Was ist eine 3D-Projektion?

Dreidimensionale oder 3D-Projektion, die oft als 3D-Projektionsmapping bezeichnet wird, ist die Übertragung dreidimensionaler Daten auf eine zweidimensionale Ebene. Wissenschaftler, Ingenieure und Designer verwenden diese Art von Kartierungssystem häufig, wenn sie Computer- oder Stift- und Papiermodelle von dreidimensionalen Objekten erstellen. Objekte können maßstabsgetreu oder perspektivisch gezeichnet werden, aber beide Qualitäten können nicht erhalten bleiben, nachdem dreidimensionale Koordinaten in zwei Dimensionen übersetzt wurden. Obwohl sich die 3D-Projektion normalerweise auf die Modellierung selbst bezieht, kann sie sich auch auf die Projektion von Bildern beziehen, die in drei Dimensionen erscheinen, wie sie in 3D-Filmen zu sehen sind.

Naturgemäß bedeutet die Übertragung dreidimensionaler Informationen auf eine zweidimensionale Ebene, dass etwas verloren gehen muss. Es gibt zwei Möglichkeiten, die 3D-Projektion zu verwenden, und jede hat ihre eigenen positiven und negativen Eigenschaften. Eine Möglichkeit, ein dreidimensionales Bild auf eine zweidimensionale Oberfläche zu projizieren, ist die Verwendung der Perspektive. Die Perspektive lässt ein Bild für das Auge dreidimensional erscheinen, obwohl die Größen der Teile dieses Objekts, wenn sie gemessen werden, nicht proportional korrekt wären. Die andere Möglichkeit, zwei Dimensionen zu verwenden, um drei darzustellen, besteht darin, ein System namens orthographische Projektion zu verwenden. In diesem System sind die Messungen genau, aber das Objekt sieht nicht so aus, als ob es Tiefe hätte.

Es gibt eine Reihe von Anwendungen für die 3D-Projektion. Sowohl der Ingenieurentwurf als auch der Entwurf verwenden dreidimensionale Koordinatensysteme beim Entwurf von Gebäuden und Bauwerken. Computergrafiken verwenden auch die 3D-Projektion beim Modellieren eines dreidimensionalen Objekts oder einer dreidimensionalen Umgebung im zweidimensionalen Raum eines Computerbildschirms. Naturwissenschaften und Mathematik können diese Art der Projektion auch verwenden, wenn sie verschiedene natürliche Phänomene und Gleichungen modellieren oder grafisch darstellen.

3D-Projektion kann sich auch auf die Projektion von zweidimensionalen Bildern auf eine Leinwand beziehen, so dass sie dem Betrachter in drei Dimensionen erscheinen. Die Technologie, um ein zweidimensionales Bild mit Tiefe erscheinen zu lassen, ist seit den 1920er Jahren verfügbar, und obwohl es viele Verbesserungen gab, sind die Grundprinzipien die gleichen. Anstelle eines Bildes werden zwei leicht überlappende Bilder gleichzeitig auf einem Bildschirm platziert. Wenn eine Person eine spezielle Brille trägt, entweder Farbfilter oder Polarisationsfilter, kann jedes Auge nur eines dieser Bilder sehen, und das Gehirn übersetzt die von jedem Auge empfangenen Informationen in ein dreidimensionales Bild.