edilebildiği bu editör ile karmaşık animasyonların üstesinden gelmek mümkündür.
3ds Max, animasyon için klasik anahtar kare yöntemini kullanır. Zaman doğrusu içinde farklı noktalarda verilen değerler arası geçişi otomatik olarak yapar ve Curves Editor ile bu geçişlere ince ayarlar yapılmasına olanak verir.
Ters Kinematik çözümleyicisi ile birbirleriyle bağlantılı hareket eden objeler arası ilişkler kolayca çözümlenir ve kare anahtarlama yöntemi ile kompleks mekanizmaların animasyonu yapılabilir.Ayrıca, pozisyon, bakış, yüzey, bağlanma, tutunma ve yönelme kısıtlayıcılarıyla gelişmiş animasyonlar yapılabilir.
Animasyon için kullanılabilecek diğer özellikleriyse uzay saptırıcıları ve niteleyicilerdir. Uzay saptırıcıları kendilerine bağlanan objelere, bükme, patlatma, rüzgar ve yerçekimi gibi etkileri uygularlar. Niteleyiciler ise modellemede kullanıldıkları gibi animasyon için de objeleri zaman içinde değiştirmede kullanılabilirler.
3ds Max'in en güçlü özelliklerinden biri de Havoc tarafından yazılan ve pek çok oyunda kullanılan ünlü fizik motoru reactor'dür. reactor ile yerçekimi etkisiyle düşme, esneme, sıçrama gibi fizik benzetimleri yapılabilir.

Rendering


3ds Max'in en zayıf yönü tümleşik render motorunun Maya, Cinema4D, Lightwave ve SoftImage gibi programlara göre daha kötü sonuçlar vermesiydi. Autodesk bu sorunun üstesinden gelmek için daha önce ayrı bir ürün olarak satılan mental ray'i 3ds Max'e dahil etti. 6. sürümden itibaren tüm 3ds Max sürümleriyle birlikte piyasadaki en güçlü render motorlarından biri olan mental ray'i kullanmak mümkün. Ayrıca, 3ds Max ile 3. parti render motorları da kullanılabiliyor, bunlardan bazıları; V-Ray Renderer, Maxwell Render, Brasil r/s ve finalRender'dır.

Maya

Maya bir 3D yazılım programıdır. Maya, Alias firmasınca uzun yıllar çıkarıldıktan sonra 2006 yılında 7.0 sürümü sonrası Alias firmasına ait diğer tüm yazılım ürünleriyle birlikte Autodesk firmasınca satın alınan komple çözüm sunan bir animasyon paketidir.
Tasarım ve görsel efekt iş ve işlemleriyle uğraşan tüm dünya profesyonellerinin tercih ettiği bir yazılım olmasıyla da bilinir. Tercih edilmesinin bir sebebi de, açık script yapısıdır. Profesyoneller genelde projeye göre hazırladıkları script ve pluginleri Maya'nın açık yapısı sayesinde çok kolayca kullanabilmektedirler.
Maya için birçok özel şirket ve kişi öğrenimi ve eğitimi alanında da etkileşimli ortamda çalışan multimedya ürünleri geliştirmişlerdir. Yazılım sektöründe üzerine yeryüzünde en fazla eğitim desteği verilen bir yazılım olmasıda önemini anlamak açısından önemlidir.

3D'nin Tarihçesi

CGI (computer generated imagery) : Bilgisayarla hazırlanmış resimler
CG Tarihine baktığımızda 1950'li yıllarda bilgisayarların güçlenmesi ile ortaya çıkan bu terimin başlarda uçak endüstrisinde kullanıldığını görüyoruz. 1951 de uçuş simulasyonu için kullanılan ilk yazılım, sadece bir osiloskop ekranında yazılar ve grafikler gösteriyordu ama bunun gerçek zamanlı ilk yazılım olduğu söylenebilir. ( Airplane Stability and Control Analyzer ) Daha sonra askeri havacılıkta kullanılmak üzere geliştirilen sistemler bugünkü grafik sistemlerinin ilk atalarını oluşturmuştur.

Bu gelişme aşamalarında en çok göze çarpan kurumlardan biri Massachusetts Teknoloji Enstitüsüdür (Massachusetts Institute of Technology, MIT).

1960'da bu üniversitede John McCarthy yeni bir programlama dili geliştirdi. Lisp (List Processing) isimli bu dil farklı çeşitleri ile hala kullanılmaktadır.

