3D vs 4D: Diferença e Comparação

Todo objeto ocupa algum espaço. Mas a dimensão varia.

Dimensão é um atributo para um objeto que define a posição do objeto de destino. Ele informa a extensão ou presença do alvo em uma determinada direção.

Por exemplo, um ponto não tem dimensão.

Uma linha ocupa apenas uma dimensão. Estende-se apenas em uma direção.

Um plano simples ocupa duas dimensões. Por exemplo, uma superfície plana pode se estender em duas coordenadas cartesianas.

Cada objeto neste mundo ocupa três dimensões, ou seja, comprimento, largura e profundidade.

Principais lições

1. 3D refere-se a um objeto ou imagem tridimensional com altura, largura e profundidade.
2. 4D adiciona o elemento de tempo à equação, permitindo uma experiência mais dinâmica e interativa.
3. O 3D é usado em filmes, jogos e arquitetura, enquanto o 4D é usado em passeios em parques temáticos e outras experiências imersivas.

3D vs 4D

A diferença entre as três e as quatro dimensões é que três podem ser facilmente percebidas, ao contrário da quarta, que é difícil de sentir e observar.

Três dimensões (3D) é tudo sobre a presença (extensão) do objeto do alvo nos eixos x, y e z. Visualizamos nosso mundo e o objeto ao nosso redor em três dimensões (3D).

Tornou-se possível para nós visualizar as três dimensões com a ajuda de dados coletados e reconhecidos por nossos órgãos dos sentidos. O conhecimento das três dimensões remonta ao século XVII, quando começou a brotar com a invenção do sistema de coordenadas cartesianas.

Tudo o que experimentamos vem sob o espaço de três dimensões. Mas os pesquisadores há muito assumiram outra dimensão além da terceira dimensão, que eles denominaram de quarta dimensão.

A debate na quarta dimensão começou quando Jean Le Rond D'Alembert mencionou este termo no final do século XVIII. A quarta dimensão refere-se ao tempo que não pode ser visto ou sentido.

Tabela de comparação

Parâmetro de Comparação	Três dimensões	Quatro Dimensões
Definição	Refere-se à extensão ou presença dos objetos nas três coordenadas cartesianas	Refere-se à extensão do espaço tridimensional, um conceito matemático de tempo e espaço.
parâmetros	Comprimento, largura (largura) e altura	Comprimento, altura, largura (largura) e tempo
Visualização	Pode ser sentido e experimentado	Não pode ser percebido facilmente
Origin	início do século dezessete	Final do século XVIII
Prova de Existência	O espaço tridimensional foi provado tanto na teoria quanto na realidade.	A quarta dimensão é um conceito não demonstrado na realidade real.
Parâmetros Matemáticos	Eixo X, Y e Z	Consiste em quatro dimensões nas quais o tempo foi adicionado como um eixo virtual.
Exemplo	Cubóide	Tesseract

O que é Espaço Tridimensional?

O espaço tridimensional (3D) refere-se à existência de um objeto nos três eixos espaciais. Em outras palavras, é o número de parâmetros independentes necessários para definir a localização de um determinado objeto no espaço.

O conhecimento do espaço tridimensional foi conceituado em um período muito inicial. Cada objeto ao nosso redor é tridimensional.

Todos esses objetos possuem comprimento, largura (largura) e altura. O mundo em que vivemos é visualizado em três dimensões.

O grau dessa visualização depende da capacidade do indivíduo de perceber essas dimensões com o auxílio dos sentidos.

As três coordenadas cartesianas definem a representação do espaço tridimensional em matemática. isto é, eixo x, y e z. Todos os três eixos são obrigatórios para definir sua posição ou existência.

Por exemplo, um plano quadrado pode ser definido por qualquer um dos dois eixos no sistema de coordenadas, ou seja, plano xy, plano yz ou plano zx, enquanto todos os três eixos são necessários para validar a existência de um cubo. O volume do cubo pode ser encontrado apenas pelos dados extraídos de todos os três eixos.

O que é o Espaço Quadridimensional?

O espaço quadridimensional (4D) é algo único. Ainda existe como um resumo que ganhou mais atenção quando Einstein publicou seus trabalhos sobre a teoria da relatividade.

A quarta dimensão é uma versão modificada do espaço tridimensional com a adição do tempo como o quarto eixo imaginário. De acordo com a teoria de Einstein, todo objeto se enquadra em um espaço e período de tempo específicos.

O tempo não é uma quantidade independente; ao contrário, está relacionado ao espaço.

Isso significa que qualquer alteração no espaço seria também têm um efeito profundo no tempo. Sob essa suposição, o funcionamento do universo difere completamente quando o tempo é considerado um parâmetro dimensional.

Aqui, o efeito do passado, presente e futuro é anulado à medida que o espaço muda em relação ao tempo.

Tesseract é um bom exemplo de compreensão da quarta dimensão. Tesseract é a presença de um cubo na quarta dimensão.

Quando um cubo é percebido como sendo extrudado em uma direção perpendicular à tridimensionalidade existente, o tesserato é formado. O gif abaixo daria uma ideia do Tesseract de uma perspectiva tridimensional.

Sentimos dificuldade de perceber, pois podemos sentir apenas de uma perspectiva tridimensional. Os cientistas estão tentando demonstrar esse abstrato na realidade, o que pode levar algum tempo para se materializar.

Diferença principal entre o espaço tridimensional e quadridimensional

1. O espaço tridimensional especifica uma localização particular em relação a três coordenadas (eixos). A quarta dimensão é conceitual, onde o tempo se soma ao espaço tridimensional, que atua como um eixo virtual adicional.
2. O espaço tridimensional consiste em comprimento, largura (largura) e altura. O tempo é adicionado como a quarta dimensão.
3. Vivemos em um mundo de três dimensões. O conceito de quatro dimensões foi formulado a partir da teoria geral da relatividade de Einstein, que permanece abstrata.
4. O exemplo geométrico do espaço tridimensional pode ser um paralelepípedo, um cubo, uma esfera, etc. O Tesseract é um exemplo clássico de espaço quadridimensional.
5. Um exemplo prático pode ser a manufatura aditiva. A adição de material à sua base perpendicular resulta na impressão 3D.
   Quando este 3d impressão começa a reagir às mudanças ambientais, pode ser denominado impressão 4D.

Referências

1. https://link.springer.com/article/10.1007%2FBF00762914
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0010448591900839

Última atualização: 11 de junho de 2023