Principles of Modelling and Rendering with 3D Studio - Stuart Mealing, Brian Adams, Martin Woolner

Principles of Modelling and Rendering with 3D Studio

Buch | Softcover
200 Seiten
1998
Intellect Books (Verlag)
978-1-871516-70-8 (ISBN)
29,85 inkl. MwSt
The use of three-dimensional modelling is developing rapidly in a number of important areas - product design, visualization and architecture for example. Designed to complement the existing reference books on Autodesk 3D Studio, this book primes the reader with an understanding of the fundamentals of 3D computer modelling, rendering and animation. As well as explaining the theory and practice of the medium, the authors first offer an overview of the 3D studio application and then work through a number of case studies illustrating its use. The future of the discipline is considered and a comprehensive glossary of the area is included.



Heavily illustrated throughout, the book will prove equally useful to the novice and the established user.



 



Topics dealt with include:



The role of the designer and design methodology



Different versions of 3D Studio and different user techniques



The fundamentals, from display to deformation, from raytracing to bump mapping and from keyframing to kinematics.

Stuart Mealing, Brian Adams & Martin Woolner   The authors are colleagues at the University of Plymouth (Exeter) and members of the Centre of Visual Computing. Stuart Mealing has a BA (Hons) in Fine Art and an MA in Computing in Design, Brian Adams has a BA (Hons) and a MDes(RCA) in Ceramics, Martin Woolner has a BA (Hons) in Sculpture and a MDes(RCA) in Furniture Design. Between them, they have a broad ranging knowledge of both the practice and theory of 3D computer modelling and have published and exhibited widely in the UK and abroad. Brian and Martin are particularly involved with designer-maker practice and use 3D Studio on a daily basis. Other books by Stuart are: The Art & Science of Computer Animation, Mac3D and Computers & Art.

1       INTRODUCTION



 



PART ONE: THEORY



2       THE WORLD OF 3D     3



         2.1       What is modelling?     3



         2.2       Navigating a 3-D computer world     4



         2.3       What is rendering?     6



         2.4       The role of the designer     8



 



3       APPLICATIONS     9



         3.1       Architecture     10



         3.2       3-D Design     11



         3.3       Engineering     12



         3.4       Simulation     13



         3.5       Medical     17



         3.6       TV graphics     18



         3.7       Special effects     20



         3.8       Art     22



         3.9       Film animation     22



         3.10     Archaeology     23



         3.11     Education     24



         3.12     Games     26



         3.13     Virtual reality     27



 



4       FUNDAMENTALS: MODELLING     29



         4.1       Display     30



         4.2       Coordinates     30



         4.2.1       Relative and absolute     32



         4.2.2       Cartesian coordinates     33



         4.2.3       Polar and spherical coordinates     33



         4.2.4       Homogenous coordinates     34



         4.3       Raster     34



         4.4       Vector     35



         4.5       Splines     35



         4.6       Modelling     36



         4.6.1       Methods     37



         4.6.1.1       B-rep     37



         4.6.1.2       Primitives     38



         4.6.1.3       Swept forms     38



         4.6.1.3.1       Spun     38



         4.6.1.3.2       Extruded     39



         4.6.1.3.3       Freeform     41



         4.6.1.4       Lofted     41



         4.6.1.5       Skin     41



         4.6.1.6       CSG     42



         4.6.1.7       Voxels     44



         4.6.1.8       Fractals     45



         4.6.1.9       Particles     45



         4.6.1.10     Grammar-based     46



         4.6.2       Joints     47



         4.6.3       Flexibility     47



         4.6.4       Deformation     48



         4.6.5       Editing forms     48



         4.7       Viewing models     49



         4.7.1       Legibility     49



         4.7.2       Wireframe     50



         4.7.3       Hidden line     50



         4.7.4       Depth cuing     52



         4.7.5       Solid     52



         4.7.5.1       Coded and lighted     53



         4.7.6       Perspective     53



 



