Самоучитель по Maya для продвинутых

Самоучитель по Maya для продвинутых

Введение

 

Введение


1. История создания Maya

 

 

История создания Maya

 

Эта книга написана, чтобы помочь пользователям быстро понять принципы действия инструментов и познакомиться с основными приемами работы с программой. Ни одно из упражнений не начинается с загрузки практически готовой сцены. Мы научим вас самостоятельно создавать объекты с нуля.
Изначально Maya предназначалась для крупных студий. В известной степени это отразилось и на текущей версии программы, хотя в нее не вклрчены примеры сложных сцен, а библиотеки материалов, маркировки меню и клавиатурные комбинации представлены в минимальном объеме.

Для начала посмотрим на историю развития компьютерной графики в целом и программы Maya в частности.
Первые компьютеры появились в 40-х годах XX века, но только недавно они стали использоваться для создания художественных изображений. В 50-х годах идея об использовании технологии для создания визуальных эффектов была реализована путем создания телевизоров, осциллографов и экранов радаров. Первым глобальным шагом в этом направлении была, вероятно, придуманная в 1961 году Иваном Сазерлендом система Sketchpad, положившая начало эре компьютерной графики. С помощью светового пера пользователи могли создавать рисунки непосредственно на поверхности экрана. Векторная графика представляет собой примитивный штриховой рисунок, часто использовавшийся в первых видеоиграх и кино.
В 1967 году Сазерленд начал совместную работу с Дэвидом Эвансом с целью создания учебного курса компьютерной графики, в котором были бы слиты воедино искусство и наука. Университет штата Юта, в котором были начаты эти исследования, заработал хорошую репутацию в области исследования компьютерной графики и привлек людей, которые впоследствии сыграли важную роль в развитии данной отрасли. Среди них были: Джим Кларк — основатель компании Silicon Graphics Inc., Эд Кэтмул — один из первопроходцев в области создания фильмов с помощью компьютера и Джон Вэрнок — основатель компании Adobe Systems и разработчик таких известных продуктов, как Photoshop и Postscript.

Развитие алгоритмов
Пионеры компьютерной графики разработали следующую концепцию: формировать объемное изображение на основе набора геометрических фигур. Обычно для этой цели используются треугольники, реже — сферы или параболоиды. Геометрические фигуры получаются сплошными, и при этом геометрия переднего плана закрывает геометрию заднего плана. Затем подошло время разработки виртуального освещения, благодаря которому на виртуальных объектах появлялись плоские затененные участки, придававшие компьютерным изображениям четкие контуры и несколько техногенный вид.

Генри Гуро предложил усреднять раскраску между углами, чтобы получить более гладкое изображение. Эта форма сглаживания требует минимального объема вычислений и в настоящее время используется большинством видеокарт. Но на момент ее изобретения в 1971 году компьютеры могли визуализировать таким способом только простейшие сцены.

В 1974 году Эд Кэтмул ввел концепцию Z-буфера, суть которой была в том, что изображение может состоять из горизонтальных (X) и вертикальных (Y) элементов, каждый из которых также имеет глубину. Таким способом был ускорен процесс удаления скрытых граней, и теперь этот метод является стандартом для трехмерных ускорителей. Другим изобретением Кэтмула было обертывание двумерного изображения вокруг трехмерной геометрии. Проецирование текстуры на поверхность, является основным способом придания реалистичного вида трехмерному объекту. Изначально объекты были равномерно окрашены в один цвет, так что, например, создание кирпичной стены требовало индивидуального моделирования каждого кирпичика и заливки между ними. В наши дни вы можете создать такую стену, назначив растровое изображение кирпичной стены простому прямоугольному объекту. Этот процесс требует минимального объема вычислений и ресурсов компьютера, не говоря уже о значительном сокращении времени работы.

By Тонг Фонг усовершенствовал принцип сглаживания Гуро путем интерполяции оттенков всей поверхности полигона, а не только областей, прилегающих непосредственно к граням. Хотя визуализация в этом случае происходит раз в сто медленней, чем при предыдущем варианте сглаживания, объекты получают в результате «пластичный» вид, присущий ранней компьютерной анимации. В Maya используются два варианта раскраски по Фонгу.

Джеймс Блинн скомбинировал элементы раскраски по Фонгу и проецирования текстур, создав в 1976 году текстуру рельефа. Если к поверхности было применено сглаживание по Фонгу и можно спроецировать на нее карту текстуры, почему не использовать оттенки серого в соответствии с направлениями нормалей к граням, чтобы создать эффект рельефа? Более светлые оттенки серого воспринимаются, как возвышенности, а более темные — как впадины. Геометрия объекта при этом остается неизменной, и вы можете видеть его силуэт.

Блинн также разработал метод использования карт окружающей среды для формирования отражений. Он предложил создать кубическую среду путем визуализации шести проекций из центра объекта. Полученные таким способом изображения затем проецируются обратно на объект, но с фиксированными координатами, в результате чего картинка не перемещается вместе с объектом. В результате поверхность объекта будет отражать окружающую среду. Для успешной реализации эффекта нужно, чтобы не было быстрого движения объектов окружающей среды в процессе анимации.
В 1980 году Тернер Уиттед предложил новую технику визуализации, называемую трассированием. Это отслеживание путей прохождения отдельных световых лучей от источника света до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены и преломления в прозрачных средах. Хотя реализация этого метода требует значительного количества ресурсов компьютера, изображение получается очень реалистичным и аккуратным.

Начало эры комьютерной графики
В начале 80-х годов, когда компьютеры стали чаще использоваться в различных областях деятельности, начались попытки применения компьютерной графики в развлекательной сфере, включая кино. Для этого использовалось специальное аппаратное обеспечение и сверхмощные компьютеры, но начало было положено. К середине 80-х компания SGI начала производство высокопроизводительных рабочих станций для научных исследований и компьютерной графики. В 1984 году в Торонто была основана фирма Alias. Это название имеет два значения. Во-первых, это переводится как «псевдоним», ведь в те времена основатели компании были вынуждены работать по совместительству. Во-вторых, этот термин используется для описания ступенчатых краев изображения в компьютерной графике. Первоначально фирма ориентировалась на выпуск программного обеспечения.
предназначенного для моделирования и разработки сложных поверхностей. Затем была создана программа Power Animator, мощный и дорогостоящий продукт, который многие производители считали самым лучшим из доступных на тот момент.
В 1984 году в Сайта-Барбаре была основана компания Wavefront. Это название буквально переводится как волновой фронт. Компания немедленно занялась разработкой программного обеспечения для создания трехмерных визуальных эффектов и производством графических заставок для телепрограмм Showtime, Bravo и National Geographic Explorer. Первое приложение, созданное компанией Wave-front, называлось Preview. Затем в 1988 году была выпущена программа Softimage, которая довольно быстро завоевала популярность на рынке продуктов, предназначенных для работы с компьютерной графикой. Все программное и аппаратное обеспечение, использовавшееся для создания анимации в 80-х годах, было специализированным и очень дорогим. К концу 80-х годов в мире насчитывалось всего несколько тысяч человек, занимавшихся моделированием визуальных эффектов. Почти все они работали на компьютерах производства компании Silicon Graphics и использовали программное обеспечение от фирм Wavefront, Softimage и т. п.

Новый этап развития
Благодаря появлению персональных компьютеров число людей, занимающихся созданием компьютерной анимации, начало расти. Компании IBM PC, Amiga, Macintosh и даже Atari начали разрабатывать программное обеспечение для обработки трехмерных изображений. В 1986 году фирма AT&T выпустила первый пакет для работы с анимацией на персональных компьютерах, который носил название TOPAS. Он стоил 10 000 долларов и работал на компьютерах с процессором Intel 286 и операционной системой DOS. Благодаря этим компьютерам стало возможным создание свободной анимации, несмотря на примитивную графику и относительно низкую скорость вычислений. В следующем году фирма Apple Macintosh выпустила еще одну систему для создания трехмерной графики на базе персональных компьютеров, которая носила название Electric Image. В 1990 году фирма AutoDesk начала продажу продукта 3D Studio, созданного независимой командой Yost Group, разрабатывавшей графические продукты для компании Atari. Стоимость 3D Studio составляла всего 3000 долларов, что в глазах пользователей персональных компьютеров делало его достойным конкурентом пакету TOPAS. Еще через год появился продукт Video Toaster компании NewTek вместе с простой в использовании программой LightWave. Для работы с ними были необходимы компьютеры Amiga. Эти программы пользовались большим спросом на рынке и продавались тысячами копий.
К началу 90-х годов создание компьютерной анимации стало доступно широкому кРУгу пользователей. Каждый мог экспериментировать с анимацией и эффектами трассирования. Появилась возможность бесплатно загрузить программу Стивена Коя Vivid, позволяющую воспроизводить эффекты трассирования, или программу Persistence of Vision Raytracer, больше известную под названием POVRay. Последняя предоставляет детям и начинающим пользователям замечательную возможность познакомиться с основами компьютерной графики. Фильмы с потрясающими спецэффектами демонстрируют новый этап развития компьютерной
графики и визуализации. К сожалению, большинство пользователей считают, что создание впечатляющей анимации целиком зависит от мощности компьютера. Это заблуждение имеет место и в наши дни.

Слияние компаний Alias и Wavefront
По мере роста рынка приложений для работы с трехмерной графикой и увеличения конкуренции, многие компании объединили свои технологии. В 1993 году компания Wavefront слилась с фирмой Thompson Digital Images, которая использовала моделирование на основе NURBS-кривых и интерактивную визуализацию. Позднее эти функции легли в основу интерактивной фотореалистичной визуализации в Maya. В 1994 году фирма Microsoft купила программу Softimage и выпустила версию данного продукта для платформ Windows NT на базе компьютеров Pentium. Это событие можно считать началом эры недорогих и доступных среднестатистическому пользователю персонального компьютера программ для работы с трехмерной графикой. В ответ на это в 1995 году компания SGI купила и объединила фирмы Alias и Wavefront, чтобы предотвратить упадок интереса к приложениям, которые работали исключительно на специализированных компьютерах SGI. Почти сразу же новая компания, названная Alias] Wavefront, начала объединение имевшихся в ее распоряжении технологий для создания совершенно новой программы.
Наконец, в 1998 году было выпущено приложение Maya, стоившее от 15 000 до 30 000 долларов и предназначенное для операционной системы IRIX на рабочих станциях SGI. Программа была написана с нуля и предлагала новый путь развития анимации с открытым интерфейсом программирования приложений (API) и колоссальными возможностями расширения. Несмотря на первоначальное намерение компании SGI сохранить эксклюзивное право на предоставление среды для Maya, в феврале 1999 года появилась версия для Windows NT. Старая схема формирования цен была отброшена, и теперь базовый пакет Maya стоит всего 7500 долларов. В апреле этого же года появилась Maya 2, а в ноябре — Maya 2.5, содержащая модуль Paint Effects (Эффекты рисования). Летом 2000 года была выпущена версия Maya 3, к которой была добавлена возможность создания нелинейной анимации с помощью инструмента Тгах (Видеомонтаж). В начале 2001 года были анонсированы версии Maya для Linux и Macintosh, а с июня начались поставки Maya 4 для IRIX и Windows NT/2000.


 

2. Что такое Maya

 

Что такое Maya



Maya представляет собой программу для создания трехмерной графики и анимации, основанных на моделях, созданных пользователем в виртуальном пространстве, освещенных виртуальными источниками света и показанных через объективы виртуальных камер. Существуют две основные версии программы: Maya Complete (ее стоимость на момент написания книги составляла 7500 долларов) и Maya Unlimited (стоившая 16 000 долларов), которая включала некоторые специфические функции. Maya работает как на компьютерах PC с операционной системой Windows NT/2000, так и в операционных системах Linux, IRIX или даже Macintosh. Программа позволяет создавать фотореалистичные растровые изображения, подобные тем, которые вы получаете с помощью цифровой камеры. При этом работа над любой сценой начинается с пустого пространства. Лю-эой параметр можно заставить изменяться с течением времени, в результате после визуализации набора кадров получается анимированная сцена. Перечислим эсновные возможности и области применения Maya.

