3D-Visualisierung ist "der Prozess, durch den grafische Inhalte erzeugt werden", was bedeutet, dass das Endergebnis visuelle Inhalte sind (d. h. Bilder und Animationen). Die 3D-Visualisierung erstellt digitale dreidimensionale Darstellungen von realen Dingen. Ziel ist es, eine digitale Darstellung zu schaffen, wie das Produkt aussehen wird. Der Begriff "3D-Visualisierung" wird austauschbar mit den Begriffen "3D-Grafik", "3D-Rendering" und "computergenerierte Bilder" (CGI) verwendet. Sie alle beziehen sich auf den Prozess der Erstellung von grafischem Material mithilfe von 3D-Software. Es handelt sich um eine Technik, die in den letzten Jahrzehnten weit verbreitet ist und sich zu einer der praktikabelsten Lösungen für die Erstellung hochwertigen digitalen Materials entwickelt hat. Heute wird ein großer Teil der auf Websites und im Fernsehen beworbenen Artikel mit Hilfe von 3D-Visualisierungen erstellt, die der Realität eines Bildes sehr nahe kommen. Wussten Sie, dass jeder einzelne Artikel in einem IKEA-Katalog mit Hilfe der Visualisierungstechnologie digital erstellt wird? Professionelle 3D-Künstler können jetzt hyperrealistische Darstellungen erstellen, die mit der Qualität herkömmlicher Fotos mithalten können, ohne dass aufwendige und teure Fotositzungen koordiniert werden müssen. Diese Technik ermöglicht die Erstellung von Fotografien, die mit herkömmlicher Fotografie unmöglich oder unerschwinglich wären. Allerdings gibt es auch weit verbreitete Missverständnisse über den Begriff. Der Begriff ist nicht gleichbedeutend mit 3D-Design oder -Entwicklung. Diese Begriffe beziehen sich auf die Erstellung von Inhalten wie CAD-Dateien durch Ingenieure oder Industriedesigner zu Fertigungszwecken. Auch wenn 3D-Künstler CAD verwenden, um 3D-Visualisierungen zu erstellen, ist das Endprodukt mehr als nur CAD-Dateien; es ist eine dynamische Grafik, die technisches Können und Kreativität vereint.
3D bezieht sich auf alles, was dreidimensional ist, d. h. es hat eine Breite, Höhe und Tiefe (Länge). Unsere physische Welt ist dreidimensional, und wir verbringen unseren Tag damit, uns in drei Dimensionen zu bewegen. Der Mensch hat eine 3D-Wahrnehmung, auch Tiefenwahrnehmung genannt, die es uns ermöglicht, den räumlichen Zusammenhang zwischen Dingen wahrzunehmen, indem wir sie einfach nur ansehen. Während wir uns umschauen, erzeugt die Netzhaut jedes Auges ein zweidimensionales Bild unserer Umgebung, das unser Gehirn dann in eine dreidimensionale visuelle Erfahrung umwandelt. Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass das Sehen in 3D das Sehen mit beiden Augen (stereoskopisches oder binokulares Sehen) erfordert. Personen, die nur mit einem Auge sehen können (monokulares Sehen), können die Umwelt dennoch dreidimensional wahrnehmen und sind sich ihrer Stereoblindheit möglicherweise nicht bewusst. Ihnen fehlt lediglich eines der Instrumente, die für die dreidimensionale Wahrnehmung erforderlich sind, und sie sind daher auf andere angewiesen, ohne sich dessen bewusst zu sein.
Der Prozess der Erzeugung dreidimensionaler Bilder lässt sich in drei Stufen unterteilen: Tesselierung, Geometrie und Rendering. Im ersten Schritt werden Modelle bestimmter Objekte erstellt, indem Punkte miteinander verbunden werden, um eine Reihe von diskreten Polygonen (Kacheln) zu bilden. Anschließend werden die Polygone modifiziert und Beleuchtungseffekte hinzugefügt. Im dritten Schritt der 3D-Modellierung werden die bearbeiteten Fotos in sehr detaillierte Objekte umgewandelt.
Computer-Generated Imagery, abgekürzt CGI, ist ein Verfahren, bei dem Computersoftware verwendet wird, um statische oder animierte visuelle Bilder zu erzeugen. Außerdem wird CGI auch als 3D-Bildgebung oder 3D-Rendering bezeichnet. CGI wird häufig als Bezeichnung für dreidimensionale Computergrafiken verwendet, mit denen Figuren, Szenen und andere Spezialeffekte in Kinofilmen, im Fernsehen und in Videospielen erzeugt werden. Auch in der Werbung, der Architektur, der Technik, der virtuellen Realität und sogar in der Kunst wird diese Technologie eingesetzt. Bei der herkömmlichen Fotografie wird ein Bild mit einem Film oder einer Digitalkamera aufgenommen, während computergenerierte Bilder mit Hilfe von Computersoftware erstellt werden.Dreidimensionale (3D) Ergebnisse werden oft mit computergenerierten Bildern (CGI) in Verbindung gebracht. CGI ist jedoch auch in der Lage, zweidimensionale (2D) Effekte zu erzeugen. Die Ursprünge der computergenerierten Bilder lassen sich bis in die 1950er Jahre zurückverfolgen, als viele Erfinder und Unternehmen mit dem neuen und expandierenden Bereich der Computeranimation experimentierten. Obwohl die meisten davon zweidimensional waren, wurden sie in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, die von der Wissenschaft über die Technik bis hin zur Medizin reichten. Vertigo von Alfred Hitchcock war der erste Film, der computergenerierte Bilder enthielt (1958). CGI wird auch in Filmen verwendet, die von historischen Dramen bis zu Science-Fiction-Blockbustern reichen. In einem historischen Drama kann sie beispielsweise eingesetzt werden, um Orte mit zeitgemäßen Details auszustatten und eine konstante Kulisse zu erhalten, d. h. eine Umgebung, die mit Gebäuden, Menschen und Fahrzeugen bevölkert ist. In einem Science-Fiction-Film sind etwa 90 % der Personen, Fahrzeuge, Schauplätze und der Handlung mit CGI dargestellt.
