3D-графика
Это понятие впервые встречается на программе «Электроника, программирование и инженерная практика» — примерно 13-14 лет (7-8 класс).
Компьютер хранит предметы как объёмные модели и сам рисует, как они видны с выбранной стороны. Поэтому в игре дом можно обойти вокруг.
Кукольный домик и фотограф: домик объёмный, но на каждом снимке — только один ракурс. В 3D-графике «фотографом» работает камера.
Открыть 3D-модель в редакторе, обойти её камерой вокруг и сделать два «снимка» с разных ракурсов.
Сцена задаётся объёмно: модели из многоугольников (полигонов), свет и камера. Компьютер рассчитывает, как сцена видна из камеры, и строит плоскую картинку из пикселей — это рендеринг. В играх рендеринг повторяется десятки раз в секунду, поэтому камерой можно управлять на ходу.
Собрать в 3D-редакторе сцену из готовых моделей, поставить свет и камеру, отрендерить два кадра с разных точек.
Синтез изображения из математического описания сцены: полигональные меши, текстуры, материалы, источники света. Конвейер рендеринга выполняет видеокарта: преобразование вершин → растеризация → закраска пикселей. Реальное время (игры, 30–60 кадр/с) требует упрощений — меньше полигонов, запечённый свет; офлайн-рендер (кино) считает один кадр минутами ради качества.
Поместить в сцену модель в двух вариантах детализации (низко- и высокополигональную), сравнить FPS и объяснить компромисс «детализация — скорость».
Частое заблуждение
«Для 3D-графики нужен особый объёмный экран». Нет: экран плоский; компьютер хранит объёмную модель сцены и рассчитывает из неё обычную плоскую картинку.