  • Мультфильмы и кинофильмы. Одной из основных областей применения Maya является создание мультфильмов, таких как «Жизнь насекомых» или «Шрек». Кроме того, Maya позволяет комбинировать фотореалистичные элементы с обычным фильмом, получая таким образом эффекты, которые физически невозможно, слишком дорого или же слишком опасно воспроизводить в реальности. Это могут быть взрывы, наборы различных фоновых изображений, полеты космических кораблей и многое другое. Недавно компанией SquareSoft был выпущен фильм «Последняя фантазия», в котором использовались исключительно компьютерные модели.
  • Компьютерные игры. По мере роста мощности персональных компьютеров и повсеместного использования мощных ЗО-ускорителей, разработчики игр стали использовать такие программы, как Maya, для создания различных элементов игрового поля. Раньше программы для работы с трехмерной графикой применялись только для получения статичных фоновых элементов и фильмов, показываемых при переходе с одного уровня на другой. Большинство современных компьютерных игр содержит огромное число элементов, объектов и текстур, созданных с помощью таких приложений, как Maya. Существует даже специальная версия программы, называемая Maya Builder, которая предназначена специально для разработки компьютерных игр.
  • Реклама на телевидении. В телевизионной рекламе часто используется трехмерная анимация. Первоначально она применялась для анонсирования телепрограмм или фильмов и представляла собой большие выпуклые буквы, летящие по воздуху. Постепенно вид рекламы все более усложнялся. Компьютерная графика идеально подходит для данной области, потому что позволяет моделировать любые необычные объекты, обращающие на себя внимание зрителя.
  • Рекламные ролики. В этой области Maya используется для создания бросающихся в глаза эффектов.
  • Архитектура. Для демонстрации заказчикам обычно подготавливается набор плакатов или фильм, который представляет собой виртуальную версию архитектурного ансамбля.
  • Судебная медицина. Иногда в процессе судебного разбирательства возникает необходимость продемонстрировать присяжным воссозданную последовательность событий. Обычно это касается автомобильных аварий.
  • Промышленные разработки. Как и в архитектуре, в промышленности иногда требуется наглядно представить результаты разработок. Это быстрее и дешевле всего можно сделать с помощью Maya. Этим способом моделируются такие продукты серийного производства, как автомобили, лодки, флаконы для духов, миксеры и т. д. Существует специальная программа Studio Tools производства компании Alias|Wavefront, предназначенная для подобных задач, но некоторые аниматоры предпочитают в данном случае использовать Maya.
  • Промышленная анимация. Это понятие включает в себя разработки для бизнес-презентаций — анимированные графики, образные объяснения, различные эффекты и т. п.

Maya превосходит многие из имеющихся в данный момент на рынке пакетов для работы с трехмерной анимацией. Программа используется для создания эффектов в большом числе фильмов, имеет широкий диапазон применения в областях, которые мы перечислили выше, и считается одной из лучших в области создания анимации, несмотря на сложность в ее изучении. В настоящий момент основными конкурентами Maya являются программы LightWave, Softimage XSI и 3ds max, стоимость которых составляет от 2000 до 7000 долларов. Среди программ, стоящих меньше 1000 долларов, можно упомянуть trueSpace, Inspire 3D, Cinema 4D, Вгусе и Animation Master. Существует даже бесплатное приложение для работы с трехмерной графикой, называемое Blender. Его можно взять на сайте http://www.blender.nl. Большинство этих программ хорошо работают на базе персональных компьютеров и имеют версии для различных операционных систем, таких как Macintosh. Провести их сравнительный анализ довольно сложно, но в основном, чем сложнее программа, тем более сложную анимацию она позволяет создавать и тем проще в ней процесс моделирования сложных объектов или процессов.

3. Для кого написана эта книга?

 

Для кого написана эта книга?



Книга предназначена для начинающих, но часть материала может оказаться полезной и для людей, уже имеющих опыт работы с трехмерной графикой. Maya является очень сложной программой, и даже опытные аниматоры могут обнаружить, что не знают о способах применения отдельных элементов ее интерфейса. Программа удачно спроектирована и все время использует одинаковые условные обозначения, поэтому чем дольше вы ее изучаете, тем проще становится этот процесс. Структура Maya последовательна и логична, что избавляет вас от необходимости запоминать бесконечные исключения из общих правил.
Однако желательно, чтобы начинающие пользователи имели хоть какое-то представление о традиционном искусстве и операционной системе, в которой они работают. Любой аниматор в душе — художник и должен знать принципы выбора цвета, композиции, контраста, движения, направления и другие творческие аспекты. Основным орудием его труда является компьютер, поэтому необходимо иметь навыки работы с операционной системой.
Многие из аниматоров начинали с использования программ для редактирования двумерных изображений, таких как Photoshop, Fractal Painter и Corel Photo-Paint. Некоторые также работали с программами для обработки векторной графики, например с CorelDraw, FreeHand или Illustrator. Кто-то имеет опыт работы с такими монтажными программами, как After Effect или Combustion. Люди, создающие графические работы для Интернета, знакомы с программой, комбинирующей временную шкалу и векторную графику, которая называется Flash. Все вышеперечисленное окажет неоценимую помощь при изучении Maya. Как минимум вы должны иметь представление о редакторах растровых изображений, например о Paint Shop Pro, тестовую версию которого можно взять на сайте http://www.jasc.com. Растровые изображения часто используются при создании анимации.
Проявляйте упорство. Трехмерная анимация часто требует недюжинных усилий и одновременного использования технических и художественных навыков. Не теряйте уверенности, если периодически вам придется прилагать слишком большие усилия для решения возникающих проблем. Работа аниматора часто состоит из таких моментов. По мере чтения книги не забывайте периодически повторять усвоенный материал и стараться применять его для осуществления небольших проектов и в экспериментах. В конце каждой главы можно найти руководство к дальнейшим действиям. Если результаты визуализации выглядят вполне прилично, можно вернуться к этой сцене еще раз после получения дополнительных сведений об использовании Maya. Прежде чем начать работу над серьезным проектом, вам нужно получить общее представление о процессе анимации, которое появится после завершения чтения данной книги.

4. Структура книги

 

Структура книги



Книга состоит из четырех частей. Первая часть, «Общее представление о Maya», повествует об основах использования программы и создания анимации с ее помощью. Глава 1 «Предварительные сведения» предназначена для пользователей, которые слабо представляют себе основные аспекты моделирования. Глава 2 «Введение в Maya» и глава 3 «Основные методы работы в Maya» дают представление об основах работы с программой Maya, без которых невозможно начать создание трехмерного мира. В главе 4 «Ваша первая анимация» объединены все стадии процесса создания анимации: моделирование, назначение материалов, анимация и визуализация полученного результата.
Во второй части книги, «Основы Maya», вы получите сведения об основных методах создания анимации. Они будут продемонстрированы на многочисленных примерах, которые постепенно помогут вам освоить более сложные приемы использования программы. В главе 5 «Моделирование на основе NURBS-кривых» вы перейдете от использования обычных выпадающих меню к работе с контекстными меню, которые были созданы для увеличения эффективности моделирования. Так как в Maya этот процесс осуществляется на основе не только NURBS-кривых, но и полигональных сеток, этому методу посвящена отдельная глава. Но сначала вы познакомитесь с дополнительными методами моделирования на основе NURBS-кривых, рассмотрению которых посвящена глава 6. В главе 7 «Моделирование на основе полигонов» вам предстоит смоделировать монстра-пришельца, чтобы получить представление о создании объектов органического происхождения из сетки полигонов. В главе 8 «Материалы» объясняются способы создания основных материалов с помощью окна диалога Hypershade (Редактор узлов). В главе 9 «Освещение» вы увидите, как можно регулировать настроение, создаваемое сценой, с помощью виртуальных источников света. Глава 10 «Анимация» демонстрирует способы создания анимации в Maya. В главе 11 «Камеры и визуализация» вы узнаете о том, как завершить работу над проектом, зафиксировав определенную проекцию сцены, и как получить окончательный результат с помощью визуализации.
Третья часть, «Дополнительные приемы работы с Maya», начинается с главы 12 «Эффекты рисования», в которой демонстрируется работа с модулем, предназнаменным для создания различных растений, деревьев, природной среды, а также облаков, звезд и туманностей. В главе 13 «Системы частиц и динамика» вы познакомитесь с методами автоматического создания сложной анимации. Кроме того, вы наконец завершите проект, работу над которым вели в процессе чтения книги. Последняя глава «Эффективность и артистичность» представляет мето-ады экономии времени при создании сцен, а также знакомит со способами решения основных проблем.
В книге три приложения. Первые два предназначены для пользователей программ 3ds max и LightWave и представляют собой краткий сравнительный анализ данных приложений и Maya. Последнее приложение посвящено обзору версий Maya для различных операционных систем.

5. Аппаратное обеспечение

 

Аппаратное обеспечение



Из-за достаточно высокой стоимости программы Maya может сложиться впечатление, что для ее запуска нужен сверхмощный и сверхдорогой компьютер. На самом деле для этого вполне достаточно современного компьютера с правильно подобранной видеокартой.

Видеокарты
Ваша работа с Maya будет намного проще, если установить одну из лучших видеокарт, возможно, вам придется приобрести для этого профессиональную видеокарту. Просмотрите последнюю версию списка совместимого оборудования на сайте Alias|Wavefront (http://www.aliaswavefront.com/en/Community/Support/ qualified_hardware/QUAL/maya-40_NT.html).
В общем случае, лучше всего выбирать из карт 3D Labs, ELSA, Oxygen, nVidia или FireGL, предназначенных для профессионалов. Узнайте у фирмы-производителя карты о специальных режимах работы драйвера. Если существуют режимы, специально предназначенные для Maya, то почти наверняка эта видеокарта вам подходит. Очень важной функцией, необходимой для работы, является поддержка видеокартой плоскостей перекрытия. Без этого раскраска в интерактивном режиме будет происходить очень медленно. Скорее всего, для покупки видеокарты вам потребуется несколько сотен долларов. На сайте http://www.pricewatch.com вы сможете найти цены на профессиональные видеокарты от сотен различных производителей.
Небольшой совет: обязательно посетите сайт производителя видеокарты — вы найдете там свежие драйверы. После установки драйверов в Windows NT/2000 можно щелкнуть правой кнопкой мыши на рабочем столе и выбрать команду Properties (Свойства). Появится окно диалога Display Properties (Свойства экрана), нужно перейти на вкладку Settings (Настройки) и выбрать разрешение и глубину Цвета. Нажмите кнопку Advanced (Дополнительно) для получения доступа к дополнительным параметрам настройки видеокарты и монитора. Там вы можете
убедиться, что SD-ускоритель на основе OpenGL работает корректно. Для начала проверьте вашу видеокарту на разрешении 1024x768 или меньше. Некоторые видеокарты могут работать не совсем корректно при более высоких разрешениях. Ускорение обычно предназначено для определенной глубины цвета: 15/16 разрядов (32 000 цветов) или 24/32 разрядов (16 миллионов цветов). Большинство новых видеокарт используют глубину цвета 24 разряда, но некоторые сравнительно недорогие карты работают только в режиме 15 разрядов.

Трехкнопочная мышь
Для работы с Maya необходимо обзавестись трехкнопочной мышью. В качестве средней кнопки мыши часто используется колесо прокрутки, но это не совсем удобно. Впрочем, существуют мыши, снабженные и средней кнопкой, и колесом прокрутки. Она превосходно подходит для работы с Maya.
Иногда драйверы мыши могут стать источником проблем. Например, они не распознают среднюю кнопку мыши в режиме совместимости с Maya или не реагируют на отпускание кнопки, если вы нажали несколько кнопок одновременно. Имейте в виду, что упомянутые функции жизненно необходимы для работы с Maya, поэтому вам нужно просто найти подходящие драйверы. Если это не решило проблему, купите новую мышь.

Планшеты
Очень желательно приобрести графический планшет. Практически все инструменты для рисования, используемые в Maya — Artisan, 3D Paint, Paint Weight, Paint Effects и т. п., — чувствительны к силе нажатия на перо. Планшет предоставляет большую свободу творчества благодаря возможности изменять свойства рисуемых линий, регулируя силу нажатия. Как правило, размер кисти и непрозрачность штриха определяются силой нажима, но любая переменная, которую вы видите в Maya, появляются дважды, показывая свое верхнее и нижнее значения. То есть величина параметра может изменяться в этих пределах, в зависимости от силы нажатия на перо. Если вы предпочитаете пользоваться мышью, возьмите верхнее значение для всех частей всех штрихов. Стоимость планшета составляет от 100 до 4000 долларов. Но планшеты Graphire 4x5 и Intuos 6x8 фирмы Wacom стоят 100 и 300 долларов соответственно, позволяя получить неплохие результаты. Если Maya будет использоваться для рисования, вам просто необходимо купить планшет.

Минимальные системные требования
Официальные системные требования Maya 4 для Windows NT/2000:

  • Процессор Pentium 200 МГц.
  • 128 Мбайт оперативной памяти.
  • Дисковод для компакт-дисков.
  • Совместимая с OpenGL видеокарта средней или высокой производительности.
  • Около 400 Мбайт дискового пространства для установки программы.
  • Операционная система Windows 2000 Pro с установленным сервис-паком 1 или выше или Windows NT с сервис-паком 4 или выше.
  • Браузер Netscape 4 и выше или Internet Explorer 4 и выше для просмотра документации, находящейся в Интернете.
  • Звуковая карта.

Системные требования в Linux:

  • Red Hat версии 6.2 или 7.1.
  • Любой современный 32-разрядный процессор.
  • Сетевая карта.

Системные требования для IRIX: IRIX версии 6.5.12 или выше.

  • Аппаратный Z-буфер.
  • 24-разрядная графика.

Системные требования для Macintosh OS X:

  • Платформа G4 (модели 450, 500, 533, 633, 733, 800, 867 и выше).
  • Поддерживаются двухпроцессорные конфигурации, но при пакетной визуализации используется только один процессор.
  • Графическая карта ATI Rage 128 или ATI Radeon. О Трехкнопочная мышь с интерфейсом USB.
  • Mac OS X 10.0.4 версии 4Q12 и выше. Операционная система должна быть установлена на отдельный раздел жесткого диска. Нельзя устанавливать Mac OS X на тот же раздел, что и Mac OS 9.
  • Минимум 512 Мбайт оперативной памяти.