5       FUNDAMENTALS: RENDERING     57



         5.1       Light sources     57



         5.2       Lighting models     58



         5.2.1       Lambert     58



         5.2.2       Gouraud     59



         5.2.3       Phong     59



         5.2.4       Blinn     60



         5.2.5       Ray tracing     60



         5.2.6       Radiosity     60



         5.2.7       Photo-realistic     61



         5.2.8       Specialized     61



         5.3       Shadows     62



         5.4       Surface characteristics     63



         5.4.1       Procedural and non-procedural     63



         5.4.2       Texture mapping     63



         5.4.2.1       Dirt     64



         5.4.3       Solid texture     64



         5.4.4       Bump mapping     64



         5.4.5       Image mapping     66



         5.4.6       Reflection mapping     66



         5.5       Artefacts     66



         5.6       Current research     68



 



6       FUNDAMENTALS: ANIMATION     69



         6.1       Frame rate     70



         6.2       Keyframe     70



         6.3       Timeline     71



         6.4       Scripted     71



         6.5       Kinematic     72



         6.5.1     Inverse kinematics     72



         6.6       Dynamic     72



         6.6.1       Inverse dynamics     73



         6.7       Rule based     73



         6.8       Assistance     74



         6.9       Hierarchies     74



         6.10     Metamorphosis     74



         6.11     Organisation     75 



 



7       PRACTICAL ISSUES FOR 3-D WORK     77



         7.1       The operating system     77



         7.2       Hardware elements     78



         7.2.1       CPU     78



         7.2.2       Memory     80



         7.2.3       Storage     81



         7.2.4       I/O     83



         7.2.5       Networking     84



         7.3       Expansion     85



         7.3.1       Accelerators     85



         7.4       Control hardware     86



         7.5       Files     87



         7.6       Compression     87



         7.6.1       JPEG     89



         7.6.2       MPEG     89



         7.6.3       H.261     90



         7.6.4       IFS     90



         7.7       Customization     90



         7.8       Expense     92



         7.8.1       Time     93



         7.8.2       Money     93



         7.9       Ergonomics     95     



 



8       COMMUNICATING WITH THE COMPUTER     97



         8.1       Input devices     97



         8.1.1       Keyboard     98



         8.1.2       Mouse (+ variations)     99



         8.1.3       2-D graphic tablet     100



         8.1.4       3-D digitiser     101



         8.1.5       Touch screen     101



         8.1.6       Scanner     102



         8.1.7       New input devices     103



         8.1.8       Video     103



         8.1.8.1       Still camera     104



         8.1.8.2       Live camera     104



         8.1.8.3       VTR     105



         8.2       Output devices     105



         8.2.1       VDU     105



         8.2.2       Printer     108



         8.2.3       Plotter     110



         8.2.4       VTR     110



         8.2.5       Still camera     111



         8.2.6       Film camera     112



         8.3        The screen interface     112



9       DESIGN METHODOLOGY     117



         9.1       Planning     117



         9.1.1       'World' map     118



         9.2       Matching methods to tools     119



         9.3       The naming of parts     120



         9.4       Salvation     121



         9.5       Lateral thinking     122



         9.6       Cheating     123



10       THE FUTURE     125



           10.1       Virtual reality     126



           10.2       Shared environments     128



           10.3       Dynamics     129



           10.4       Intelligent models     130



           10.5       Digital dough     132



           10.6       Catalogues     133



           10.7       And finally     134



 



