طراحی سه بعدی آرانیک وب

CGI مخفف Common Gateway Interface طراحی سه بعدی است. CGI  يک بخشي از وب سرور (Web Server) است که اين قابليت را فراهم مي‌کند تا برنامه‌ای در سمت سرور اجرا شده و خروجی آن برنامه برای کاربر متصل شده به سرور از طريق صفحه‌ی وب به نمايش در آيد. CGI يکی از اولين روش‌ها برای توليد صفحات وب پويا (Dynamic) است که دارای قدمت زيادی است.

تصاویر رایانه‌ای (CGI) کاربرد گرافیک رایانه‌ای برای ایجاد یا کمک به تصاویر در هنر، رسانه‌های چاپی، بازی‌های ویدیویی، شبیه‌سازها، انیمیشن‌های رایانه‌ای و VFX در فیلم‌ها، برنامه‌های تلویزیونی، فیلم‌های کوتاه، آگهی‌های بازرگانی و ویدیوها است.

تصاویر ممکن است پویا یا ایستا باشند و ممکن است دو بعدی (2 بعدی) باشند، اگرچه اصطلاح “CGI” بیشتر برای اشاره به گرافیک های کامپیوتری سه بعدی مورد استفاده برای ایجاد شخصیت ها، صحنه ها و جلوه های ویژه در فیلم ها و تلویزیون استفاده می‌شود، که به عنوان “انیمیشن CGI” توصیف می شود.

اولین فیلم بلندی که از CGI استفاده کرد، فیلم Westworld در سال 1973 بود.

تکامل CGI منجر به ظهور سینماتوگرافی مجازی در دهه 1990 شد، جایی که دید دوربین شبیه سازی شده توسط قوانین فیزیک محدود نمی شود. در دسترس بودن نرم‌افزار CGI و افزایش سرعت رایانه به هنرمندان و شرکت‌های کوچک این امکان را داده است که فیلم‌ها، بازی‌ها و هنرهای زیبا را از رایانه‌های خانگی خود تولید کنند.

CGI یا طراحی سه بعدی چیست؟

  در ابتدایی‌ترین سطح، تصاویر تولید شده توسط رایانه (CGI) ایجاد محتوای بصری ثابت یا متحرک با نرم افزار رایانه‌ای است. CGI بیشتر به گرافیک کامپیوتری سه بعدی اطلاق می‌شود که برای ایجاد شخصیت‌ها، صحنه‌ها و جلوه‌های ویژه در فیلم‌ها، تلویزیون و بازی‌ها استفاده می‌شود. این فناوری همچنین در همه چیز از تبلیغات، معماری، مهندسی، واقعیت مجازی و حتی هنر استفاده می‌شود.

CGI این روزها به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد زیرا اغلب ارزان‌تر از روش‌های فیزیکی است که بر ایجاد مینیاتورهای استادانه، استخدام وسایل اضافی برای صحنه‌های شلوغ، و معمولا برای زمانی که ایجاد تصاویر به سادگی ایمن یا از نظر انسانی ممکن نیست، متکی است.

CGI با استفاده از طیف وسیعی از روش های مختلف ایجاد می‌شود. استفاده از الگوریتم‌ها می‌تواند الگوهای فراکتال پیچیده‌ای را تولید کند. ویرایشگرهای تصویر مبتنی بر پیکسل دو بعدی می‌توانند اشکال برداری ایجاد کنند. نرم افزار گرافیک سه بعدی می‌تواند همه چیز را برای اشکال ساده اولیه تا فرم‌های پیچیده ساخته شده از مثلث‌ها و چهارگوش‌های مسطح ایجاد کند. نرم افزار سه بعدی حتی می‌تواند نحوه واکنش نور به سطح و ایجاد اثرات ذرات را شبیه سازی کند.

جایی که CGI شروع به هیجان‌انگیز شدن می‌کند، زمانی است که تصاویر تولید شده توسط رایانه با استفاده از تکنیکی به نام ترکیب‌بندی در فیلم‌های دیجیتال لایه‌بندی می‌شوند. این تکنیک برای مردم بیشتر آشنا می‌شود و اغلب از آن به عنوان صفحه سبز یاد می‌شود.

سرگیجه (1958) اولین انیمیشن کامپیوتری:

آزمایش با گرافیک کامپیوتری و انیمیشن از اوایل دهه 1940 آغاز شد. جان ویتنی، پیشگام در هنر دیجیتال و انیمیشن ، پیشرو این اتهام بود که تکنیک‌های انیمیشن مکانیکی را روی دستگاه‌های سفارشی ساخته شده از ماشین‌های ضد هوایی WW ll آزمایش کرد. جان ویتنی با سائول باس، طراح گرافیک، برای ساخت سکانس آغازین انیمیشن سرگیجه هیچکاک (1958) همکاری کرد.