Вне зависимости от установленной у вас операционной системы, могут оказаться полезными также сканер, дисковод ZIP, дисковод для записи компакт-дисков, доступ в Интернет, устройства для видеозахвата и видеовывода. Если ваш бюджет ограничен, эти устройства можно покупать по мере их необходимости.

ПРИМЕЧАНИЕ
На момент написания данной книги появилась первая версия Maya для Macintosh. В своей основе это версия Maya 3, но с визуализатором от Maya 4. Хотя книга предназначена для пользователей Maya 4, почти все описанные функции доступны в Maya 3. Однако многие окна диалога и элементы интерфейса расположены в других местах.

Рекомендуемая конфигурация системы
В этом разделе мы перечислим неофициальные рекомендации по конфигурации аппаратной части персонального PC-совместимого компьютера для работы с Maya. Эти рекомендации основаны на реальном опыте и реальных ценах на программное обеспечение.

  • Процессор. Приобретайте двухпроцессорную систему, если вы можете себе это позволить. Семейство Athlon сравнительно недавно начало предлагать двухпроцессорные материнские платы, a Pentium поддерживает многопроцессорные конфигурации уже многие годы. Наличие второго процессора увеличит мощность вашей системы и позволит работать с другими приложениями в процессе визуализации сцены в Maya. Вы можете, например, обрабатывать в это время изображения в программе Photoshop или даже начать новую сцену в Maya. В режиме пакетной визуализации можно явно указать число процессоров, отводимых под эту задачу.
  • Оперативная память. Чаще всего встречается конфигурация с 512 Мбайт оперативной памяти, так как за год, предшествующий выпуску программы Maya 4, цены на нее упали. Но если вы работаете с большими моделями, может потребоваться от 1 Гбайт и более, если это допускает материнская плата. Недостаток оперативной памяти негативно сказывается на выполнении различных задач, но ее избыток не помогает его ускорить. В Windows NT/2000 посмотреть количество доступной оперативной памяти можно на вкладке Performance (Производительность) окна диалога Task Manager (Менеджер задач). Обычно объем свободной памяти не становится равным нулю, даже если оперативной памяти не хватает для выполнения текущих задач. Вместо этого вы видите, как ее объем снижается до 10 Мбайт и ниже, а затем начинает колебаться вверх и вниз. Также вы заметите, что при недостаточном количестве оперативной памяти индикатор жесткого диска горит постоянно.
  • Видеокарта. Не стоит использовать видеокарты, оптимизированные для компьютерных игр. Вместо этого желательно приобрести профессиональный 3D-yc-коритель. Также следует принимать в рассмотрение используемые текстуры и сложность геометрии объектов. Если вы создаете сцену, перенасыщенную сложными объектами, или делаете множество текстур видимыми в окне проекции, можно превысить размер доступной памяти видеокарты. В этом случае при работе в режиме тонированной раскраски отклик программы на любое ваше действие будет чрезвычайно медленным. Если вы уверены, что вам придется работать с очень сложными сценами, выбирайте видеокарту с большим объемом оперативной памяти. Типичные профессиональные видеокарты имеют от 32 до 64 Мбайт встроенной оперативной памяти.
  • Сетевая карта. Несмотря на то что Alias|Wavefront продолжает предлагать аппаратные ключи, для авторизации в Maya рекомендуется обзавестись сетевой картой. Благодаря наличию уникального серийного номера она может быть использована как аппаратный ключ. К тому же при использовании сетевой карты не возникают проблемы, возможные с аппаратным ключом: ее тяжелее украсть, для ее замены не требуется платить 150 долларов компании Alias|Wavefront и нет риска возникновения осложнений с работой таких устройств, как принтер или сканер, включенных в LPT-порт через ключ. Сегодня большинство персональных компьютеров уже укомплектованы сетевой картой. Отдельно ее можно приобрести за 20 долларов и даже дешевле. Для ваших целей подойдет любая карта PCI Ethernet 100BaseT. Впрочем, использование аппаратного ключа также имеет свои преимущества. Он упрощает работу с Maya на разных компьютерах. Обратите внимание, что компания Alias|Wavefront предлагает «плавающую» лицензию за дополнительную плату (на момент написания книги она составляла 1500 долларов), которая позволяет запускать Maya на любой машине в большой локальной сети.

Планирование расходов на покупку компьютера
Если ваш бюджет ограничен, используйте следующие приоритеты:

  1. Во-первых, нужно выбрать одну из лучших видеокарт. Так как новые видеокарты появляются довольно быстро, имеет смысл посетить сайт данной книги для поиска информации о соответствующих современным требованиям картах. Также желательно посмотреть на официально утвержденный список видеокарт на сайте компании AliasWavefront. Затем остается только взглянуть на цены и совместимость с имеющимся аппаратным обеспечением вашего компьютера.
  2. Для выполнения упражнений книги ваш компьютер должен иметь как минимум 256 Мбайт оперативной памяти.
  3. Следующим на очереди является планшет. Он стоит относительно недорого и позволяет создавать настоящие произведения искусства при работе с модулем Paint Effects (Эффекты рисования).
  4. Наконец, имеет смысл подумать о замене процессора. Имейте в виду, что этот шаг обычно требует полного обновления системы. Впрочем, простое обновление компьютера Pentium III 500 МГц до Pentium III 700 МГц вряд ли будет сопровождаться глобальными изменениями. Старые материнские платы могут не поддерживать высокие тактовые частоты. Например, в Pentium III 500 МГц может оказаться невозможным переключение на частоту 1000 МГц. Проверьте этот фактор перед покупкой нового процессора. В общем случае, проще купить новый компьютер, чем заниматься постепенным обновлением аппаратного обеспечения, при котором вам неизбежно придется столкнуться с проблемой совместимости отдельных компонентов между собой.

Предметом роскоши для аниматоров является второй монитор. Для большинства материнских плат, имеющих разъем AGP для видеокарты, при подключении второго монитора требуется замена всей видеосистемы. Новая видеокарта должна поддерживать двухмониторную конфигурацию с полным SD-ускорением по меньшей мере на одном мониторе. Также можно использовать две идентичные PCI видеокарты под управлением операционной системы Windows NT. На второй монитор можно поместить плавающие окна диалога, где они не будут загораживать окна проекции и будут оставаться открытыми в течение произвольного времени. В Maya практические любое меню можно превратить в такое окно диалога.

6. Авторизация Maya

 

Авторизация Maya



На все компьютеры устанавливается один и тот же дистрибутив Maya, но его функциональность ограничивается шифром, который вы получаете, купив лицензию на Maya. Это небольшой текстовый файл, присылаемый вам по электронной почте. Для пользователей Windows NT/2000 его нужно сохранить в папке C:\FlexIM под именем aw.dat. Отправной точкой алгоритма шифрования является сетевая карта компьютера или аппаратный ключ. Для получения шифра нужно сообщить вашему дилеру серийный номер аппаратного ключа или МАС-адрес сетевой карты. Чтобы узнать его, введите в командной строке IPCONFIG /ALL и нажмите клавишу Enter. В результате появится примерно следующая информация:

Ethernet adapter:
Description : NDIS 4.0 driver
Physical Address : 00-DO-05-C6-F8-3A
DHCP Enabled : No
IP Address : 218.130.137.166
Subnet Mark : 255.255.255.210
Default Gateway : 208.130.227.113

Нужная вам информация находится в строке Physical Address. Если сетевая карта, номер которой был предоставлен в компанию Alias|Wavefront, перестала работать, вам следует прислать номер новой сетевой карты, чтобы Maya продолжала корректно функционировать.

7. Сравнение Maya Complete и Maya Unlimited

 

Сравнение Maya Complete и Maya Unlimited



В версию Maya Complete включено подавляющее большинство функций Maya, которые вполне удовлетворяют потребности основной пользовательской аудитории. Именно о них мы будем говорить в данной книге. Но если вы решите купить версию Maya Unlimited, то получите доступ к четырем дополнительным модулям:

  • Cloth (Ткань). Этот модуль позволяет создавать образец ткани, обертывать ее вокруг персонажа и моделировать ее перемещение, сопровождающее движение персонажа. Получить примерно такой же эффект в версии Maya Complete можно с помощью имитации динамики упругого тела. Тем не менее для персонажей, носящих одежду, Maya Unlimited предлагает простое и изящное решение.
  • Fur (Мех). Как и в предыдущем случае, данный модуль предназначен для воспроизведения реалистичного движения меха при перемещении персонажа. Этот процесс быстро вычисляется и визуализируется. К сожалению, данный модуль не предназначен для моделирования длинных волос. Для получения сходных эффектов в версии Maya Complete используется модуль Paint Effects (Эффекты рисования), но, к сожалению, он не воспроизводит реакцию меха па движение и замедляет процесс визуализации.
  • Live (Репортаж). Этот модуль способен анализировать длину отснятой в реальности пленки, делать вывод о положении камеры и затем создавать виртуальную камеру, используя характеристики реальной. Эта функция позволяет как монтировать элементы компьютерной графики с фоновыми элементами, снятыми реальной камерой, так и помещать фотографии объектов переднего плана (обычно запечатленных на голубом фоне) в виртуальный мир.
  • Subdivision Surfaces (Деление поверхностей). Уникальный метод моделирования, отличный от типичных приемов работы с сетками полигонов и NURBS-no-верхностями, описанными в данной книге. Суть метода состоит в делении граней простой сетки с целью увеличения детализации. Простой геометрический объект используется в качестве невидимого шаблона для редактируемой детализированной модели.

Эти модули присутствуют в Maya Unlimited в виде стандартных выпадающих меню. Кроме того, существует ряд дополнительных функций, позволяющих сэкономить время работы над сценой. Но и при использовании Maya Complete есть возможность получить похожие результаты, правда затратив на это несколько больше времени и усилий.

8. Получение справочной информации

 

Получение справочной информации



Многотомные руководства пользователя к Maya доступны только в Интернете. Набор документов, поставляемых вместе с Maya, содержит только начальный материал, посвященный установке Maya и новым возможностям, появившимся в текущей версии. В то же время в Интернете можно найти исчерпывающую и подробную документацию. При работе с программой достаточно нажать клавишу F1, чтобы получить доступ к справочным материалам. Имеет смысл постоянно держать справочное пособие открытым. Как только вы вступаете в недостаточно знакомую область, не понимаете смысла переменной или затрудняетесь в определении назначения пункта выпадающего меню, обращайтесь к справочному пособию. В него встроена функция поиска, позволяющая быстро найти интересующую тему.

9. Сайт книги

 

Сайт книги



Для общения с читателями и предоставления им дополнительных сведений по Maya был создан специальный web-сайт http://www.trinity3d.com/M4F. Там вы сможете найти дополнительные советы и идеи, новые фильмы, ссылки на сайты сходной тематики. Также там будут появляться важные дополнения к книге.

10. Последнее замечание

 

Последнее замечание



Эта книга рассказывает не о способах создания таблиц и верстки информационных бюллетеней. Программы для трехмерной анимации в целом и Maya в частности имеют особенность, отличающую их от любого другого программного обеспечения, — возможность создавать и визуализировать целый мир, существующий изначально только в вашем воображении. Учитывая соотношение цена/ мощность современных компьютеров и нижнюю планку цены на Maya, можно сказать, что мы вступаем в новую эру, когда каждый может самостоятельно создать окружающую обстановку, персонажей и историю их взаимодействия с помощью четырех основных средств: персонального компьютера, Maya, времени и таланта. По мере вашего превращения из начинающего пользователя в мастера будут как проблемы, так и моменты триумфа. Но в большинстве случаев вы будете испытывать только радость созидания. Мы желаем вам увлекательного и познавательного путешествия в мир компьютерной графики!

Глава 1. Предварительные сведения



Глава 1. Предварительные сведения

1. Основы цвета

 

 

Основы цвета



Предварительные сведения
Вряд ли все интересующиеся трехмерной анимацией проводили сотни часов, снимая фильмы, рисуя картины, подбирая цвета при оформлении интерьера или фотографируя. Также сложно предположить, что каждый из этих людей собирал компьютеры, проектировал сети, устанавливал операционные системы или разрабатывал программное обеспечение. Но опыт в любом из вышеперечисленных видов деятельности может помочь в создании анимации. Компьютерная графика включает в себя такое количество разнообразных дисциплин, что практически каждый пользователь обладает хотя бы несколькими навыками, относящимися к этой области. В то же самое время для того, чтобы стать мастером в создании компьютерной графики, нужно приобрести массу умений. Начнем с обзора некоторых из них.
Конечным результатом трехмерной анимации практически всегда является двумерное изображение, статичное или ашшированное. По большей части объекты, созданные с помощью Maya, не сильно отличаются от объектов, полученных с использованием любой другой программы, предназначенной для трехмерного моделирования. Применяются классические принципы дизайна, разработанные за тысячелетнюю историю живописи и, по меньшей мере, столетнюю историю фотографии и киноискусства. Часто начинающие аниматоры имеют весьма расплывчатое представление об этих принципах, поэтому именно с их обзора мы и начнем.
Второе место среди необходимых сведений занимает знание устройства компьютера. Но в этой главе мы не будем перечислять все возможные типы компьютеров и операционных систем, а поговорим о способах выполнения различных задач с помощью компьютера. Ответы на большинство возникающих у вас вопросов можно найти, используя функцию Help (Справка) операционной системы.
Напоследок мы поговорим об основных понятиях компьютерной графики, таких как пиксел, разрешение, глубина цвета и растровое изображение. Если значение этих слов вам не известно, внимательно прочитайте соответствующий раздел данной главы.
Скорее всего, в школе на уроках рисования вам рассказывали об основных цветах — красном, желтом и синем. На цветовом круге, показанном на рис. 1.1, эти цвета помещены в вершины треугольника, а между ними находятся продукты их смешивания.