PART TWO: 3D STUDIO



11       3D STUDIO FOR DOS     135



           11.1       Introduction     135



           11.1.1       Hardware requirements     136



           11.1.2       An overview and some basic principles     136



           11.1.3       Grid and Snap     138



           11.1.4       Undos and don'ts     138



           11.1.5       The Axis     139



           11.1.6       The Geometry     140



           11.1.7       Saving Files     141



           11.2       The 2D Shaper     142



           11.2.1       The interface     142



           11.2.2       Polygons     142



           11.2.3       Adjusting polygons     144



           11.2.4       Splining     145



           11.2.5       Flat shapes     145



           11.2.6       Preparing a shape for lofting     146



           11.3       The 3D Lofting     147



           11.3.1       Lofting     147



           11.3.2       Lofting different shapes along a path     149



           11.3.3       Deformation Tools     150



           11.3.4       Previewing and creating     153



           11.4       The 3D Editor     154



           11.4.1       The interface     154



           11.4.2       The graphic components of the 3D Editor     155



           11.4.3       Display     155



           11.4.4       Object colour     156



           11.4.5       Selection Sets    156



           11.4.6       3D Editor modelling     157



           11.4.7       Combining, composing and altering 3D forms     158



           11.4.8       Other models and methods     159



           11.4.9       Lights     161



           11.4.10     Adding materials in the 3D Editor     163



           11.4.11     Applying materials     163



           11.4.12     Mapping     164



           11.4.13     Mapping coordinates     165



           11.4.14     Cameras     166



           11.4.15     Previewing the image     168



           11.4.16     Rendering the image     169



           11.5       The Keyframer     171



           11.5.1       Directing the action: animation     171



           11.5.2       Keys and keyframes     172



           11.5.3       Paths     173



           11.5.4       The Key Information dialog box     174



           11.5.5       The Track Information dialog box     176



           11.5.6       Morphing     177



           11.5.7       Hierarchical Linking and Inverse Kinematics     177



           11.5.8       Previewing an animation     178



           11.5.9       Rendering an animation     179



           11.5.10     The Video Post     180



           11.6       The Materials Editor     181



           11.6.1       How 3D Studio makes a material     181



           11.6.2       The Interface     182



           11.6.3       Attributes     183



           11.6.4       Maps     184



           11.6.5       Material Libraries     185



 



12       3D STUDIO MAX     187



           12.1       Hardware requirements     187



           12.2       The interface     188



           12.3       Accessing commands     189



           12.4       Creating objects     190



           12.5       Transformations and modifications     192



           12.6       The Modifier Stack     193



           12.7       Different levels of object modification     193



           12.8       Creating scenes, cameras and lights in IMAX     195



           12.8.1       Cameras     195



           12.8.2       Lights         195



           12.9       Materials     196



           12.10       Rendering a scene     198



           12.11       Environmental effects     199



           12.12       Special effects     199



           12.13       Particle systems     201



           12.14       Animation with MAX     201



 



13       3D STUDIO VIZ     205



           13.1       CAD     205



           13.2       Modelling     206



           13.3       Backgrounds     206



           13.4       Lights     207



           13.5       Rendering and animation     207 



 



14       3D STUDIO- CONCLUSIONS     209



 



15       CASE STUDIES     211



           15.1       The Hall Table     211



           15.2       The Teapot     216



           15.2.1       The Cup and Saucer     220



           15.3       The Arctic Cactus     221



           15.4       The '3D'     225



 



APPENDIX 1: GLOSSARY OF TERMS     227



APPENDIX 2: FILE FORMATS     239



BIBLIOGRAPHY     241



INDEX     243

Erscheint lt. Verlag 1.5.1998
Sprache englisch
Themenwelt Mathematik / Informatik Informatik Grafik / Design
ISBN-10 1-871516-70-6 / 1871516706
ISBN-13 978-1-871516-70-8 / 9781871516708
Zustand Neuware
Haben Sie eine Frage zum Produkt?
Mehr entdecken
aus dem Bereich
Schritt für Schritt zu Vektorkunst, Illustration und Screendesign

von Anke Goldbach

Buch | Hardcover (2023)
Rheinwerk (Verlag)
39,90
Der Ausbildungsbegleiter

von Björn Rohles; Ralph Burkhardt; Jürgen Wolf

Buch | Hardcover (2024)
Rheinwerk (Verlag)
39,90