Подготовка анимационных фрагментов в пакете 3D Studio Max
Пакет 3D Studio Max представляет собой единый программный комплекс моделирования, визуализации и анимации объектов, разработанный фирмой Autodesk для операционной среды Windows, начиная с версии 1995 г. Пакет отличает от рассмотренных ранее наличие мощного математического аппарата как для создания моделей объектов, так и для их анимирования. Его интерфейс показан на рис. 6.46
Процесс создания трехмерной анимации в этом пакете можно разделить на шесть основных этапов:
-
разработка сценария анимации;
создание ландшафта или фона для сцены;
разработка объектов анимации;
добавление в сцену источников освещения, видеокамер и специальных эффектов;
собственно анимирование сцены;
визуализация анимации и создание автономного загружаемого модуля.
Сценарий анимации определяется тем, для каких целей она задумана, и что предполагается показать, т. е. это детализованное описание сюжета, который будет представлен в виде анимационного ролика.
Для создания ландшафта или фона для сцены в пакете предусмотрены специальные средства, например, инструмент Quad Path (сетка из прямоугольников). Имеется также набор стандартных примитивов, (рис. 6.47
), с помощью которого можно иммитировать строения (дома), а также средства их клонирования (команда Clone в секции меню Edit).
Предусмотрен специальный инструмент «Редактор материалов» (Material Editor), с помощью которого вызывается одноименное диалоговое окно (альтернатива - одноименная команда в секции меню Edit), в котором выбирается образец материала и устанавливаются все его параметры (рис. 6.48). Только цвет материала подбирается в отдельном диалоговом окне «Просмотр цвета» (Color Selector).
При создании объекта анимации используются три основных модели:
полигональная;
лоскутная;
NURBS.
Полигональные объекты состоят из управляющих точек, называемых вершинами (vertex). Две вершины в трехмерном пространстве, соединенные прямолинейным отрезком, образуют ребро (edge). Если соединить три вершины вместе, образовав тем самым треугольник, получим грань, или многоугольник (face). Построение многоугольных моделей по существу включает в себя соединение вершин. Если у всех граней модели имеется общее ребро, с по меньшей мере тремя другими гранями, тогда говорят, что модель замкнутая (closed). Если же модель содержит грани, у которых нет общих ребер, тогда модель считается развернутой (open). Большинство полигональных моделей относятся к замкнутому типу. Пример модели представлен на рис. 6.49.
Наиболее существенный недостаток полигонального моделирования заключается в том, что оно не вполне подходит для моделирования органических форм. Такие предметы, как тела животных и людей, человеческие лица, жидкости трудно создать с помощью многоугольников. Чтобы придать модели аккуратный и гладкий вид, необходимо наличие большого количества деталей, а значит и большого количества граней. Чем больше имеется граней, тем больше времени уходит на визуализацию, не говоря о том, что подобные операции требуют большое количество памяти. В связи с повышенной детализацией (большим количеством граней) внесение даже незначительных изменений представляется довольно сложной проблемой.
Большинство разработчиков персонажей отдает предпочтение лоскутной модели. С точки зрения расчетов, она значительно проще предыдущей.
Огромное преимущество лоскутных моделей заключается в их способности легко представлять гладкие поверхности. В отличие от полигональных моделей в них существенно меньше деталей (рис. 6.50).
Возможно, наиболее популярной из возникших новых технологий анимационного моделирования является моделирование NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline - неоднородные рациональные сплайны Безье). Моделирование NURBS (см. рис. 6.51) лучше всего подходит для гладких поверхностей, однако оно позволяет создавать и резко очерченные поверхности. В настоящее время эта технология используется для создания самых разнообразных трехмерных моделей: от персонажей мультфильмов до автомобилей. В то же время, как построение, так и редактирование поверхностей NURBS выполняется достаточно простыми средствами.
Поверхности NURBS могут быть определены по своим точкам (points), или управляющим вершинам (CV - Control Vertices). При этом точки фактически лежат на кривой и непосредственно управляют ее формой. Управляющие вершины составляют часть решетки, которая действует подобно магниту. При перестановке управляющих вершин на поверхности NURBS, они выталкиваются и притягиваются к самой кривой. Кроме того, управляющие вершины обладают определенным весом, от которого зависит влияние управляющей вершины на кривую. Вес может изменяться, редактироваться.
Многие аниматоры используют NURBS для создания персонажей, потому что NURBS дает возможность получить гладкие, очерченные поверхности и в тоже время сохранить относительно низкую степень детализации. Персонажи имеют тенденцию усложняться, поэтому использование NURBS позволяет последовательно усложнять персонажи на основе исходной модели без коренной ее переделки.
На этапе анимирования сцены определяются временные параметры будущей анимации: частота кадров, форма отображения времени, общая продолжительность (число кадров). Здесь же указывается траектория движения тех объектов, которые изменяют свое положение, при этом можно сохранять неизменное положение объекта относительно траектории движения или же, наоборот, заставить его крениться.Аналогичным образом выбираются параметры перемещения для видеокамеры по своей собственной траектории, причем, соответствующим образом настраивая окно проекции, можно предварительно просмотреть сцену в таком виде, как она отображается в объективе видеокамеры.
На заключительном этапе осуществляется окончательная подготовка анимационного ролика для последующего его просмотра с помощью стандартных средств Windows. В частности, задается имя файла, время демонстрации ролика или количество кадров в нем.
Отметим, что наш поверхностный обзор последовательности работы в пакете 3D Studio MAX ни в коей мере не претендует на анализ, а ставит целью лишь создать общее представление об этом па кете как о самом мощном средстве для создания компьютерной анимации.
Содержание раздела