Maya: Цветовой круг (red — красный, yellow — желтый, blue — синий, violet — фиолетовый, orange — оранжевый, green — зеленый)

Рис. 1.1. Цветовой круг (red — красный, yellow — желтый, blue — синий, violet — фиолетовый, orange — оранжевый, green — зеленый)

Производными цветами являются фиолетовый, оранжевый, зеленый. Цвета от зеленого до фиолетового называются холодными, а от красного до желтого — теплыми. Цвета, расположенные в цветовом круге друг напротив друга, называются дополнительными. Их сочетание выглядит не очень гармонично. Общая палитра цветов, используемая в композиции, называется цветовой схемой. При этом можно сказать, что цветовая схема композиции является холодной или теплой, в зависимости от доминирующего цвета. В общем, изображение получается тем более гармоничным, чем меньше дополнительных цветов было использовано для его построения. Однако их разумное применение позволяет выделить один объект на фоне другого.


 

Maya: Цветовой круг (red — красный, yellow — желтый, blue — синий, violet — фиолетовый, orange — оранжевый, green — зеленый)

Изображение: 

2. Смешивание цветов

 

Смешивание цветов



Известные вам основные цвета называются субтрактивными. Они не используются в компьютерной графике. Краски или пигмент карандаша накладываются на отражающую поверхность, в роли которой обычно выступает белая бумага.
Свет проходит через пигмент, отражается-от бумаги и снова проходит через пигмент. Окрашенный таким образом он достигает ваших глаз. Пигменты поглощают определенные цвета, позволяя выходить наружу только свету с определенной длиной волны. В результате, наложив друг на друга несколько пигментов различных цветов, вы получите черный цвет.
В компьютерной графике используются аддитивные цвета. Монитор по умолчанию является черным, а цвет создается путем добавления световых пятен. Основными цветами в этом случае являются красный, зеленый и синий. В результате их смешивания получаются желтый, пурпурный и голубой. Пример цветового круга аддитивных цветов показан на рис. 1.2. Смешивание достаточного количества различных цветов в данном случае дает в результате белый цвет.

Maya: Цветовой круг аддитивных цветов

Рис. 1.2. Цветовой круг аддитивных цветов


Maya: Цветовой круг аддитивных цветов

Изображение: 

3. Цветовые модели HSV и RGB

 

Цветовые модели HSV и RGB



Настройку цвета в Maya можно производить в режимах HSV и RGB, как показано на рис. 1.3. В режиме RGB независимо отдельно указываются доли каждого из цветовых компонентов — Red (Красный), Green (Зеленый), Blue (Синий). За 100% обычно принимается значение 1 или 255. Более наглядным является режим HSV. Эта аббревиатура образована от трех слов: Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность). Цветовой тон задает оттенок цвета. Например, нежно-розовый цвет имеет красный цветовой оттенок. Насыщенность определяет чистоту цвета в сравнении с оттенками серого. Чем менее насыщен цвет, тем ближе он к серому. Интенсивность задает яркость цвета в сравнении с черным. Часто ее рассматривают как степень смешения выбранного цвета с черным.

Maya: Палитра выбора цвета в Maya

Рис. 1.3. Палитра выбора цвета в Maya

При выборе цветов для объектов сцены вы быстро обнаружите, что в реальности цвета редко бывают полностью насыщенными. Имейте в виду, что чистый, стопроцентно насыщенный цвет выглядит на экране компьютера слишком ярким. Чтобы придать объектам натуральный вид, избегайте предельных положений любого из ползунков Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность). Особенно это относится к насыщенности.

Maya: Палитра выбора цвета в Maya

Изображение: 

4. Композиция изображения

Композиция изображения



Ключевой частью создания сцены является ее композиция, то есть размещение объектов и сопутствующего им окружения в пределах кадра. Также композиция создается с помощью цветов и контраста между ними. Области, окрашенные в сходные цвета или имеющие низкую контрастность, становятся менее заметными на фоне других областей изображения.

Яркость и контраст
Как правило, изображение содержит всю гамму от белого до черного, но иногда специально создаются высветленные или недодержанные фотографии. В первом случае самый темный цвет на картинке становится серым, а во втором случае серым становится самый светлый. Но обычно предпочтительно, чтобы некоторые области изображения оставались полностью затемненными, а некоторые — были хорошо освещены. Для фокусирования внимания зрителя на определенных объектах можно использовать контрастность. Области изображения с низкой контрастностью (например, большая, ничем не украшенная стена серовато-желтого цвета) часто являются намного менее интересными, чем области с высокой контрастностью (например, ярко-красный автомобиль с черными шинами). Однако, .как правило, желательно избегать слишком контрастных композиций, так как в этом случае не представляется возможным сфокусировать внимание зрителя на определенной ее части, да и сама картина выглядит неестественно. В трехмерном моделировании обычной ошибкой является создание слишком блеклых, высветленных сцен. Пример такой сцены показан в центре рис. 1.4. Чтобы избежать таких эффектов, не вводите в сцену слишком много источников света и избегайте слишком яркой подсветки. Желательно вводить источники света по одному, фокусируя их на определенных областях, которые нужно осветить более ярко.

Maya: Расположенное слева изображение имеет области минимальной и максимальной контрастности, в то время как центральная сцена освещена чересчур ярко, а в сцене справа — недостаток освещения

Рис. 1.4. Расположенное слева изображение имеет области минимальной и максимальной контрастности, в то время как центральная сцена освещена чересчур ярко, а в сцене справа — недостаток освещения

Затухание источников света также является нелишним в большинстве случаев. Если его не добавить, интенсивность света будет постоянной, вне зависимости от расстояния до его источника, что выглядит неестественно.
Освещение в компьютерной графике сильно отличается от освещения в реальном мире. Триллионы фотонов, испускаемых небольшой лампочкой, отражаются от объектов окружающей среды, распространяя свет во всех направлениях. Любая имитация реального света слишком сложна для современных компьютеров. Вместо этого используется математическая модель источника света, который не рассеивается окружающими предметами. В реальном мире свет солнца, падающий через окно, освещает всю комнату, отражаясь от пола, в то время как в компьютерной модели освещенным окажется только пол.

Отрицательное пространство
Отрицательным, пространством (negative space) называют менее сложные и привлекающие внимание зрителя области изображения. Другими словами, это заполняющее картину пространство, свободное от объектов. Обычно это нейтральный вид — плоская стена, пустое небо и т. п. Однако отрицательное пространство также играет важную роль. Сплошь заполненное объектами изображение подобно ста различным радиостанциям, вещающим одновременно. Пример использования отрицательного пространства для привлечения внимания к важным объектам изображения показан на рис. 1.5. Композиция изображения

Maya: Отрицательное пространство привлекает внимание к объекту сцены

Рис. 1.5. Отрицательное пространство привлекает внимание к объекту сцены

Иногда сцена является настолько детализированной и сложной, что встает вопрос о поиске места для отрицательного пространства. Комбинируя техники фотографии и последующей обработки, можно найти другие способы выделения объекта, например воспользоваться глубиной резкости (depth of field) для размывания объектов переднего и заднего плана. В этом случае объект, на котором фокусируется внимание, будет находиться на размытом фоне. Размыть области, которые должны служить отрицательным пространством, можно в процессе обработки готового изображения. В этом случае цвет окружающего пространства приглушается, в то время как предмет, на котором нужно сфокусировать взгляд зрителя, имеет полностью насыщенный цвет. Вместо оттенков серого в данном случае можно использовать другие монохромные композиции, например оттенки синего.

Деление изображения
Размещение основного объекта точно в центре картины не всегда дает наилучший результат. На картинах знаменитых мастеров можно обнаружить некоторые интересные закономерности. Общий принцип композиции состоит в делении картины на три части по горизонтали или вертикали и размещении изображения в одной из них, например, как показано на рис. 1.6.
Такое деление помогает избежать скучных симметричных композиций и заставляет художника подумать о том, в какую именно часть картины поместить ключевой объект. Объект совершенно один в огромном мире? Тогда его желательно расположить в нижней трети кадра. Вы хотите сделать крупный план главного действующего лица? Тогда для него лучше всего подойдут верхние две трети по вертикали. Массу примеров и объяснений на эту тему можно найти в книгах по истории искусства.

Maya: Пример деления полотна на части по вертикали и горизонтали

Рис. 1.6. Пример деления полотна на части по вертикали и горизонтали

Maya: Отрицательное пространство привлекает внимание к объекту сцены

Изображение: 

Maya: Пример деления полотна на части по вертикали и горизонтали

Изображение: 

Maya: Расположенное слева изображение имеет области минимальной и максимальной контрастности, в то время как центральная сцена о

Изображение: 

5. Освещение

 

Освещение



Большинство фотографов, кинематографистов и осветителей сцены скажут вам, что освещение само по себе является искусством. Процесс фотографии намного более чувствителен, чем работа с виртуальными камерами при создании трехмерных сцен, зато у вас есть больше возможностей, чем у фотографов. Например, можно создать источник света, от которого не возникает теней, объекты, исключенные из освещения, или свет, интенсивность которого все время остается постоянной. Тем не менее имеет смысл ознакомиться с рядом базовых принципов освещения, применяемых в традиционной фотографии.
Стандартная модель освещения
В каждой сцене свои требования к освещению, но в фотографии обычно используют стандартный подход освещения с трех точек. На рис. 1.7 показан пример этого подхода. Источники света расположены следующим образом:

  • Ключевой свет (key light). Это основной источник света в сцене. Обычно располагается на некотором расстоянии слева или справа от камеры, чтобы тени от объектов были видно более явно. В Maya источник такого света по умолчанию приводит к появлению теней.
  • Заполняющий свет (fill light). Это второй источник света, расположенный перед объектом. Обычно он менее яркий и располагается диаметрально противоположно от основного источника света. Вы вручную указываете будет ли этот источник света создавать тени от объектов. В общем случае в од к и той же области сцены желательно не создавать теней от более чем двух источников света, так как это сильно замедляет работу компьютера
  • Контровой свет (back light). Источник света, расположенный сзади используется для освещения задней части объекта и фоновых декораций. В Мауа можно настроить этот источник света так, чтобы от него не возникали блики на поверхности объектов.

Maya: Пример освещения с трех точек

Рис. 1.7. Пример освещения с трех точек

Также в трехмерном изображении часто используются источники освещения, располагаемые позади объекта с целью добиться эффекта ореола. В общем случае такой свет имеет некий оттенок, обычно голубоватый. В Maya можно настроить этот источник таким образом, чтобы он освещал только объект, а не фоновые декорации. Цветовой контраст окрашенного ореола вокруг объекта помогает выделить его на фоне декораций. Это выделение станет особенно явным если сделать цвет ореола дополнительным к цвету фона.

Maya: Пример освещения с трех точек

Изображение: 

6. Камеры и перспектива

 

Камеры и перспектива



Правильно расположив камеру, можно подчеркнуть определенные характеристики и свойства объекта. Камера может находиться под объектом и быть нацеленной вверх или же над ним и быть нацеленной вниз. Кроме того, любая камера, виртуальная или реальная, характеризуется определенным полем зрения (field of view). В Maya употребляется термин угол обзора (angle of view). Камера может быть широкоугольной или с телеобъективом. Восприятие зрителя зависит от эффекта перспективы. Чем шире поле зрения камеры, тем шире будет перспектива. Фокусное расстояние человеческого глаза составляет 50 мм и соответствует так называемому нормальному объективу (normal lens). Изменение этого фокусного расстояния ведет к искажению перспективы, как показано на рис. 1.8.

Maya: Вид объекта при угле обзора 20 градусов (слева) и 85 градусов (справа)

Рис. 1.8. Вид объекта при угле обзора 20 градусов (слева) и 85 градусов (справа)

Угол обзора и перспектива
Изменив относительную высоту объекта, можно сделать его более или менее значимым. Чтобы объект выглядел мощным, сфотографируйте его снизу, глядя на него как на гигантскую статую. Для создания эффекта отстраненности объекта его нужно снять сверху и с некоторого расстояния.
С помощью перспективы создается драматический эффект и впечатление действия. Вы не обращали внимания, что блестящие автомобили и самолеты иногда фотографируют спереди, под очень широким углом и с очень близкого расстояния? Это дает очень широкую перспективу и создает впечатление, что автомобиль или самолет надвигается прямо на вас. Телеобъективы имеют очень узкое поле зрения и поэтому они уменьшают перспективу до такой степени, что объекты становятся совершенно плоскими и уже сложно сказать, какой из них расположен ближе. Отсутствие перспективы приводит к появлению схематичных сцен. Перспектива также может придать чувство масштаба. Так как в трехмерных сценах не существует ориентиров для размера, иногда бывает сложно понять, смотрите ли вы на игрушечную машинку, реальную машину нормального размера или же на гигантский автомобиль. Можно сделать массу намеков на истинные Камеры и
поверхности. Используя более широкоугольные линзы, можно легко дать представление о масштабе объекта, но желательно не переусердствовать. В общем случае поле зрения должно составлять от 25 до 80 градусов. Для крупных планов лучше использовать камеру более узким полем зрения, расположенную на некотором расстоянии, потому что, взяв для этой цели стандартную камеру с широкоугольным объективом и расположив ее близко к объекту, вы получите искажение перспективы. Пример такого искажения показан на рис. 1.9.