تاریخچه کوتاهی از انیمیشن:

دهه‌ها قبل‌تر اینیماتورها هنرمندانی بودند که نقاشی‌هایی را با دست می‌کشیدند. انیمیشن‌های سنتی حاصل کار تیمی از انیماتورهایی بودند که تصاویر رنگی را روی ورقه‌های سلولوئیدی شفاف و بر روی تصویر پس‌زمینه می‌کشیدند تا یک فریم چند لایه خلق کنند.

در نتیجه قطعات مختلف یک تصویر در هر فریم بدون نیاز به ترسیم مجدد کل صحنه، تغییر می‌یافتند. انیماتورها با دستکاری این نقاشی‌ها در هر لایه بین فریم‌ها، کارتون‌های سنتی را که همه بزرگسالان امروزه به خاطر می‌آورند خلق می‌کردند.

سه‌گانه اصلی فیلم‌های جنگ ستاره‌ای یکی از مشهورترین مواردی است که بعدها از انیمیشن دیجیتال برای بهبود برخی صحنه‌های آن بهره گرفته شد. بسیاری از تغییراتی که در نسخه‌های دیجیتال جنگ ستاره‌ای ایجاد شد، با استفاده از همین رویکرد اما به کمک رایانه بوده است.

توان محاسباتی رایانه‌ها باعث شد که پیچیدگی نرم‌افزارهای گرافیکی نیز افزایش یابد و انیمیشن‌ها پیچیده‌تر از آن چیزی شوند که هنرمندان سنتی می‌توانستند خلق نمایند. یکی از نخستین نمایش‌های محبوب CGI در اواخر دهه 1990 با معرفی قالب تصویری GIF صورت گرفت.

بسته‌های GIF یک سری از تصاویر ثابت پشت سرهم بودند که در یک بازه زمانی فریم به فریم تصاویری را پشت سر هم نمایش می‌دادند.

به این معنی GIF شبیه یک اسلایدشو به خصوص بود. اندازه GIF معمولا کوتاه بود و غالبا تصاویر با کیفیت پایینی در آن نمایش می‌یافت. به این ترتیب این قالب در زمان‌هایی که سرعت اینترنت محدود بود محبوبیت بسیاری یافت.

آغاز CGI در فیلم‌های سینمایی:

استفاده از CGI به دهه شصت میلادی برمی‌گردد، در آن زمان کمپانی‌های ساخت و تولید فیلم این تکنیک را برای ساخت انیمیشن کامپیوتری به کار بردند. فیلم‌ها اغلب دوبعدی بودند اما از این تکنیک برای کارهای مهندسی و پزشکی نیز استفاده میشد.

همزمان با تکامل CGI، روش فیلمسازان نیز برای استفاده از آن در فیلم‌ها پیشرفت می‌کرد. مثلا در فیلم وست‌وورد(1973) از تصاویر دیجیتال و در فیلم بیگانه(1979) از مدل‌سازی شبکه‌ای استفاده شد. نقش CGI در دهه هشتاد بیشتر شد، در فیلم‌های ترون (1982)، آخرین مبارز ستاره‌ای(1984) و شرلوک هلمز جوان(1985) از این فناوری برای ساخت مدل‌هایی از موضوع‌ها و شخصیت‌های واقعی استفاده شد. ترون موفقیت بزرگی در زمینه فیلم‌های CGI بود.

در فیلم‌های CGI اولیه، تصاویر رایانه‌ای بسیار ابتدایی بود اما دنیایی از امکانات را به روی فیلمسازان باز کرد. داستان‌پردازی تصویری به لطف تصاویر رایانه‌ای می‌تواند تا بینهایت ادامه پیدا کند.

سیر تکاملی فیلم‌های CGI:

اگر فناوری CGI وجود نداشت، بسیاری از تصاویر در فیلم‌ها خلق نمیشد. در فیلم‌های جیمز کامرون جلوه‌های ویژه بصری نقش پررنگی دارند مثل ورطه (1989) و نابودگر 2: روز داوری (1991). در سال 1997 او فیلم تایتانیک را با استفاده از مدل‌های CGI خلق کرد. در بسیاری از فیلم‌ها مثل پارک ژوراسیک (1993) تلفیقی از جلوه‌های ویژه بصری و CGI استفاده شده است.

