۳ بعدی چیست ؟

سه بعدی چیست ؟

با com01 همراه باشید…🙂🌷👇

مخاطب گرامی : تمامی محتوای موجود در این وب سایت از طریق ترجمه مقالات علمی ، رجوع به وب سایت های اصلی ، پژوهش ، نظرات و درخواست های کاربران گرامی هم چنین تجربه مدیران وب سایت برنامه ریزی و تولید شده است . در صورت استفاده از محتوای موجود در این وب سایت حتما نام منبع یا :

www.com01.ir را قید نمائید . فضای اینترنت در کشور ایران لبالب پر است از  محتواهای کپی شده ، بیایید ما آغازگر عصری جدید باشیم که در آن حقوق مادی و معنوی تولید کننده اثر محفوظ است . یادمان باشد شاید با یک خط کپی کردن و یا یک قطعه ویدئو کارمان راه بیفتد اما حق الناسی که بر گردنمان سنگینی می کند را مد نظر داشته باشیم…

   

در طی آخرین مطلب از سری آموزش های نرم افزار paint ، تیم COM01  قول داد تا شما را با نرم افزار paint3D آشنا نماید . اما پیش از آموزش نرم افزارpaint3D بهتر است درباره اصل ماجرای سه بُعدی صحبت کنیم . به نظر شما جهانی که در ان زندگی میکنیم چند بُعد دارد ؟

 

این یکی از ده معمای بزرگ دنیای پیرامون ماست !!!

 

ما در زندگی عادی خود با چهار بُعد سروکار داریم که سه بُعد در مکان و یک بُعد در زمان است . اما در نظریه انفجار بزرگ با ده بُعد و در تئوری ریسمان با ده و یا یازده بُعد ودر تئوری ابرریسمان با بیست و شش بعد سروکار داریم. البته لازم به توضیح نیز هست که در ریاضیات و همچنین در تئوری َابَرریسمان حتی وجود بی نهایت بعد نیز ثابت شده است .  هدف ما در این پست فقط این است که با یک مقدمه هر چند کوتاه به سراغ دنیای سه بُعدی قدم بگذاریم . 

 

سه بعدی چیست ؟

مغز انسان با دريافت دو تصوير از دو چشم و تلفيق آنها در يكديگر، تصويري بُعد دار و داراي عمق مي‌سازد . جرقه ایجاد تصاویر سه بُعدی از کجا شروع شد ؟ در سال ۱۸۳۸ میلادی بود که چارلز ویت استون برای نخستین بار نحوه تولید تصاویر سه بُعدی را به جهانیان معرفی کرد، فرآیندی که انسانها را موفق به مشاهده ۳ جهت جغرافیایی بر روی تصاویر دو بُعدی و البته روکش شده می کرد . به قول امروزی ها ، این روند باعث شد تا “آواتار” به جای یکسری تصاویر براق رنگی و البته بی روح، مثل یک تصویر ذهنی رویاپردازانه به نظر برسد که انسان را به فضایی جذاب و خارق العاده فرو می برد .اگر فیلم آواتار را شماهده نکرده اید پیشنهاد مینمائیم حتما این جادوی سه بُعدی را با چشمانتان به نظاره بنشینید . فضای تصاویر سه بُعدی از زمانی که آقای ویت استون اولین شهر فرنگ سه بعدی جهان را برای تماشای عکس های ثابت به صورت تمام نما و سه بعدی عرضه کرد ، سرگذشتی بسیار پر فراز و نشیب داشته است . امروزه ما عینک های مخصوصی به چشم می زنیم و یا از ابزار خاصی بهره می گیریم و از فیلم ها ، سریال ها و بازی های سه بُعدی لذت می بریم و غرق در هیجان می شویم.ُ

ممکن است برای برخی از مردم دیدن تصاویر معمولی کافی به نظر برسد اما خیلی های دیگر  مثل من و شما  کنجکاو هستند تا بفهمند که :

پاندورا الهه افسانه های یونان چگونه دوباره در پرده سینما زنده شد ؟

یا فیلم ترون والت دیزنی چگونه آنها را به یک دنیای درخشان برده است؟

جواب این سوالات سهل و ممتنع است ، یعنی بسته به سوال کننده یا موضوعی که دنبال آن می گردد ، می تواند بسیار ساده و یا بسیار پیچیده باشد .