Maya: Вид одного и того же объекта при различном расположении камер с разным полем зрения

Рис. 1.9. Вид одного и того же объекта при различном расположении камер с разным полем зрения

Точки схода и перспектива
В эпоху Возрождения в поисках методов отображения перспективы художники придумали термин точки схода (vanishing points). В зависимости от ориентации камеры изображение может иметь одну, две или три таких точки. Если камера расположена в одной плоскости, то видна только одна точка схода. Поворот камеры влево или вправо приводит к появлению второй точки схода (камера на рис. 1.10 была повернута влево). Если же после этого камеру повернуть еще и вверх или вниз, появляется третья точка схода.

Maya: римеры перспективы с одной, двумя и тремя точками схода

Рис. 1.10. Примеры перспективы с одной, двумя и тремя точками схода

Иногда бывает нужно расположить камеру таким образом, чтобы создать второй вариант перспективы, имея при этом только одну точку схода. Такая ситуация возникает, например, если нежелательно, чтобы здания вверху сходились в одной точке, но в то же самое время их требуется снять снизу. Способ разрешения этой проблемы в Maya называется смещением кадра.

Maya: Вид объекта при угле обзора 20 градусов (слева) и 85 градусов (справа)

Изображение: 

Maya: Вид одного и того же объекта при различном расположении камер с разным полем зрения

Изображение: 

Maya: римеры перспективы с одной, двумя и тремя точками схода

Изображение: 

7. Работа с камерой

 

Работа с камерой



Теперь, когда вы знаете способы расположения камеры при съемке статичных объектов, поговорим о том, как лучше запечатлеть динамичную сцену. Объекты могут двигаться, а также менять форму и цвет, при этом камера тоже может менять свое местоположение в пространстве. Существует возможность снять несколько вариантов движения и соединить их друг с другом с помощью монтажа. Во всех этих случаях вы выступаете в роли кинорежиссера. Перечислим правила, которые необходимо знать в этом случае.

Монтаж и линия взаимодействия
Обычно перед началом просмотра сцены зрителю нужно задать справочный кадр. Обычно режиссеры добиваются этого с помощью одного мастер-кадра, дающего представление о расположении объектов в сцене.
Если персонажи, участвующие в сцене, взаимодействуют друг с другом, то обычно используются два кадра — для каждого из них, — указывающие на их позиции друг относительно друга. Если в сцене есть только один персонаж, который перемещается в пространстве, уместить все его тело в кадре можно, дав общий план. Средний план демонстрирует верхнюю часть персонажа — от талии до макушки, крупный план используется для показа лица и шеи. Можно также сфокусироваться на участке от линии бровей до подбородка. Разумеется, все вышеперечисленное касается только съемки людей. К примеру, части тела и черты лица инопланетянина могут располагаться в совершенно других местах. Но, по крайней мере, у вас есть отправная точка для начала съемки.

Движение объектов
Каждый, кто работает в области трехмерной анимации, сталкивается с необходимостью создать впечатление наличия у персонажа или объекта массы и инерционности. В жизни редко происходит мгновенная остановка движения, но если такое все-таки случается, присоединенные к персонажу или объекту детали начинают раскачиваться, а то и вообще отрываются. Естественно, что при моделировании движения это не происходит само по себе, так что аниматору приходится постоянно помнить об этих и прочих деталях имитации динамики реального движения. В мультфильмах часто применяется преувеличение движения. Например, рост и объем персонажа радикально изменяются при его приближении или объект внезапно теряет вес и взмывает в воздух при ударе о землю.
Другим важным моментом является расположение центра тяжести. Например, при спуске вниз персонаж выдвигает ноги вперед в качестве противовеса. В противном случае он просто упадет. Аниматоры часто лично воспроизводят нужное движение персонажа, снимая его на пленку, чтобы иметь постоянное напоминание об этих мелких, но таких важных гранях реального движения.

Движение камеры
В трехмерном моделировании не существует ограничений для движения камеры. Она может проходить сквозь замочные скважины, перемещаться со скоростью реактивного самолета, внезапно останавливаться или вращаться вокруг своей оси со скоростью сто оборотов в секунду.
Однако если вы не хотите вызвать у зрителей неприятных ощущений, желательно придерживаться принципов, которые используются операторами в реальной жизни. Например, поворот камеры вокруг своей оси должен осуществляться очень медленно. Прибегать к крену или к вертикальному панорамированию стоит только для создания специальных эффектов.
В анимации также желательно придавать камерам некоторую массу, чтобы избежать мгновенного начала и завершения движения. Камера должна приходить в движение из статичной позиции с постепенным ускорением. Замедление ее движения тоже должно быть постепенным. Можно указать траекторию, по которой камера будет двигаться в сцене. При этом нужно сделать так, чтобы камера свободно поворачивалась. В результате точка наблюдения будет перемещаться, но ее вращение будет плавным и равномерным.

8. Основы компьютерной графики

 

Основы компьютерной графики



Если вам уже приходилось работать с такой программой, как Photoshop, вы, скорее всего, уже знакомы с терминологией и общими методами компьютерной графики. Однако эти термины являются настолько важными для дальнейшей работы, что мы считаем своим долгом сделать их краткий обзор.

Векторы и пикселы
Существует два основных способа создания компьютерной графики — векторы и пикселы. В первом случае для каждой фиксированной точки изображения имеется линия, соединяющая ее со следующей точкой. Путем создания нескольких таких линий можно очертить замкнутую область и затем залить ее выбранным цветом. Второе название этого подхода — штриховой рисунок (line art). Так как опорные точки и линии имеют абсолютные координаты, можно создавать рисунки любого масштаба, не теряя при этом качества. Этот подход замечательно подходит для четкой графики, например для логотипов, и используется такими программами, как CorelDraw и Illustrator.
Во втором случае для создания изображения применяются прямоугольные точки, называемые пикселами. Они являются структурными единицами растрового изображения. Пикселы могут быть окрашены в любой цвет. Рассмотрение их набора с некоторого расстояния создает впечатление обычного изображения или фотографии. Чем больше пикселов, тем более детальным получается изображение, если его абсолютные размеры при печати или показе на экране монитора остаются без изменений. Абсолютный размер изображения, составленного из пикселов, называется разрешением. Если изображение состоит из большого числа пикселов, говорится, что оно имеет высокое разрешение. Например, по ширине 35-мм кадра обычно умещается 2048 пикселов, а по высоте — 1536. В отличие от векторных растровые изображения нельзя масштабировать. При сильном увеличении растрового изображения можно заметить, что оно состоит из цветных квадратиков. Подобный формат идеально подходит для фотографических изображений. Они обрабатываются с помощью таких программ, как Photoshop и Corel PhotoPaint. Штриховые рисунки очень редко используются в трехмерном моделировании, но большинство программ для работы с такими изображениями позволяет преобразовать их в растровые. При этом существует возможность выбирать требуемое разрешение.
Обычно файлы, содержащие растровые изображения, намного больше файлов со штриховыми рисунками. Например, цветное изображение с разрешением 640x480, содержит 307 200 пикселов, при этом каждый из них содержит информацию о долях красного, зеленого и синего цветов. Соответственно, размер необработанного файла составляет 921 600 байт. Это было большой проблемой во времена зарождения компьютерной графики, но благодаря техникам сжатия и возросшим мощностям компьютеров этот вопрос решен.
В Maya используется оба типа графических файлов. Может возникнуть ситуация, когда требуется создать логотип на основе штрихового рисунка, написать текст с помощью стандартных шрифтов или импортировать двумерный архитектурный план из программы для черчения, например из AutoCAD. Во всех этих случаях источником данных является векторное изображение. Также можно взять двумерные формы и использовать их в качестве кривых моделирования. Для выполнения этих преобразований вам может понадобиться инструмент, подобный Okino Polytrans, потому что возможности Maya по импорту файлов с векторными изображениями ограничены. Другой популярный у пользователей Maya инструмент для преобразования файлов с векторными изображениями в выдавленные логотипы это Zaxwork's Invigorator. Растровые изображения в Maya используются намного чаще. В основном они накладываются на поверхности способом, похожим на калькирование или наклеивание обоев. Кроме того, результаты визуализации сцен в Maya представляют собой растровые изображения.

Двумерная и трехмерная графика
Легко перепутать двумерную и трехмерную графику, потому что пользователи часто пытаются создать трехмерное изображение, используя исключительно инструменты для работы с двумерными объектами. Когда мы говорим о трехмерной графике, подразумевается виртуальное пространство с координатами X, Y и Z, в любом месте которого могут быть расположены объекты, источники света и камеры. Можно видеть оси X, Y и Z, взятые из геометрии. На них в Maya указывают вспомогательные объекты, как показано на рис. 1.11.
Какое направление соответствует каждой из букв? Обычно это зависит от опыта пользователя. Если аниматор работает с двумерным экраном, ось X идет слева направо, а ось Y — снизу вверх. При переходе к трехмерному экрану появляется ось Z, добавляя фактор глубины. Она может быть направлена как на зрителя, так и от него. Однако для пользователя CAD направление осей будет Основы компьютерной графики ч»
совершенно другим. Оси в CAD все время направлены вниз на координатные плоскости. Соответственно, оси X и Y являются индикаторами направлений север/юг и восток/запад, в то время как ось Z показывает высоту объекта. В Maya существует возможность менять местами оси Y и Z, что очень полезно при работе со сценами, импортированными из CAD. Это свойство может пригодиться и при импорте данных из других программ для трехмерного моделирования.

Maya: Оси координат в Maya показаны в левом нижнем углу, при этом выделенные объекты имеют свои собственные оси

Рис. 1.11. Оси координат в Maya показаны в левом нижнем углу, при этом выделенные объекты имеют свои собственные оси

Ввод и вывод информации
В основном создание сцены в Maya начинается с нуля. После окончания работы над ней визуализируются одно или несколько статичных изображений, то есть программа рассчитывает двумерное растровое изображение сцены, наблюдаемое в объектив камеры, учитывая все источники света, объекты и материалы, назначенные этим объектам. Набор статичных изображений используется для создания анимации путем быстрого показа их одно за другим.
Хотя путем визуализации в реальном времени может быть получено изображение достаточно высокого качества, его невозможно сравнить с результатом работы визуализатора (рис. 1.12).
Каждое новое поколение видеокарт увеличивает скорость выполнения визуализации в реальном времени и качество итогового изображения. Но пока еще нет возможности получить хотя бы приблизительно такое же качество, как при использовании стандартного визуализатора. Создатели анимации все время увеличивают количество эффектов, добавляют мягкие тени, объемный свет, глубину резкости и прочие эффекты, негативно сказывающиеся на скорости визуализации. Качественное изображение в этом случае можно получить только путем стандартной процедуры, хотя визуализация каждого кадра может занимать несколько минут.

Maya: Снизу показан результат визуализации в реальном времени, в то время как сверху находится результат стандартной визуализации

Рис. 1.12. Снизу показан результат визуализации в реальном времени, в то время как сверху находится результат стандартной визуализации

Часто пользователю приходится вводить данные в программу и получать их назад. Если требуется наложить на поверхность изображение, то его нужно сначала загрузить. Каждый раз, при визуализации сцены, которую вы собираетесь использовать в дальнейшем, нужно сохранять полученный результат в файле. Можно вводить в сцену объекты реального мира, используя для этого сканирование, а также создавать реальные физические объекты на основе трехмерных объектов, смоделированных в Maya.

3D-сканеры
Разве не прекрасно было бы иметь возможность отсканировать трехмерную модель автомобиля, вместо того чтобы вручную кропотливо моделировать каждую из его частей? На самом деле существует ряд технологий, с помощью которых подобные задачи вполне выполнимы, но они имеют отрицательные стороны. Самым быстрым, но и самым дорогим методом является лазерное сканирование. Его стоимость колеблется от нескольких тысяч до нескольких сот тысяч долларов. При сканировании некоторой области объекта формируется массив данных. После этого результаты множественного сканирования остается соединить друг с Другом, и внешняя поверхность объекта будет готова. Массив данных имеет очень большую плотность, так что в результате пы получите огромную сетку, требующую слишком длительного редактирования. Потому данный метод вряд ли можно использовать для трехмерного моделирования.
Устройство перьевого ввода для получения информации о форме объекта использует указатель. Такие устройства дешевле лазерных сканеров, но для получения детальной картинки нужно аккуратно снять тысячи точек. В этом случае редактировать объект приходится намного меньше, но сам процесс взятия пробы с 10 000 точек модели занимает массу времени. Также проблемой является погрешность получения данных, в результате которой вместо совершенно гладкой поверхности автомобиля вы получите вмятины и выступающие части.