گاهی در فیلم‌ها استفاده از فناوری CGI نامحسوس است و بیننده اصلا متوجه آن نمی‌شود مثلا خلق بافت‌ها، شخصیت‌ها و اشیا در محیطی واقعی. به عنوان مثال می‌توان در تصویری واقعی از یک شهر، شخصیت‌ها، ساختمان‌ها و ماشین‌ها را اضافه کرد. در زودیاک (2007) از فناوری CGI به شیوه‌ای ماهرانه استفاده شده است.

امروزه CGI دیگر مختص ژانرهای فانتزی نیست و می‌توان آن را در همه ژانرهای سینمایی به کار برد، به‌علاوه دیگر فناوری محدود و گران محسوب نمی‎شود و برای فیلمسازان این امکان را مهیا می‌کند تا آزادانه از آن استفاده کنند.

اولین فیلم انیمیشن با تکنیک CGI:

در سال 1995، اولین فیلم بلند انیمیشن با استفاده از تکنولوژی CGI ساخته شد. انیمیشن داستان اسباب بازی نشان داد که تمایز چندانی بین فیلم‌های واقعی و فیلم‌های انیمیشن وجود ندارد. داستان اسباب بازی تولید مشترک دیزنی و پیکسار است.

هنگامی که اولین قسمت از سری داستان اسباب بازی اکران شد انتقادات فراوانی برانگیخته شد. مخصوصا اینکه چرا از جلوه‌های ویژه و تمام کامپیوتری برای ساختن این انیمیشن استفاده شده است. از این رو فیلم را فاقد ارزش هنری می‌دانستند.

چون در آن زمان انیمیشن‌ها با دست نقاشی می‌شدند و ملاک ارزش گذاری انیمیشن‌ها هنر نقاشی آن‌ها بود. سالیان سال گذشت و کمپانی پیکسار یکی پس از دیگری انیمیشن‌های فوق موفقی ساخت. انیمیشن‌هایی که هم ارزش هنری داشتند و هم اقبال منتقدان را برانگیختند تا اینکه امروز به قول منتقدان تنها چیزقابل اعتماد در دنیای سینما که شما را هرگز ناامید نمی‌کند، انیمیشن‌های پیکسار است.

نقش‌ها و بخش‌های کلیدی CGI

فرآیند ایجاد CGI طولانی، چالش برانگیز و بسیار فنی است. تیم‌ها بزرگ و بسیار متنوع هستند، به این معنی که فرصت‌هایی برای همه نوع افراد وجود دارد، از کدنویسان هاردکور گرفته تا تصویرگران و غیرهنرمندانی که مدیریت تیم‌ها را دوست دارند. همه نقش مهمی در تولید جلوه‌های بصری نهایی دارند و من برخی از متداول‌ترین نقش‌های خلاقانه و فنی را در زیر فهرست کرده‌ایم تا به شما کمک کنیم بفهمید که در چه مکان‌هایی به بهترین وجه می‌خواهید.

دپارتمان هنر: دپارتمان هنر مسئول ترجمه دیدگاه کارگردان و یک فیلمنامه به تصاویر بصری است که می‌تواند با کل تیم به اشتراک گذاشته شود تا چالش‌های خلاقانه و فنی پیش رو را به درستی درک کنند. این هنرمندان و تصویرگران مفهومی همه چیز را خلق می‌کنند، از استوری بورد گرفته تا آثار هنری فوتورئالیستی که نشان می‌دهد عکس تمام شده چگونه خواهد بود.

پیش از این: هنرمندان پیش تجسمی مسئول ایجاد اولین نمایش سه بعدی از شات جلوه‌های بصری نهایی هستند. آن‌ها از آثار هنری و مدل‌های سه‌ بعدی اولیه برای ایجاد نسخه‌های معمولی با کیفیت پایین از سکانس‌های اکشن استفاده می‌کنند تا کارگردان بتواند شروع به برنامه‌ریزی برای قرار دادن دوربین و الزامات خلاقانه فنی کند.

اداره دارایی: دارایی‌های مجازی در جلوه‌های بصری برای مطابقت با اشیاء دنیای واقعی یا ایجاد اشیاء جدیدی که وجود ندارند یا ساختن در دنیای واقعی بسیار گران هستند، نیاز دارند. اینها بیشتر توسط هنرمندان مدلینگ، نقاشان بافت، توسعه دهندگان سایه زن و ریگرها ایجاد می‌شوند.