خب؛ تصاویر سه بعدی چطور تهیه می شوند؟

چه تفاوتی میان روش برجسته سازی تصاویر و سه بعدی سازی مغناطیسی وجود دارد؟

آینده تصاویر سه بعدی و وسایل مرتبط با آن چگونه خواهد بود؟

برای پاسخ به این سوالات بهتر است ابتدا نگاهی کوتاه به نحوه عملکرد این فناوری در حال حاضر داشته باشیم .

 

فناوری ۳ بُعدی  واقعا چی هستش ؟

اول از همه باید خودتان را برای رویارویی با یک فهرست اصطلاحات عجیب و غریب و لغات جدید آماده کنید ، البته این تازه ابتدای راه است !

علم تصویر سازی سه بُعدی در واقع اشاره ای مستقیم به‌ قدرت چشم و مغز انسان در خلق یک اثر در سه جهت جغرافیایی دارد . چشم‌های انسان تقریبا بین ۵۰ تا ۷۵ میلی‌متر با یکدیگر فاصله دارند که همین مساله باعث می‌شود تا هر کدام از چشم‌ها بخش متفاوتی از محیط پیرامون خود را مشاهده کنند . این مساله را قبول ندارید؟!

خب

یک خودکار یا هر چیز باریک دیگری را بردارید و جلوی چشمان خود بگیرید . حالا یکی از چشم‌هایتان را ببندید . حالا جای چشم بسته و باز را عوض کنید . خب ؛ به این واقعیت ایمان آوردید؟! بله ؛ شاید هر دو تصویری که می‌بینید بسیار شبیه به هم باشند اما در جزئیات با یکدیگر متفاوتند!!!

همین تفاوت به ظاهر کوچک وقتی وارد مغز شما می‌شود ، تحت تاثیر پردازش سریع مغز برای تشخیص تفاوت‌های کلی قرار می‌گیرد که این تفاوت‌ها همان فناوری سه بعدی است . ذاتا مغز انسان این واقعیت را از محیط پیرامون دریافت کند که شما دو نمای مختلف از یک شی ثابت را در یک زمان مشاهده کره‌اید . این فرآیند دقیقا همان چیزی است که فناوری سه بُعدی مدرن به دنبال بازسازی و اجرای مشابه آن است . تمام این عینک‌های به ظاهر احمقانه و پروژکتورهای با نور نقره‌ای که خنده‌دار به نظر می‌رسند، همه برای این طراحی شده‌اند که به چشم و مغز شما بقبولانند که در حال دریافت دو نمای متفاوت از یک تصویر واحد هستند . برای مغز شما بسیار ساده است که این تفاوت کلی میان دو تصویر را تداعی کند ، مغز انسان به طور خودکار همه زوایا و فاصله ها را در این تصاویر بر روی هم منطبق می‌کند . بخش سخت ماجرا اینجاست که دوربینی طراحی کنیم که بتواند دقیقا مشابه این کار را انجام دهد ؛ یعنی این تک تصاویر را به تک چشم‌های شما منتقل کند بدون آنکه تاثیرات تصویر را حذف کند!!!

 

فیلم‌های ۳ بعدی را بیشتر بشناسیم :

صنعت فیلم یکی از پیشتازان استفاده از فناوری سه بُعدی است که البته در این زمینه باید سپاسگذار هزینه‌های فراوانی که توسط تهیه‌کنندگان صرف شده و همچنین جسارت استفاده از این روش جدید از سوی کارگردانان باشیم . به طور کلی برای دستیابی به تصاویر سه بُعدی در فیلم‌ها می‌توان از دو روش استفاده کرد:

عینک‌های مغناطیسی 

برجسته‌سازی تصاویر

برجسته سازی یک روش فانتزی است که در آن از عینک‌های آبی و قرمز برای دیدن فیلم استفاده می‌کنیم . با پخش تصاویر به صورت دو رنگ  یعنی همان قرمز و آبی  از پروژکتور ، هر چشم یک نمای جداگانه را دریافت می‌کند و مغز شما هم هر کدام از نماهای سه بعدی را کنار هم قرار می‌دهد . البته از رنگ‌های دیگر هم به شرط جداسازی بر روی صفحه نمایش می‌توان استفاده کرد . این روش ، اجازه دریافت همه طیف‌های رنگی را نمی‌دهد و چیزی شبیه یک شبح را تولید می‌کند و یا نهایتا چند تصویر ادغام شده و فرورفته در یکدیگر را تحویل مخاطب می‌دهد . در مجموع این روش شفافیت و لذت لازم را برای مخاطب ایجاد نمی‌کند!!!