3D-принтеры
Еще более изумительная технология позволяет получить физический объект из трехмерной модели. Лидирующие позиции занимает технология, называемая лазерной агломерацией (laser sintering) — это уплотнение при помощи лазерного луча засвеченных участков в фоточувствительной вязкой жидкости янтарного цвета. Небольшая платформа в жидкости вместе с частично созданным объектом медленно опускается после каждого прохода лазера, чтобы создать следующий слой заготовки. В результате получается модель вашего объекта, сделанная из янтарного полимера.
Такие устройства стоят десятки тысяч долларов и в основном находятся во владении специальных бюро обслуживания. Стоимость изготовления объекта зависит от его размера и сложности модели. Кроме того, это очень медленная процедура, создание большого объекта может занять несколько дней.

Форматы файлов изображений
Обычно результатом работы в Maya является двумерное изображение. Его можно сохранить в одном из предлагаемых программой форматов. Соответственно, для выбора подходящего формата нужно представлять себе свойства каждого из них. Сохранение в некоторых форматах приводит к потере части изображения, и вы можете быть разочарованы, увидев, во что превратилась картинка, выглядевшая так безупречно после визуализации. Вот форматы файлов, доступные в Maya:

  • Одноразрядный (One bit). Пикселы могут принимать только два цвета — или черный, или белый.
  • Оттенки серого (Grayscale). Пикселы не содержат информации о цвете, отмеряется только его интенсивность. Единственным важным параметром является глубина оттенков серого. Используется до 256 оттенков (8 bit).
  • Палитровый (Paletted). Для создания изображения используется ограниченное число цветов, которые иногда размываются для получения наилучшего приближения к нужному изображению.
  • Реалистичное цветовоспроизведение (Truecolor). 24-разрядное кодирование цвета, близкое по качеству к естественной цветопередаче. Каждому из трех компонентов цвета выделено по восемь байт, при этом получается 256 оттенков каждого цвета. Этот формат соответствует 16 миллионам цветов на пиксел.
  • Высококачественное цветовоспроизведение (High color). Вместо 24 бит информацию о цвете представляют только 16. При этом информация о красном, зеленом и синем цветах занимает по пять бит, а последний оставшийся бит просто отбрасывается. Так как на каждый канал приходится только по пять бит, существует всего 32 уровня интенсивности. Этого слишком мало, чтобы сделать незаметными переходы от одного уровня интенсивности к другому.

Существует несколько способов сжатия изображения. Некоторые из них сопровождаются ухудшением его качества. Используя сжатие без потерь, вы умень-аете размер файла, сводя к минимуму избыточные данные. При этом изображение всегда сохраняет исходное качество.
Изображение, созданное в Maya, может быть снабжено альфа-каналом. Это дополнительный атрибут каждого пиксела, содержащий информацию о прозрачности. Например, если вы визуализировали изображение персонажа в Maya и за-м заставили его двигаться на фоне реального пейзажа, снятого на видеопленку, вручную будет очень сложно вырезать его из каждого кадра, в то время как ьфа-канал позволяет мгновенно вырезать фигуру по маске.
Рассмотрим характеристики некоторых форматов изображения, доступных в Maya:

  • Alias PIX. 24-разрядный формат, совместимый с более поздними версиями программы Alias.
  • AVI. Анимационный формат, как правило, 24-разрядный, допускающий сильное сжатие, к сожалению, обычно сопровождаемое потерей качества изображения. Не стоит использовать его для визуализации и сохранения одного кадра. Также популярны форматы анимации MPG и MOV, но они, к сожалению, не поддерживаются в Maya, так что для импорта и экспорта файлов в этих форматах вам потребуются дополнительные программы.
  • Cineon. 24-разрядный формат статичных изображений, часто используемый для последующего перевода на кинопленку.
  • EPS. Формат, обычно используемый для сохранения векторных файлов, таких как логотипы. Впрочем, он позволяет также осуществлять внедрение растровых изображений. При сохранении результата визуализации в этом формате появляется растровое изображение с расширением EPS. To есть увеличение масштаба такого изображения приводит к разбиению картинки на пикселы.
  • GIF. Цветное изображение, используемое в качестве графики в Интернете. Существует возможность создания анимации в этом формате, но она не поддерживается в Maya.
  • JPEG. 24-разрядный формат со сжатием, которое приводит к потерям качества. Альфа-канал отсутствует.
  • Maya IFF. 24-разрядный формат, определенный в Maya. При желании его можно снабдить альфа-каналом.
  • Maya 16 IFF. 16-разрядный формат, определенный в Maya. При желании его можно снабдить альфа-каналом.
  • Quantel YUV. 24-разрядный формат, преобразующий изображение из палитры RGB в палитру YUV. Используется в специализированных видеокодерах.
  • RLA. 24-разрядный формат, поддерживаемый многими программами, предназначенными для монтажа. Он может включать дополнительную информацию и используется в случаях, когда изображение, полученное в Maya, нуждается в специальном редактировании, например в размывании фоновых объектов. При желании можно добавить к изображению альфа-канал.
  • SGI. 24-разрядный формат, популярный на рабочих станциях Silicon Graphics. При желании можно добавить к изображению альфа-канал.
  • SGI16. 16-разрядный формат. При желании можно добавить к изображению альфа-канал.
  • Softimage pic. 24-разрядный формат, используемый в приложении Softimage, предназначенном для работы с трехмерной анимацией. При желании можно добавить к изображению альфа-канал.
  • Targa. 24-разрядный формат, предпочтительный для сохранения результатов визуализации. Он имеет несколько разновидностей и гарантированно работает с любой программой, которая может его прочитать. При желании можно добавить к изображению альфа-канал.
  • TIFF. 24-разрядный формат, допускающий сжатие без цветовых потерь. В Maya сохранение файлов TIPF происходит только в 24-разрядном и 16-разрядном форматах, хотя такие изображения могут иметь практически любой формат — окрашенный, одноразрядный и т. п. Самые новые варианты формата TIFF иногда используют алгоритм сжатия без потери качества LZH. При импорте файла в этом формате в Maya может возникнуть ситуация, когда он просто не читается. В этом случае нужно преобразовать его с помощью Photoshop или любой другой программы для редактирования изображений. При желании можно добавить к изображению альфа-канал.
  • TIFF16. 16-разрядный формат TIFF. При желании можно добавить к изображению альфа-канал.
  • Windows BMP. 24-разрядный формат, для которого отсутствует возможность сжатия. Как и в случае TIFF, имеется несколько разновидностей этого формата. Возможность добавить альфа-канал отсутствует.

Использование форматов анимации для последующего вывода результата на видео — не очень хорошая идея, потому что они часто используют сжатие с потерей качества. Лучше всего сохранять анимацию в виде набора последовательных изображений в форматах TIFF или TGA. Впоследствии эти изображения загружаются в специальное устройство, которое показывает их в виде фильма.

Maya: Оси координат в Maya показаны в левом нижнем углу, при этом выделенные объекты имеют свои собственные оси

Изображение: 

Maya: Снизу показан результат визуализации в реальном времени, в то время как сверху находится результат стандартной визуализаци

Изображение: 

9. Ваш компьютер

 

Ваш компьютер



Для работы с программой Maya не требуется иметь докторскую степень в области вычислительной техники. Однако все пользователи компьютера должны иметь представление об операционной системе, с которой работают. Это помогает понять, как поддерживать компьютер в рабочем состоянии.

Аппаратное обеспечение
После включения компьютера процессор запускает маленькую программу, хранящуюся в микросхеме BIOS (Basic Input-Output System — базовая система ввода-вывода), которая объясняет материнской плате, как распознать подключенные устройства, такие как жесткий диск или клавиатуру. Обычно после этого начинается загрузка операционной системы (ОС) с жесткого диска. Активные программы при этом загружаются с диска в оперативную память компьютера (RAM), кроме того, сама операционная система также использует для своих нужд некоторое количество оперативной памяти. Если какая-либо программа запрашивает больше свободной памяти, чем имеется в наличии в системе, то ОС выгружает часть содержимого RAM на жесткий диск в специальный файл подкачки (swap-file). Так как обращение к жесткому диску заметно медленнее, чем к RAM, то при использовании подкачки работа программ замедляется.

Операционная система
При работе с Maya операционная система реагирует на ввод данных, осуществляемый с помощью клавиатуры или мыши, и отображает сцену в каркасном и тонированном режимах. Так как Maya приходится работать на разных видеоадаптерах, для упрощения этого процесса используется стандарт OpenGL. Чтобы операционная система могла работать с разными видеокартами, для каждой из них существует специальное программное обеспечение, называемое драйвером. Так как качество работы карты во многих случаях напрямую зависит от драйвера, есть смысл регулярно заглядывать на web-сайт изготовителя для получения более свежих драйверов. В идеальном случае изготовитель производит тестирование совместимости своей продукции с различными операционными системами и приложением Maya.

Визуализация
В процессе визуализации самая большая нагрузка ложится на центральный процессор и память. Каждый визуализированный кадр сохраняется на жестком диске, а программа приступает к визуализации следующего кадра анимационной последовательности. Скорость этого процесса не зависит от того, какой видеокартой оснащен компьютер.
Знакомство с операционной системой
Если у вас нет руководства пользователя для вашей ОС в виде книги, можно получить справку по командам, используя встроенную систему помощи. Иногда руководство настолько велико, что это отбивает желание читать его целиком, однако наиболее важные части, как правило, имеют не очень большой объем, а самые важные сведения изложены в первых частях документации. Если это не так, У вас всегда есть возможность найти множество книг, в которых доступно изложено то, что вам нужно. Также полезно бывает понаблюдать, как работают ваши коллеги. Таким способом можно узнать новые приемы работы и клавиатурные комбинации.

Управление файлами
При работе с компьютером часто приходится просматривать содержимое жесткого диска, вырезать, а затем вставлять или копировать файлы и папки. Нужно уметь проделывать все эти операции, а также знать способы создания, редактирования и сохранения текстовых файлов. Кроме того, вы должны знать, как определить размер одного или нескольких файлов и как выделить несколько объектов, расположенных в папке последовательно или вразброс.

Обслуживание системы
Современные компьютеры, на которых запускается Maya, практически не нуждаются в техническом обслуживании со стороны пользователя. Однако для оптимального режима функционирования желательно иметь минимальный набор познаний о том, что собой представляет жесткий диск вашего компьютера. Каким бы большим он ни был, рано или поздно он заполнится. При работе в Windows лучше иметь про запас некоторое количество свободного дискового пространства — желательно не менее 100 Мбайт. Существует возможность удалить любую программу, а потом установить ее в другой раздел диска, а также удалить ненужные файлы. Имейте в виду, что при удалении файлов средствами Windows, например, с помощью приложения Windows Explorer, они перемещаются в папку Recycle Bin. Соответственно, пока вы не очистите эту папку, файлы все равно будут занимать место на диске.
Со временем в результате выполнения вышеперечисленных операций содержимое диска фрагментируется, то есть данные разбрасываются по свободному пространству. Так как в этом случае приходится тратить время на поиск начала каждого фрагмента, работа жесткого диска замедляется. Некоторые операционные системы включают в себя программы для исправления этой ситуации. Их нужно запускать раз в несколько месяцев или чаще, если вы активно работаете с файлами на диске. Программа также предоставляет информацию о том, насколько фрагментирован диск и стоит ли прибегнуть к процессу дефрагментации. Более подробную информацию по этому поводу можно найти в руководстве пользователя для вашей операционной системы.

СОВЕТ
При наличии свободного времени будет не лишним взять несколько уроков по изобразительному искусству. Многие общественные учебные заведения предоставляют возможность для таких занятий по вполне разумным ценам. Ищите классы по рисованию, истории искусства или развитию художественных способностей. Таким способом можно научиться чувствовать цвет и композицию, а также получить представление о способах решения возникающих проблем.

10. Подведем итоги

 

Подведем итоги



Процесс создания трехмерной анимации является синтезом искусства и технологии. В этой главе вы познакомились с основной терминологией, принятой в области компьютерной графики. При желании вы можете самостоятельно получить более глубокие познания по следующим темам:

  • Работа с вашей операционной системой. Перемещение файлов и поддержание системы в работоспособном состоянии.
  • Терминология, принятая в компьютерной графике. Общепринятый язык, без знания которого невозможно дальнейшее освоение темы.
  • Композиция в изобразительном искусстве. Умение правильно расположить объекты в пределах кадра.
  • Освещение и работа с камерами. Компьютерная графика является своего рода фильмом.
  • Форматы файлов для растровых изображений. Достоинства и недостатки каждого из форматов.

Не обязательно становиться экспертом в каждой из вышеперечисленных областей. Изучите основы и составьте представление о сопутствующих дисциплинах. В этом случае при возникновении проблемы вы будете знать, в какой области искать информацию о способах ее решения.

Глава 2. Введение в Maya

Глава 2. Введение в Maya





1. В этой главе

 

 

В этой главе



Пришло время непосредственно приступить к изучению программы Maya. Перед тем как начать обсуждение методов создания сцен, поговорим о структуре и оформлении программы. Вы познакомитесь с элементами интерфейса и способами работы с окнами проекции. Также мы продемонстрируем примеры воспроизведения анимации в тонированном и каркасном режимах показа объектов. Это основные части любой программы для трехмерного моделирования, и после того как вы освоитесь с базовыми понятиями, мы подробнее остановимся на следующих темах:

  • Интерфейс Maya. Изучение названий различных функций и элементов программы Maya.
  • Управление окнами проекций. Приобретение навыков выполнения операций облета, сопровождения и наезда камерой, применяемых для быстрой смены угла обзора сцены.
  • Детализация и раскраска. Изучение влияния различных режимов на вид объектов в окнах проекции.
  • Настройка интерфейса. Рассмотрение способов быстрого изменения интерфейса программы, таких как изменение размера и компоновки окон проекции.
 