تحقیق و توسعه: هنرمندان RND که یک بخش بسیار فنی در نظر گرفته می‌شوند، مسئول ساختن نرم‌افزارها و ابزارهای جدید برای انجام کارهایی هستند که نمی‌توان آن‌ها را انجام داد، یا به سادگی بیش از حد وقت‌گیر است که هنرمندان بتوانند بارها و بارها به صورت دستی آن‌ها را تکمیل کنند. این نقش به پیشینه بسیار قوی در علوم کامپیوتر و اشتیاق به حل مسئله نیاز دارد.

انیمیشن: این یکی کاملا واضح است. اساسا هر چیزی که روی فیلم حرکت می‌کند باید متحرک شود. فرقی نمی‌کند که یک تکیه گاه کوچک مانند یک صندلی، یک سفینه فضایی بزرگ یا حتی یک شخصیت یا موجود قهرمان باشد. اگر حرکت کند و عملکردی داشته باشد، به احتمال زیاد یک انیماتور پشت کنترل‌ها خواهد بود.

حرکت کبریت: به این ردیابی حرکت نیز گفته می‌شود و بدون آن هیچ راهی برای ترکیب داده‌های سه بعدی در فیلم‌های اکشن زنده وجود نخواهد داشت. برای اینکه دارایی‌های دیجیتال کاملا واقعی به نظر برسند، به یک دوربین مجازی نیاز دارید که دقیقا مانند دوربین فیلم‌برداری زنده حرکت کند. اینجاست که هنرمندان matchmove به کمک می‌آیند. این وظیفه آن‌هاست که از فیلم‌های ویدئویی اکشن زنده استفاده کنند و یک دوربین مجازی برای همه بخش‌ها ایجاد کنند تا با آن کار کنند.

شبیه سازی FX: یک FX Artist انیمیشن FX، شبیه سازی رویه‌ای، شبیه سازی دینامیک و سیستم‌های ذرات و سیال را طراحی و ایجاد می‌کند. آن‌ها مسئول بازآفرینی رفتار عناصر دنیای واقعی مانند آتش، آب، انفجار، پارچه، مو و خیلی چیزهای دیگر هستند که اکثر مردم حتی متوجه نمی‌شوند. نقش بسیار فنی و در عین حال خلاقانه.

نورپردازی: هنرمند نورپرداز مسئول اعمال تمام جلوه‌های نوری در صحنه دیجیتال است. هنرمند منابع نور صفحه زنده را در نظر می‌گیرد و از نور مجازی برای تقلید از روشنایی موجود در محیط استفاده می‌کند. هدف این است که اطمینان حاصل شود که عناصر VFX و لایو اکشن به طور یکپارچه با هم ترکیب می‌شوند، گویی هر دو در یک محیط وجود دارند.

رنگ مات: نقاشی مات تصویری است که با استفاده از تکنیک‌های نقاشی دیجیتال یا سنتی خلق می‌شود تا نمایشی از صحنه‌ای ایجاد کند که ارائه آن در زندگی واقعی برای فیلمسازان غیرممکن است. این ممکن است به این دلیل باشد که منظره در دنیای واقعی وجود ندارد، سفر به یک مکان یا گسترش مجموعه خارج از پارامترهای فیلمبرداری آن از نظر مالی عملی نیست.

روتوسکوپی: روتوسکوپی برای ایجاد یک مات یا ماسک برای یک عنصر استفاده می‌شود تا بتوان آن را از جای خود در پس‌زمینه‌ای متفاوت استخراج کرد، تا رنگ‌ها را تغییر داد یا هر مجموعه دلایل دیگری را پنهان کرد. هنرمند روتوسکوپی معمولا یک شی را با استفاده از مجموعه‌ای از ابزارها ردیابی می‌کند تا یک کانال آلفای جدید برای بخش خاصی از یک توالی تصویر یا ویدیو ایجاد کند.

ترکیب کردن: کامپوزیت عبارت است از لایه‌بندی همه عناصر مختلف در یک عکس لایو اکشن، مات‌ها، چندین پاس CG، نور سه بعدی، انیمیشن، جلوه‌های ذرات و ترکیب همه آن‌ها به طور یکپارچه برای ایجاد یک عکس نهایی واقعی. در طول فرآیند تولید، باید با سایر بخش‌های VFX همکاری کنید تا به طور خلاقانه و فنی مشکلات را در طول مسیر حل کنید.