1960 ta Boeing uçak firmasında çalışan William Fetter ilk defa Bilgisayar Grafiği ( Computer Graphics ) terimini ünvan olarak kullanmıştır ve uçak firmasında yaptığı iş de tam olarak buydu. Fetter ergonomi üzerine tasarımlar yapıyordu ve o dönemde çizdiği insan figürü firmanın sembolü olmuştu.

İlk CG Filmi

John Whitney , bilgisayar grafiğinden bahsedilirken hatırlanması gereken bir isim, 1950 li yıllarda Whitney üzerinde çalıştığı bir proje için eski bir uçaksavar satın alarak bunu modifiye etmiş ve üzerine bir kamera yerleştirerek bununla farklı görüntüler elde etme yoluna gitmiştir. onun bu çalışması birçok film kuruluşu ile işbirliği yapmasını sağlamıştır. 1960'ta Motion Graphics firmasını kurduktan sonra Alfred Hitchcock'un Vertigo isimli filminin açılışında bu analog cihazı kullanmıştır. Kurduğu firma filmlerin giriş bölümünde ve reklam sektöründe hizmet vermekteydi. 1960 lı yıllarda IBM firmasından destek aldı ve bu dönemde IBM programcıları ile grafik araçlarının güçlendirilmesi için bir yazılım dili üzerinde çalıştı. daha sonra MIT için gelişmiş görsel eğitim konusunda görev yaptı. ve UCLA fakültesinde birçok öğrenciye animasyon konusunda ders verdi. Onun Digital Harmony isimli filmi 1984 Siggraph gösterimine dahil edildi. onun temel felsefesi şuydu "Bu ahenk sadece müzikte değil görsellikte ve hayatta da bulunur." Whitney 1995 te öldü.

İlk 3d Yazılımı

Ivan Sutherland, grafik kullanıcı arabirimi ve etkileşimli bilgisayar grafiği konusunda "büyükbaba" olarak kabul edilebilir. 1963 te yazdığı Sketchpad isimli program kullanılarak etkileşimli çizim yapılabiliyordu ve onun bu çalışması grafik ortamını askeri boyuttan kurtarıp mühendislik ve dizayn boyutuna taşıdı. Bu yazılım 2000:1 boyunda çizim alanı sunmaktaydı. Objeleri hafızada depolama, zoom, ve esnek bant çizimi gibi özellikleri bulunmaktaydı, köşeleri ve eklemleri mükemmel çizebiliyordu. Bu terim o dönemde kullanılmıyor olsa da bu ilk Grafik arabirim sayılabilirdi.

İlk Oyun

1961 de MIT'de genç bir programcı olan Steve Russell ilk bilgisayar oyununu yapan takıma öncülük ediyordu. oyunu yazmaları 200 saat kadar sürdü. Oyuna Spacewar adını verdiler. kullandıkları PDP-1 isimli bilgisayarın işletim sistemi aynı anda birden fazla kişinin bilgisayarı kullanmasına olanak veriyordu ve bu spacewar oynamak için mükemmeldi. oyunda iki uçak birbirine ateş ederken aynı zamanda güneşin çekim gücüne de karşı koyması gerekiyordu. Russel daha sonra Stanford Universitesine transfer edildi. Burada mühendislik öğrencisi Nolan Bushnell'e bu programı anlattı. Nolan buradan yola çıkarak ilk jetonlu bilgisayarı yaptı ve bu Atari Computers firmasının başlangıcı oldu.

1960'larda DEC firması fiyat performans açısından IBM in 18-bit makinasından daha aşağısını hedefliyordu. 1964 'te DPD-8 isimli 12-bit kelime işlemciyi tanıttılar. bu nispeten daha küçüktü ve 16000 $ a satıldı. böylece son kullanıcılar için büyük bilgisayarlara göre iyi bir alternatif olmuştu. yeni yazılım ve donanım deneyimi ile birçok küçük grafik laboratuvarı bu bilgisayarı alabilecekti. şüphesiz PDP serisindeki en önemli bilgisayar PDP-11 olmuştu, 16 bit işlemci ve ASCII sistemi ile hala kullanımda olan standartlar getirmiştir. Birçok işletim sistemini destekliyor olsa da en önemlisi Bell Laboratuvarının yeni UNIX sistemi eğitim kurumları için üretilmişti. 1976 'da DEC tamamen 32 bit platforma geçmeye karar verdi.