2. Обзор интерфейса Maya

 

Обзор интерфейса Maya



При первоначальном проектировании программы использовался подход, называемый графом зависимостей (dependency graph). Идея состоит в том, что все в сцене — каждая кривая, объект, ссылка, изображение, текстура, ключевой кадр и т. п., а также каждая попытка редактирования вышеперечисленного рассматривается как стандартный узел сцены. Связывая между собой эти узлы, вы создаете более сложные элементы сцены. Представим контурную линию, поворот которой вокруг заданной оси приводит к созданию вазы. При этом лежащая в основе вазы линия никуда не пропала. Операция поворота была помещена в память программы, благодаря чему можно независимо изменять как исходную кривую, так и параметры вращения.

Ключевые термины

Редактор атрибутов (Attribute editor). Основной интерфейс для изменения объектов. В Maya может быть как представлен в виде плавающего окна, так и пристыкован к правой стороне экрана.
Окно каналов (Channel Box). Используется для просмотра и редактирования параметров выделенного объекта. Обычно располагается с правой стороны экрана. Меню оперативного доступа (Hotbox). Любимая многими аниматорами функция, позволяющая сэкономить время при работе над сценой. Она дает возможность вызвать набор необходимых на данный момент меню одним нажатием клавиши Пробел.
Панорамирование (Track). Поворот камеры в горизонтальной плоскости слева направо или наоборот.
Наезд (Dolly). Движение камеры без изменения ширины поля зрения объектива и, соответственно, без изменения степени перспективных искажений.
Масштабирование (Zoom). Способ увеличения или уменьшения объекта, сопровождаемый перспективными искажениями.
Режим каркасного отображения (Wireframe mode). Режим представления объектов трехмерной сцены в виде линий, благодаря которым создается впечатление, что объекты созданы из проволочной сетки. До недавнего времени это был единственный способ интерактивной работы со сценой.
Режим тонированной раскраски (Shaded mode). В этом режиме объекты изображаются в виде тонированных плоских граней, что позволяет получить представление об их геометрии. Окна проекции в Maya могут находиться либо в режиме каркасного отображения, либо в режиме тонированной раскраски.

Тонирование по методу Гуро (Gourand shading). Объекты изображаются в тонированном виде со сглаживанием переходов между плоскими гранями и добавлением бликов. Этим методом в Maya достигается интерактивный режим тонированной раскраски в окнах проекции.
Изменения формы линии немедленно сказываются на форме вазы. Все сделанные изменения запоминаются программой, что позволяет при необходимости роизвести их отмену или же повторное выполнение. Существует возможность даления истории совершенных действий, что часто используется для увеличе-ия производительности.
фхитектура, построенная на основе графа зависимостей, проста для понимания и ает большой простор для маневра. В Maya можно посмотреть сцену со всеми зависимостями между объектами, используя представление, называемое Hypergraph Просмотр структуры). После перехода в это представление появляется возможность разрывать уже имеющиеся связи между объектами и создавать новые. Именно поэтому Maya так популярна в Голливуде. Техники создают зависимости, сводя работу аниматора к минимуму. К примеру, если персонаж откидывает голову назад, кожа на его шее натягивается, определенные мускулы напрягаются и т. п. И все это происходит автоматически, благодаря предварительно проделанной в Maya работе. Конечно, задание сложных зависимостей занимает много времени, но, если персонаж используется часто, эти затраты вполне себя окупают. При этом практически не нужно уметь программировать. Достаточно выучить, как именно происходит движение, и научиться воспроизводить соответствующие зависимости. Так как Maya становится все более популярной у аниматоров всех мастей, работу технических директоров теперь могут выполнять даже простые пользователи, экономя тем самым время и усилия.

Положение рук
Большую часть времени при работе с Maya ваша правая рука манипулирует трехкнопочной мышью, а левая используется для нажатия клавиатурных комбинаций, которые для удобства расположены с левой стороны. Если вы левша и поэтому предпочитаете работать с мышью левой рукой, переназначьте заданные по умолчанию клавиатурные комбинации с левой стороны на правую.

Трехкнопочная мышь
В процессе работы с Maya вам постоянно придется использовать все три кнопки мыши. С помощью левой кнопки можно выделить и взять любой объект, а также переместить его или повернуть. Нажатие правой кнопки мыши обычно приводит к появлению меню с командами. Средняя кнопка мыши используется для выполнения промежуточных операций, например перетаскивания материала на объект или перемещение частей объекта при включенных привязках.

Клавиша Пробел
Клавиша Пробел имеет две функции. Во-первых, она используется для разворота активного окна проекции на полный экран и обратно. При первом запуске Maya обычно отображается развернутое окно проекции Perspective (Перспектива). Нажатие клавиши Пробел приводит к одновременному появлению четырех окон проекции — Тор (Сверху), Side (Сбоку), Front (Спереди) и Persp (Перспектива). В результате появляется возможность развернуть на весь экран любую другую проекцию.
Удержание клавиши Пробел нажатой приводит к открытию меню оперативного доступа Hotbox, о котором мы подробно поговорим в конце этой главы.

Управление проекциями
В процессе создания объектов и управления ими полезно иметь возможность быстрой смены угла обзора сцены. Это можно сделать с помощью операции облета, сопровождения и наезда камерой.

Облет камерой
В процессе облета камерой вы меняете ее положение в трехмерном пространстве относительно неподвижной мишени, сохраняя неизменным расстояние до последней. Для выполнения этой операции нажмите клавишу Alt и левую кнопку мыши и перемещайте курсор в окне проекции.

ПРИМЕЧАНИЕ
В окнах ортографических проекций нельзя выполнить облет камерой, потому что вращение этих окон невозможно по умолчанию. К ортографическим проекциям относятся «вид сбоку», «вид сверху» и «вид спереди». Во всех этих случаях у изображения отсутствует перспектива или точки схода.

Сопровождение камерой
Сопровождение позволяет перемещать камеру вместе с мишенью в разные стороны, не меняя при этом ориентации линии визирования в глобальной системе координат. Масштаб изображения также остается неизменным. Эта операция выполняется путем перемещения в окне проекции курсора при одновременно нажатых клавише Alt и средней кнопки мыши.

Наезд
С помощью этой операции можно увеличить или уменьшить масштаб изображения на активной панели. Нажмите клавишу Alt, а также левую и среднюю кнопки мыши одновременно и перемещайте указатель. Используя следующие методы, вы можете изменять масштаб выделенной области:

  • Увеличение. Одновременно нажмите клавиши Ctrl и Alt, а также левую кнопку мыши и нарисуйте прямоугольную рамку, начав с ее левого верхнего угла и закончив правым нижним.
  • Уменьшение. Операция аналогична вышеописанной, но создание рамки начинается с правого нижнего угла и заканчивается левым верхним. Чем меньше площадь рамки, тем значительней будет изменение масштаба.


ПРИМЕЧАНИЕ
Две последние из упомянутых операций применимы не только к окнам проекции, но и к любым графическим окнам диалога, появляющимся при работе с Maya, от Render View (Просмотр визуализации) до Paint Effects (Эффекты рисования). Изменение масштаба отдельных участков этих окон позволяет сфокусироваться на рабочей области и избежать излишнего напряжения глаз. Вспомните об этом, когда в подобных окнах диалога появится слишком мелкий и поэтому нечитаемый текст!

Сохранение проекций
При работе с любым окном проекции существует возможность сохранения конкретных проекций. Это может сэкономить значительное время в ситуации, когда после настройки положения объектов приходится, к примеру, менять угол обзора для редактирования других характеристик. Для сохранения конкретной проекции выберите в меню окна проекции команду View > Bookmarks > Edit Bookmarks (Вид > Закладки > Редактирование закладок). Появится окно диалога, в котором нужно указать имя закладки и при необходимости сделать ее описание. Имена созданных закладок расположены в меню, появляющемся при выборе команды View > Bookmarks (Вид > Закладки).

ПРИМЕЧАНИЕ
Каждое окно проекции имеет свои собственные закладки. Соответственно, отсутствие какой-либо из созданных вами закладок может объясняться выбором неверного окна проекции.

3. Интерфейс Maya

 

Интерфейс Maya



Вид окна программы Maya после первого запуска показан на рис. 2.1.

Maya: Вид окна Maya при первом запуске программы

Рис. 2.1. Вид окна Maya при первом запуске программы

В этом разделе мы поговорим об элементах интерфейса Maya, хотя некоторые из них будут подробно рассмотрены в последующих разделах. Если что-то покажется вам сложным для понимания, просто запомните это на будущее. По мере знакомства с программой многое станет ясным само собой.
В верхней части окна программы находится строка заголовка, а под ней — строка меню. В расположенной еще ниже строке состояния находится большинство переключателей и кнопок, используемых для управления объектами и запуска часто применяемых функций, таких как Render the current frame (Визуализация текущего кадра). Ниже расположены вкладки Shelf (Полка), на которые можно добавлять кнопки команд, чаще всего используемых при работе над проектом. Ниже расположена вертикальная панель инструментов, пристыкованная к левой стороне экрана. Она содержит инструменты выделения и преобразования. Последний термин применяется в качестве собирательного названия для операций перемещения, вращения и масштабирования объектов. Завершают эту панель кнопки Show Manipulator (Отображение манипулятора) и Last Selected Tool (Последний выбранный инструмент). Первая позволяет вносить поправки в историю совершения операций. К примеру, манипулятор можно использовать для изменения положения текстуры, назначенной объекту ранее. Как понятно из названия второй кнопки, это всего лишь быстрый способ повторного вызова последнего использованного инструмента. Значок этой кнопки зависит от того, какой инструмент применялся последним.
Ниже расположены кнопки, предназначенные для быстрого перехода от одной популярной конфигурации окон проекции к другой. Под ними находится ползунок таймера анимации, выполняющий две функции. Во-первых, по его положению можно определить текущий момент анимации, во-вторых, его перемещение позволяет увидеть анимацию в действии.
Ниже расположен ползунок текущего диапазона, позволяющий сосредоточиться на определенном участке анимации. Слева от него находятся два поля, в первом из которых указывается начальный кадр анимации, а во втором — начальный кадр текущего диапазона. Соответственно в полях, расположенных справа от ползунка диапазона, указаны последние кадры текущего диапазона и анимации в целом. Например, при работе над телевизионной сценой продолжительностью в одну минуту начальный кадр будет иметь номер 1, а конечный — номер 1800. Это число было получено умножением стандартной частоты (30 кадров в секунду) на количество секунд в минуте. Если проблема с анимацией возникла на двенадцатой секунде, значит, нужно посмотреть кадр № 360, то есть будет разумным обратить внимание на диапазон от кадра № 300 до кадра № 420.
Под ползунком диапазона находится командная строка, предназначенная для интерактивной работы с программой. В расположенной ниже строке подсказки появляется информация о выбранном инструменте, возможных способах его использования и величине выполненного преобразования.
В правом верхнем углу окна программы, справа от строки состояния, расположены три кнопки-переключателя, с помощью которых можно активизировать один из следующих элементов интерфейса: Attribute Editor (Редактор атрибутов), Tool Settings (Параметры инструментов) или Channel Box/Layers (Окно каналов/Редактор слоев). Они имеют следующее назначение:

  • Окно Attribute Editor (Редактор атрибутов) дает возможность изменять параметры выделенного объекта. В большинстве случаев это окно является плавающим.
  • Окно Tool Settings (Параметры инструментов) используется для настройки таких вещей, как угловые привязки для преобразования поворота.
  • В верхней части окна каналов находится переключатель, благодаря которому можно добавить редактор слоев в нижнюю часть окна или полностью перейти в режим работы со слоями. В Maya существует два типа слоев. Первые используются при работе со сценой в окнах проекции. Например, можно создать отдельный слой для линий сетки, что позволит при необходимости скрыть их из виду или заблокировать. Слои визуализации используются при работе над сложными сценами в случаях, когда нужно визуализировать набор определенных объектов.

Можно оставить все вышеупомянутые элементы скрытыми, освободив, тем самым, дополнительное пространство для работы.
В нижнем правом углу экрана расположен набор кнопок, предназначенных для управления анимацией. Крайняя левая и крайняя правая кнопки предназначены для перехода на начало и конец области воспроизведения соответственно. Рядом с ними расположены кнопки, нажатие которых приводит к переходу на один кадр назад и вперед. Следующие кнопки используются для перехода к предыдущему и следующему ключевым кадрам. Под этим термином понимаются моменты времени, фиксирующие начало каждого преобразования объекта. В компьютерной анимации детально прорисовываются только ключевые положения объекта, а его движение между такими положениями рассчитывается программой. Две центральные кнопки этого набора, снабженные значком в виде простого треугольника, предназначены для воспроизведения анимации назад и вперед. Скорость воспроизведения зависит от настроек, которые выполняются в окне диалога, вызываемом щелчком на кнопке Animation Preferences (Параметры анимации). Рядом расположены еще две кнопки Auto Keyframe (Автоматическая установка ключевых кадров) и Script Editor (Редактор сценариев), первая из которых предназначена для перехода в автоматический режим установки ключевых кадров, а вторая приводит к появлению одноименного окна диалога. Подробную информацию о них можно найти в главах 10 и 14 соответственно.