اما روشی که امروز بسیار متداول است ، استفاده از عینک‌های مغناطیسی است که از خاصیت قطبی شدن نور به صورت الکتریکی بهره می‌برد. مثلا ، یک تصویر می‌تواند در جهت افقی نمایش داده شود ، در حالی که تصویر بعدی در جهت عمودی دیده شود . این عینک‌ها باعث می‌شوند تا تصویر افقی در یک چشم و تصویر عمودی در چشم دیگر دیده شود و نهایتا فضای سه بعدی شکل گیرد . ایراد اصلی این روش این است که مجبور هستید تا سرتان را مثل یک چوب خشک مستقیم و بدون حرکت نگه دارید ؛ جون کج کردن سرتان باعث میشود تا امواج به صورت درهم و نامنظم به چشمان شما برسند و تاثیرات رنگ‌ها و نما‌ی سه بعدی را مخدوش کنند که این موضوع اصلا خوشایند نیست.

خب؛ پس برای حل این مشکل دست به دامن چند حقه زیرکانه شویم ! برای این کار، فیلم‌های سه بعدی امروزه ، از مغناطیس دورانی استفاده می‌کنند ؛ یعنی فیلم در دو حالت گردش مختلف به نمایش در‌می آید . این مساله باعث می‌شود تا عینک این دورانهای متضاد و خلاف جهت را که یکی در جهت ساعت گَرد در یک چشم و دیگری در جهت پادساعت گَرد در دیگری مشاهده شود ، از هم جدا و تفکیک کند و تصویر را به نمایش بگذارد. حالا شما می‌توانید سرتان را کج کنید و یا حتی روی شانه نفر کناریتان بگذارید بدون اینکه مانعی در تماشای فیلم برای شما ایجاد شود.

 

تلوزیون‌ فقط تلویزیون سه بُعدی :

استفاده از این روش برای سینمای خانگی هم امکان پذیر است ، اما شما برای دستیابی به آن باید دستتان را مقداری در جیب فرو برده و به فکر شمردن اسکناس باشید! در فیلم‌های سینمایی از صفحه‌های نمایش مخصوص روکش شده نقره‌ استفاده می‌کنند که بهترین بازتاب نور را به چشمان مخاطب می‌رسانند اما متاسفانه تلوزیون شما این ویژگی مهم را ندارد . با این حال، دو روش برای نمایش تصاویر سه بعدی در خانه وجود دارد:

روش فعال

روش غیر فعال

متداولترین روش، روش فعال در سه بُعدی سازی است که نیاز به عینک الکترونیکی مخصوص دارد . این عینک با تلوزیون شما هماهنگ شده و به صورت همزمان و فعال ، نماهای فیلم را در برابر چشم‌های شما باز و بسته می‌کند و به این ترتیب در زمانهای مختلف تنها به یک چشم اجازه می‌دهد تا تصویررا مشاهده کند. این موضوع البته چنان با سرعت اتفاق می‌افتد که بسختی توسط انسان قابل تشخیص است . علت استفاده از این لنزهای ویژه ، به روز رسانی سیگنال‌های تصویری تلوزیون در کسری از ثانیه است ؛ چرا که تلوزیون های با قدرت پخش تصاویر سه بُعدی دارای به روز رسانی سیگنال بسیار بالایی هستند که باعث می‌شود تا تصاویر به صورت بسیار وسیع و پشت سر هم بارگذاری و به نمایش گذاشته می‌شوند . عینک هم کمک می‌کند تا شما به جای مشاهده چندین تصویر مختلف که پشت سر هم به نمایش در می‌آیند ، فقط یک تصویر ثابت را ببینید.

روش غیر فعال اگر چه کمتر متداول است اما به واقعیت سه بُعدی بیشتر نزدیک است . این تلوزیون‌ها یک صفحه نمایش نازک و عدسی مانند بر روی صفحه اصلی خود دارند این صفحه نمایش از یک سری لایه‌های بسیار نازک و ظریف مغناطیسی تشکیل شده که نماهای متفاوتی از صفحه نمایش اصلی را به هر کدام از چشم‌های شما منتقل می‌کند . این روش به دلیل عدم نیازبه عینک‌های گرانقیمت ، ارزانتر از روش غیر فعال است . اما در مقابل، کیفیت مشاهده فیلم را کاهش می‌دهد!!!

به هر حال، از قدیم الایام گفته‌اند که هر چقدر پول بدهی، همانقدر هم آش می‌خوری.