İlk Cad Yazılımı

1959 başlarında General Motors ve IBM birlikte bilgisayar destekli bir dizayn ortamı oluşturmak üzere çalışmaya başladı. Orjinal adı "Digital Design" olan bu çalışmanın adı daha sonra DAC olarak değiştirildi ( Design Augmented by Computer) , Bunun tarihteki ilk CAD sistemi olduğu söylenebilir. Bu sistemle geometrik cisimlerin değiştirilmesi , döndürme ve zoom, görünüm dışı bırakma(Clipping) gibi özellikleri vardı. bu program ışıklı kalemle kullanılıyordu. DAC görsel konsolu IBM 7094 bilgisayarına bağlıydı. Aynı dönemde farklı firmaların grafik cihazları üzerine yenilikleri olmuştur. örneğin Adage isimli sistem tamamen Cad üzerine kurulu bir sistemdi ve diğerlerine göre daha hızlı işlem yapabiliyordu.
CAD= Computer-Aided Design ; Bilgisayar Destekli Tasarım

Buraya kadar saydıklarımız ; Bilgisayar Grafiği ve 3D için başlangıç noktası sayılabilir. Askeri takip, Uçak sanayii, Film, Otomotiv, Oyun, Mimari, Mühendislik... şimdi de bu dönemde önemli rol oynayan kurumlara kısaca bakalım:


Cornell Universitesi (New York)


Bu üniversitedeki Grafik programını yürüten Donald P. Greenberg ekibi ile birlikte bugün bile hala kullanılmakta olan birçok tekniğin temellerini atmıştır. Kurulan labaratuvarın esas amacı gerçekçi ışık hesaplamaları ile gerçek dünya ölçütlerinde görüntüler elde etmekti. ünlü Lightscape render sistemi de Cornell araştırmalarının bir sonucudur. Greenberg 1987'de ACM-SIGGRAPH tarafından bilgisayar grafiklerine yaptığı destekten ötürü ödüllendirildi.


NYIT( New York Institute of Technology )


Alex Schure, bilgisayar kullanarak uzun metrajlı bir animasyon filmi yapmak istiyordu. 1974 te bir laboratuvar kurarak çalışmaya başladı. en iyi bilgisayarları ve özel efekt cihazlarını satın aldı. Bu konuda en yetenekli kişileri topladı , birçok uzmanla büyüyen ekip sayesinde o dönemde birçok yazılım ve teknoloji konusunda öncülük ettiler. Bu ekip fractals, morphing, image compositing, texture mapping Mip-Map yaklaşımı gibi birçok önemli tekniği buldu. Bu ekipteki Ed Catmull ve Lance Williams 1993 ve 2001 yılında (ACM-SIGGRAPH Coons) yaşam boyu destek ödülü aldı. Williams 2002 de animasyon dalında Akademi ödülü aldı. Garland Stern 2001 de " Cel Paint" sistemi sayesinde akademi ödülü aldı. Alvy Ray Smith 1997 de Paint sistemi sayesinde Akademi ödülü aldı. Ayrıca o dönemde Terminator ve The Abyss gibi filmlerde kullanılan "reflection mapping" tekinği de bu ekipteki bazı elemanlar tarafından geliştirilmiştir.


UNC (University of North Carolina)


1980 de bu fakültede, Grafik analiz merkezinde, 3d grafik için bilgisayar mimarisini araştırmaya başladılar. Henry Fuchs ,Pixel-Planes isimli bir projeye başladı. Burada geliştirilen yapı ile bugünkü tıbbi sistemleri destekleyecek ultrason ve laparoskopik ameliyat sistemlerinin temelleri atıldı. Fuchs 1992'de (ACM/Siggraph) bilgisayar grafik alanında başarı ödülü aldı.


Cal Tech
(Computer Science Department)


1976 Robert Cannon tarafından kurulmuştur. beraberindeki gurup tarafından fiziksel cisimlerin hesaplanmasında matematiksel yaklaşım temelleri atılmıştır. David Immel ve Jim Kajiya tarafından geliştirilen render formülü bugün gerçekçi render almakta kullanılan birçok yazılıma ışık tutmaktadır. Kajiya ayrıca anisotropic yansıma ile ilgilenmiştir. bunlar kumaş, saç ve kürk gibi cisimlerin yaptığı yansımalardır. bu gibi konularda matematiksel yaklaşımlar geliştirmişlerdir.