تولید: همچنین تعدادی نقش برای افرادی وجود دارد که مدیریت تیم‌ها، بودجه و برنامه را ترجیح می‌دهند. نقش اصلی تولید در یک استودیو، تهیه کننده VFX است که با سرپرست VFX برای مدیریت کل فرآیند پروژه، تعریف منابع مورد نیاز، استخدام هنرمندان و خدمه، مدیریت بودجه و اطمینان از تحویل پروژه طبق برنامه، از نزدیک همکاری می‌کند. سایر نقش‌های مشترک شامل مدیر تولید و هماهنگ‌ کننده تولید است که با برقراری ارتباط با هنرمندان، علامت‌گذاری مسائل و به طور کلی ردیابی پیشرفت و اطمینان از اینکه همه چیز از منظر برنامه‌ریزی در مسیر خود باقی می‌ماند، از تهیه‌کننده حمایت می‌کنند.

نحوه کار CGI: مرورگر اطلاعات را به سمت سرور ارسال می‌کند. سرور آن داده‌ها را به یک برنامه منتقل می‌کند (برنامه CGI). برنامه پاسخ می‌دهد و بعد از یک زنجیره باز می‌گردد، بازگشت به مرورگر وب شما می‌تواند به نوعی نتیجه زنجیره باشد و احتمالا چیزی در لوکال مانند جستجو در بانک اطلاعاتی یا ارسال ایمیل یا شاید مشابه آن اتفاق می‌افتد.

برنامه‌های CGI را می‌توان به هر زبان برنامه نویسی نوشت. متداول ترین آن‌ها زبان برنامه نویسی PHP، Perl و Python هستند و مواردی از این دست به زبان‌های ساده تمایل دارند. به همین دلیل، برنامه‌های CGI اغلب اسکریپت‌های CGI نامیده می‌شوند، زیرا آن‌ها تمایل به زبان‌های اسکریپت دارند و اغلب آن‌ها را اسکریپت‌های CGI می‌نامند.

می‌توان آن‌ها را به هر زبان برنامه نویسی مانند ASP یا Java نوشت و یا حتی از ++C استفاده کرد اما توجه به این نکته ضروری است که برنامه CGI در سرور اجرا می‌شود.

الزامات اجرای برنامه‌ها بر روی سرور خود و محدودیت‌های امنیتی و مواردی از این دست مطابق با قوانین سرور باید رعایت شود. اما بر اساس قوانین رایانه لوکال، کاربردی نیست. زیرا برنامه‌های CGI در سرور اجرا می‌شوند و در مرورگر قابل اجرا نیستند.

نحوه کار CGI چگونه است؟

این CGI است که به ما امکان می‌دهد برای توسعه نرم افزار خود، سمت سرور را انتخاب کنیم. زیرا با هر نوع کد نویسی می‌توان با آن کار کرد C++ یکی از این زبان‌ها است. همچنین،PHP  بیشتر از طریق CGI به جای یک ماژول به دلیل عوامل محافظتی استفاده می‌شود.

یک فایل داده اجرایی C++ گردآوری شده با استفاده از STDIN و همچنین پاسخ از طریق STDOUT درخواست‌‌ها را می‌خواند. کار در اینجا خاتمه نمی‌یابد. این برنامه می‌تواند به عنوان یک پس زمینه API برای چندین برنامه نرم افزاری با محوریت موبایل انجام ‌شود.

رویکرد وب برای رهبران دشوار به نظر می‌رسد، اگرچه واقعا یک معماری اساسی سازمان یافته و مناسب است. برنامه‌های رایانه‌ای ممکن است پیچیده باشند، اما درک سیستم آن‌ها بسیار آسان است.

وب سرور نقش مهمی‌ را به عهده دارد و آن است که درخواست‌ها را از طریق CGI به مجری هدایت می‌کند. شتاب دهنده‌های مختلفی برای سرعت بخشیدن به CGI وجود دارد که می‌توان به WSCGI و FastCGI اشاره کرد، اما همه آن‌ها روی فرآیند مشترک متمرکز هستند.

مزایای CGI چیست؟

• برنامه‌های رابط مستقل از زبان هستند
• برنامه‌های رابط مشترک Gateway را می‌توان در هر زبان برنامه نویسی نوشت
• استفاده از آن بسیار آسان است
• استفاده از آن کاملا امن است زیرا برنامه‌های CGI روی سرور اجرا می‌شوند
• سبک و سریع است زیرا برای تهیه یک برنامه، شما اصلا هیچ نیازی به یک کتابخانه خاصی ندارید

جهت مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید:

۰۲۱-۲۸۴۲۸۶۷۶ برای تماس مستقیم

۰۹۰۳۸۴۸۱۰۱۲ (فقط جهت چت واتس اپ)

ایمیل: info@aranikweb.ir