به طور کلی هر چشم تنها نیمی از صفحه نمایش را در یک زمان ثابت مشاهده می‌کند . به عنوان مثال ، اگر صفحه نمایش ۱۰۰ پیکسل باشد ، ۵۰ پیکسل آن توسط جریان مغناطیسی به چشم چپ و ۵۰ پیکسل دیگر آن به چشم راست فرستاده می‌شود . پس از این فرآیند ، مغز شما هر دو تصویر را در کنار هم قرار می‌دهد و یک تصویر کامل ۱۰۰ پیکسلی را برای شما به نمایش می‌گذارد .

 

دوربین‌های سه بُعدی و تجربه تصویر سه بُعدی :

در زمینه فناوری سه بُعدی ، خلاقیتهای زیادی را می‌توان ارائه کرد . برای دریافت تصاویر که این ویژگی را داشته باشند ، در ابتدا نیز دو زاویه نمایش متفاوت از یک صحنه فیلم را داریم. برای همین فیلم‌سازان مجبورند تا با ۳ زاویه‌ای کردن فاصله دوربین‌ها از یکدیگر، مطمئن شوند که لنز‌ها بر روی همان شیء متمرکز شده‌اند . آنها همچنین باید حرکت کنند و یا هماهنگی اشیا با دوربین را بررسی و هدایت کنند . برای تهیه صحنه‌های بسته یا اصطلاحا کلوزآپ به صورت سه بعدی هم که جایگاه ویژه‌ای در هنر سینمای مدرن دارند ، باید بسیار زحمت کشید و واقعا عرق ریخت ؛ چرا که دوربین‌ها باید به طرز خارق العاده‌ای به هم نزدیک باشند تا بتوانند زاویه چشمان شما را شبیه‌سازی کنند . برای حل این مشکل ، فیلم‌بردار‌ها معمولا سر دوربین‌ها کلاه می گذارند و از حقه آینه استفاده می‌کنند ! در این روش ، تصویری که توسط یک دوربین ثبت شده ، به وسیله یک آینه کوچک که در داخل آن جاسازی شده است، به دوربین دوم منتقل می شود تا این تصویر در آنجا هم ثبت شود . اگر آینه تمیز باشد و مشکلی در زمینه انعکاس نور نداشته باشد ، منجر به ارائه یک کلوزآپ سه بعدی و حرفه ای می شود.

واقعا جای عباس کیارستمی در اینجا خالی است تا یک فیلم پر از کلوزآپ های منحصر به فرد سه بُعدی کمک بگیرد😥

انیمیشن سه بعدی Toy Story3 و … :

 تا اینجا با نحوه نمایش تصاویر سه بعدی آشنا شدیم ، اما میان این کار و تهیه انیمیشن‌های‌سه بعدی یک تفاوت مشخص وجود دارد و آن هم به نحوه استفاده از فناوری‌های پیشرفته در محاسبات هندسی برمی گردد . به عنوان مثال :

برای تهیه یک انیمیشن سه بُعدی مثل Toy Story3 طراحان از هر فریم دو نسخه تهیه می‌کنند که هر کدام برای یکی از چشمان شماست . از آنجایی که فیلم‌هایی که توسط رایانه طراحی می شوند ، نیازی به دوربین ندارند بسیار راحتتر می توان تصاویر منطبق بر یک زمان خاص را بدون ایجاد خطا و اشتباه تولید کرد . البته این مسئله را هم باید در نظر گرفت که استفاده از این روش احتیاج به صرف زمان زیاد و کار بسیار مداوم و خسته کننده برای رسیدن به نتیجه مطلوب دارد . از همین روش می توان برای ساخت یک بازی رایانه‌ای به صورت سه بعدی هم استفاده کرد ؛ با این تفاوت که بازی پیچیدگی‌های مخصوص به خود را دارد . مثلا فیلم ها و سریال ها از قبل ضبط می شوند و بر روی نماهای ثابت تنظیم شده اند و شما نمی توانید هنگام تماشای فیلم زاویه دوربین را تغییر دهید و یا بر روی شی خاصی زوم کنید ؛ مسئله ای که در بازی های کامپیوتری امکان ان به شما داده می شود . این موضوع کار را کمی برای طراحان سخت می کند و آنها مجبور هستند تا نما های مختلفی را از صحنه های متفاوت را تهیه کنند تا کاربر بتواند براحتی هر زاویه ای را که مایل بود ، امتحان کند و از بازی لذت ببرد .

 

در مطلب بعدی شما را با نرم افزار paint3D یا همان نقاشی سه بعدی ویندوز آشنا می نمائیم 

منبع و مطالب مرتبط :

صفحه اصلی ۲

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.