AutoCAD

Amerika Birleşik Devletleri merkezli AutoDesk şirketinin 1980'lerin başından beri geliştirdiği bir Computer Aided Design (CAD = Bilgisayar desktekli tasarım) yazılımıdır.

DOS ve Windows tabanında çalışır. Workstation sürümü de bulunur. DWG ve DXF formatlarını işler. 3 ve 2 boyutlu tasarım yanında, VisualLisp ve VisiualBasic programlama dillerini destekler. Çeşitli branş çözümleri için ek modülleri vardır. Makine ve otomasyon tasarımı için Mechanical Desktop ile mimari tasarım için Architect Desktop modülleri de piyasadadır. GIS, mekanik ve makina, inşaat ve mimarlık, eğlence ve animasyon tasarım ürünleri vardır.

Başta bazı mühendisler, Mimarlar, Teknik Ressamlar ve Teknikerler tarafından kullanılan bir bilgisayar destekli çizim-tasarım yazılımıdır. En yaygın kullanılan çizim yazılımıdır. Son olarak 2009 sürümü çıkmıştır. 2007 sürümünü ile birlikte gelen en büyük özelliği render motoru ve material düzeni olmuştur.

Yazılımın son sürümleri sadece Windows tabanını desteklemesi, kişisel bilgisayarların yeterli hızda ve stabil çalışamamaları, ürünün yalın hali ile büyük ve branşa özellikli projerlerde kullanımı sorunlu olmaktadır. Bu yüzden geniş ve kompleks projeler için her branşa özel daha stabil çalışan yazılımlar tercih edilmektedir.

Sürümler İsimleri ve Yayınlanma Tarihleri:

Version 2009 Mart 2008
Version 2008 Mart 2007
Version 2007 Mart 2006
Version 2006 Mart 2005
Version 2005 Mart 2004
Version 2004 Mart 2003
Version 2002 Haziran 2001
Version 2000i Temmuz 2000
Version 2000 Mart 1999
Release 14.01 Nisan 1998
Release 14 Şubat 1997
Release 13 Kasım 1994
Release 12 Haziran 1992
Release 11 Ekim 1990
Release 10 Ekim 1988
Release 9 Eylül 1987
Version 2.6 Nisan 1987
Version 2.5 Haziran 1986
Version 2.1 Mayıs 1985
Version 2.0 Ekim 1984
Version 1.4 Ekim 1983
Version 1.3 Ağustos 1983
Version 1.2 Nisan 1983
Version 1.0 Aralık 1982

3D Programlar

3D Studio Max

Maya

AutoCAD

Cinema 4D

Softimage XSI

LightWave

ZBrush

LightWave

Lightwave 3D , Modeler ve Layout isimli iki kısımdan oluşur, Modeler kısmında modellemeleri yapılan nesneler , bu kısımda kaydedilerek programın Layout kısmına geçilir. Bu kısımda Modeler de kaydedilen çalışma yeniden açılır. Layout kısmında 3DS Max programında olduğu gibi key frame mantığı ile nesneler canlandırılır. Lightwave de kısaca diğer 3d programlardan farklı olarak bir biri ile bağımlı iki farklı arayüzle çalışılır.


Kullanıcı Arabirimi



Lightwave in arabirimi dinamikliği sayesinde animatörler için etkileşimli bir çalışma alanı sağlar. Bu arabirim gerçel zamanlı doku eşleme ( texture mapping), kullanıcı tarafından tanımlanabilen renk ve konfigürasyon içerir.



Layout ve Modeler in her ikisinde de çoklu ögeler eş zamanlı yüklenebilir.



Gelişmiş inverse kinematics ile maksimum doğrulukta yeni hesaplamalar yüksek hızda yapılır.



Render GL desteği ile yüksek hızlarda render alınır.



Gelişmiş Animasyon Yetenekleri



Morp Gizmo sayesinde yüz, konuşma ve mimik animasyonları çok çabuk üretilir.Super Cel Shader özelliği ile Herhangi bir Plugin e ihtiyaç duymadan 3d modeller 2d animasyona çevrilebilir.



Plug-in ler



Lazy Points : Bir nesne motion´una bağlı organik deformasyon oluşturur.



Motion capture data conversion: Wavefront ve Acclaim için kullanılabilir.



Skeleton Maker: Karakter animasyonu için kolay kemik sistemi.



Extender: Meta NURBS ile nesneler oluştururken daha fazla kontrol imkanı sağlar.