Computer-Aided-Design (CAD) ist ein Verfahren zur digitalen Erstellung von zweidimensionalen Zeichnungen und dreidimensionalen Modellen von realen Produkten - noch bevor diese erstellt werden. Mit 3D-CAD können Sie Entwürfe schnell austauschen, prüfen, simulieren und ändern, was die schnelle Entwicklung neuartiger und unverwechselbarer Produkte ermöglicht. Dr. Samuel Geisberg gründete 1985 die Parametric Technology Corporation (PTC) mit dem Ziel, einen grundlegend neuen Ansatz für CAD-Software zu definieren. Dieser Durchbruch führte zur ersten parametrischen und featurebasierten CAD-Software für die Volumenmodellierung auf dem Markt, die heute als Creo bezeichnet wird und den Industriestandard für Produktdesign- und Entwicklungssoftware darstellt.Nach mehr als drei Jahrzehnten beginnt der Produktentwicklungssektor nun, die nächste Welle technologiegesteuerter Innovation zu begrüßen, wie es viele andere Branchen bereits getan haben. Anhand von Systemblöcken kann das Programm ermitteln, welche Komponenten Sie benötigen. Außerdem kann das Programm den Schaltplan entwerfen. Die Menschen mögen CAD-Systeme, weil sie es ihnen ermöglichen, schnell und einfach zwischen verschiedenen Entwurfskonzepten zu wechseln.Nachdem wir etwas entworfen haben, können wir es digital konstruieren und testen. Mit anderen Worten: Wir können seine Funktionsfähigkeit überprüfen. Unternehmen schätzen dies, da sie so die Kosten für die Herstellung von Prototypen und die Beschaffung von Komponenten minimieren können. Computergestützte Konstruktionssysteme werden von immer mehr Berufsgruppen genutzt. Computerunterstütztes geometrisches Design (CAGD) ist eine Technik zur Erstellung geometrischer Formen für Gegenstände, die dem CAD sehr ähnlich ist.
Rendering/Bildsynthese ist der Prozess, bei dem mit Hilfe von Anwendungsprogrammen ein zwei- oder dreidimensionales Bild aus einem Modell erzeugt wird. Rendering wird vor allem in der Architektur, bei Videospielen und Animationsfilmen sowie bei Simulatoren, Fernsehspezialeffekten und Designvisualisierung eingesetzt. Die verwendeten Techniken und Funktionen unterscheiden sich je nach Umfang des Projekts. Rendering trägt dazu bei, die Entwurfseffizienz zu steigern und die Kosten zu senken.Rendering ist ein Begriff, der sich auf den automatisierten Prozess der Erstellung digitaler Bilder von dreidimensionalen Modellen mithilfe spezieller Software bezieht. Diese Fotos imitieren die fotorealistische Umgebung, Materialien, Beleuchtung und Objekte, die in einem Projekt oder 3D-Modell zu sehen sind. Rendering ist ebenfalls ein Begriff, der sich auf ein computergeneriertes Bild bezieht, das mithilfe einer dreidimensionalen Modellierung von Projektdaten erstellt wird. Das geometrische Modell wird dann mit Grafiken (Texturen) und Farben überzogen, die denen der tatsächlichen Materialien entsprechen, und kann mit natürlichen oder künstlichen Lichtquellen beleuchtet werden. Wenn die Rendering-Einstellungen genau auf die natürlichen Gegebenheiten abgestimmt sind, können die Texturqualität und die Bandbreite der Ansichten als fotorealistisch bezeichnet werden.
In der Architektur bezieht sich die Visualisierung auf den Prozess der Darstellung einer neuen Struktur in einem leicht verdaulichen Format. Die Visualisierung, die manchmal auch als "Sprache" zwischen dem Kunden und dem Planer bezeichnet wird, findet vor dem Beginn des Bauprozesses statt.
3D-Visualisierung ist der aktuellste Fortschritt in der architektonischen Visualisierung und bezieht sich auf den Prozess der Verwendung von Computersoftware zur Erstellung dreidimensionaler Darstellungen eines Gebäudes. Die Kunden können ein dreidimensionales Modell aus jedem beliebigen Blickwinkel begehen und begutachten. Zusätzlich können andere Elemente wie Teppiche, Möbel, Gemälde und Beleuchtung hinzugefügt und ihre Auswirkungen bewertet werden.
Die heutigen 3D-Modelle sind sehr detailliert und präzise. Sie enthalten reale Aspekte wie Sonnenschein und Schatten, was ihnen den Anschein von Fotografien verleiht. 3D-Renderings sind möglicherweise die effektivste Methode in der Architekturbranche, um Ideen auszudrücken - sie benötigen keine zusätzlichen physischen Ressourcen, sind schneller als herkömmliche Techniken der Modellerstellung und zeigen mehr.