Строка меню
Строка меню имеет некоторые особенности, о которых вам нужно знать. Прежде всего, шесть расположенных слева пунктов меню — File (Файл), Edit (Правка), Modify (Изменения), Create (Создание), Display (Отображение) и Windows (Окно) — всегда остаются неизменными, в то время как вид остальных пунктов зависит от выбранного режима работы. Выбор режима осуществляется с помощью раскрывающегося списка, расположенного в строке состояния, как показано на рис. 2.2. В Maya существуют четыре режима: Animation (Анимация), Modelling (Моделирование), Dynamics (Динамика) и Rendering (Визуализация). Выбор режима можно осуществить нажатием клавиш F2, F3, F4 или F5 соответственно.

Maya: Раскрывающийся список с вариантами режимов. Обратите внимание на изменение строки меню по сравнению с рис. 2.1

Рис. 2.2. Раскрывающийся список с вариантами режимов. Обратите внимание на изменение строки меню по сравнению с рис. 2.1

Если меню имеет двойную линию в верхней части, его можно превратить в плавающую панель, как показано на рис. 2.3. В результате наборы часто используемых инструментов всегда будут под рукой.

Maya: Щелкните на двойной линии, чтобы превратить меню в плавающее окно, пример которого показан справа внизу

Рис. 2.3. Щелкните на двойной линии, чтобы превратить меню в плавающее окно, пример которого показан справа внизу

Настройка параметров
Справа от названия некоторых команд меню расположен небольшой квадратик, как показано на рис. 2.4.

Maya: Вызов окна диалога с параметрами объекта

Рис. 2.4. Вызов окна диалога с параметрами объекта

Щелчок на этом квадратике приводит к появлению окна диалога с параметрами выбранной команды. В нем вы можете отредактировать заданные по умолчанию параметры инструмента.

ПРИМЕЧАНИЕ
Имейте в виду, что программа помнит измененные параметры инструментов даже после перезагрузки. Именно это может быть причиной того, что результат, полученный вами в процессе выполнения упражнений в данной книге, далек от описанного. Для возвращения исходных настроек выберите в меню Edit (Правка) окна диалога с параметрами инструмента команду Reset Settings (Восстановить настройки), как показано на рис. 2.5.

Maya: Процесс возвращения к исходным параметрам инструмента

Рис. 2.5. Процесс возвращения к исходным параметрам инструмента


Строка состояния
Рассмотрим показанную на рис. 2.6 строку состояния, сфокусировав внимание на элементах управления, назначение которых может быть неясно начинающему пользователю.

Maya: Строка состояния

Рис. 2.6. Строка состояния

Как уже упоминалось, слева расположен раскрывающийся список выбора режима работы. Рядом с ним находится вертикальная линия, щелчок на которой позволяет скрыть и снова сделать видимым раздел строки состояния. Тем самым можно оставить только разделы, необходимые для работы над текущей сценой. Если в центре вертикальной линии находится указывающая вправо стрелка, значит, щелчок на ней приведет к появлению скрытого раздела. Первый раздел содержит типичные ярлыки управления файлами, щелчок на которых позволит создать, открыть и сохранить сцену.
Далее снова расположен раскрывающийся список, известный под названием Selection Mask (Маска выделения), с помощью которого осуществляется выбор типа объектов, доступных для выделения. Состояние значков, расположенных справа от этого списка, зависит от выбранного варианта. Также от этого зависит состав кнопок в области Select by Type (Выделение по типу объекта). Например, в режиме создания анимации в упомянутой области оказываются нажатыми кнопки, отвечающие за выделение суставов и сочленений, так как в процессе создания ключевых кадров вряд ли потребуется выделять объекты других типов. Три кнопки, расположенные справа от раскрывающегося списка Selection Mask (Маска выделения), используются для перехода между режимами выделения иерархических цепочек, подобъектов и объектов.
Изначально программа находится в режиме выделения объектов, позволяющем выделять объекты целиком и задавать маску для выделения объектов определенного типа — линий, поверхностей, источников света и т. п.
Режим выделения подобъектов позволяет работать с составными частями объектов. Например, можно превратить сферу в капсулу, выделив верхнюю половину сферы и переместив ее вверх.
Термин иерархия (hierarchy) используется в анимации для обозначения связи между двумя объектами. Например, в результате связывания колес автомобиля с его корпусом будет достаточно анимировать корпус, движение колес возникнет автоматически. В этом случае корпус автомобиля является родительским объектом, а колеса — дочерними. В режиме выделения иерархии можно выделять только родительские или только дочерние объекты, что очень удобно для задания иерархических связей. Подробно эта тема будет обсуждаться в главе 10.

ПРИМЕЧАНИЕ
Некоторые кнопки выделения предназначены для выделения нескольких типов объектов. Например, нажатие кнопки Select by object type:Rendering (Выделение объектов типа: визуализация) позволяет сделать выделяемыми источники света, текстуры и камеры. Щелкнув на ней правой кнопкой мыши, вы откроете список этих объектов. Выбор пункта этого списка выключает объекты из выделения. Для их обратного включения нужно просто повторить вышеописанную операцию. Если выключить из выделения хотя бы один объект, кнопка приобретает коричневый цвет.

Как уже упоминалось, состав кнопок области Select by Type (Выделение по типу объекта) зависит от выбранного режима. Нажав кнопку, помеченную значком объекта определенного типа — кривой, поверхности, источника света, камеры и т. п., — вы получаете возможность выделения объектов этого типа. К примеру, нужно выделить вазу, созданную вращением сплайна, но не исключена возможность того, что вместо вазы будет выделен сплайн. Избежать этого можно, к примеру, скрыв объекты, которые не подвергаются редактированию. Но более целесообразным в данном случае является задание маски выделения, благодаря которой выделять можно будет только поверхности. При перенасыщенности сцены объектами различных типов это свойство становится просто бесценным.
Дальше расположена кнопка блокировки выделенного набора, помеченная значком в виде замка. Выделив набор объектов, выбрав преобразование и нажав кнопку Lock Selection (Блокировка выделенного набора), можно избежать случайного выделения объекта, не входящего в первоначальный набор или, наоборот, снятия выделения с объектов набора. После нее находится переключатель Highlight Selection Mode (Режим подсветки выделенных объектов), который по умолчанию находится в позиции On (Включен). Благодаря этому происходит подсвечивание выделенных объектов. Далее расположена группа кнопок привязки, позволяющих размещать опорные точки создаваемых и редактируемых объектов сцены в точно определенных местах. Когда указатель мыши оказывается на определенном расстоянии от элемента привязки, перемещаемый им объект «притягивается» к этому элементу. В качестве элементов привязки могут выступать кривые, точки, конструкционные плоскости, сетка, а также любые комбинации перечисленных объектов. Последняя кнопка этой группы, помеченная значком подковы, используется для превращения выделенного объекта в конструкционную плоскость. В этом режиме можно, например, использовать сетку, моделирующую человеческое лицо, для создания маски Фантомаса; кривые будут автоматически привязываться к поверхности лица.
Кнопки Operations List (Список операций) используются для просмотра входных и выходных связей, а также их создания и разрыва. Следом идет переключатель Construction History (История создания), положение которого определяет, будет ли фиксироваться история преобразований объекта. Ее наличие позволяет изменять параметры ранее примененных к объекту преобразований, но одновременно увеличивает размер файла и время его загрузки. Лучше всего не отключать запись истории создания, а просто удалять ее после завершения работы над объектом.

СОВЕТ
Возможность отмены действия последней выполненной команды или опера-ции не зависит от того, запоминается ли история создания. Даже если эта функция отключена, команда Undo (Отмена) меню Edit (Правка) будет работать. Ей соответствует клавиатурная комбинация Ctrl+z. По умолчанию можно отменить последние десять операций. Изменить это значение можно в окне диалога Preferences (Параметры). Для его вызова выберите команду Window > Setting/Preferences > Preferences (Окно > Настройки/Параметры > Параметры). В списке слева выберите вариант Undo и затем введите нужное число в поле Queue Size (Размер стека). Установка переключателя Queue (Стек) в положение Infinite (Бесконечность) дает возможность применять команду Undo (Отмена) бесконечное число раз.

ПРИМЕЧАНИЕ
Фиксация истории создания объекта подразумевает запоминание програм-мой таких вещей, как, например, число разбиений поверхности в процессе операции выдавливания. В результате появляется возможность в любой момент изменить число сегментов, из которых состоит объект.

Далее расположены кнопки Quick Render (Быстрая визуализация) и IPR (Интерактивная фотореалистичная визуализация). Щелчок на любой из них приводит к появлению окна, в котором через некоторое время возникает изображение сцены. Процесс интерактивной фотореалистичной визуализации занимает больше времени, но после его завершения редактирование источников света или материалов приводит к автоматическому обновлению результата визуализации. Размер окна с изображением сцены и другие параметры визуализации регулируются в окне диалога Render Globals (Общие параметры визуализации). Оно открывается щелчком на кнопке, расположенной в этой же группе.
Крайним справа в строке состояния расположено поле Numeric Input (Численный ввод). Работа с ним возможна в четырех режимах:

  • Selection by Name (Выделение по имени). Ввод нескольких символов приводит к выделению объектов, имена которых включают эти символы.
  • Quick Rename (Быстрое переименование). Изменение имени объекта, выделенного в текущий момент.
  • Absolute Entry (Ввод абсолютных значений преобразования). Ввод абсолютного значения координаты объекта после выделенного в данный момент преобразования. Например, если в процессе преобразования перемещения выделить ось Y и ввести в поле число k, выделенный объект переместится на k координату этой оси.
  • Relative Entry (Ввод относительных значений преобразования). Ввод величины сдвига относительно текущего положения объекта по выделенной оси координат.

Меню окон проекции
Каждое окно проекции имеет собственное меню, как показано на рис. 2.7.

Maya: Окно проекции, оснащенное меню

Рис. 2.7. Окно проекции, оснащенное меню

СОВЕТ
Если меню окна проекции отсутствуют, вызовите окно диалога Preferences (Параметры) и, выбрав в расположенном слева списке вариант Interface (Интерфейс), установите флажок In Panels (В окнах проекции) в разделе Show Menubar (Показывать строку меню).

Рассмотрим подробно наиболее важные пункты этих меню:

  • Меню View (Вид) содержит команды Look at Selected (Фокусировка на выделенном), Frame Selected (Показ выделенного объекта) и Frame All (Показ всех объектов). Они используются для поиска объектов и фокусировки на них. Первая команда приводит к центрированию выделенного объекта в окне проекции, вторая команда не только центрирует объект, но и изменяет масштаб его изображения таким образом, чтобы разместить объект целиком в границах окна. Третья команда аналогична второй, но касается набора выделенных объектов. Вторая и третья команды выполняются также при нажатии клавиш f и а соответственно.

ПРИМЕЧАНИЕ
Имейте в виду, что клавиатурные комбинации чувствительны к регистру. Если их применение не приводит к желаемому результату, проверьте, не нажата ли клавиша Caps Lock.

  • Две верхние команды меню Shading (Затенение) — Wireframe (Каркас) и Smooth Shade All (Сглаживать все) — используются для перехода между режимами каркасного отображения и тонированной раскраски по Гуро. Они выполняются также при нажатии клавиш 4 и 5 соответственно. Обратим особое внимание на режимы детализации при работе с неоднородными рациональными В-сплайнами. Нажатие клавиш 1, 2 и 3 приводит к переходу в режимы низкой, средней и высокой детализации соответственно.
  • В меню Lighting (Освещение) имеется команда включения отображения всех источников света в сцене. Ей соответствует нажатие клавиши 7. Имейте в виду, что результат действия этой команды заметен только в режиме тонированной раскраски объектов. По умолчанию в этом режиме сцена освещена встроенными источниками света, основным назначением которых является обеспечение минимальной видимости объектов на этапе формирования геометрии сцены.
  • Команды меню Show (Показать) позволяют быстро скрывать или, наоборот, делать видимыми объекты, принадлежащие к определенному типу. Например, иногда бывает полезно скрыть все камеры и источники света, чтобы получить возможность плотнее сфокусироваться на объектах сцены. Последняя команда этого меню позволяет скрыть координатную сетку, что также помогает упростить вид сцены.
  • Первые три команды меню Panels (Панели), показанного на рис. 2.8, предназначены для выбора окна проекции, в котором будет демонстрироваться трехмерная сцена. Список, появляющийся при выборе первой команды, дает возможность не только перехода к заданному по умолчанию окну проекции Perspective (Перспектива), но и создания дополнительного окна центральной проекций. Вторая команда открывает список с названиями окон ортографических проекций, при этом у вас опять же есть возможность создать дополнительное окно. Команда Look Through Selected (Вид из точки расположения выделенного объекта) позволяет увидеть сцену из точки расположения выделенного объекта. В качестве объекта может выступать как камера или источник света, так и объект-примитив. В последнем случае сцена будет показана из опорной точки выделенного объекта, с линией взгляда в отрицательном направлении оси Z. Следующие три команды предназначены для изменения компоновки и типа окон проекции. В результате выбора команды Panel (Панель) появляется меню с перечнем дополнительных типов окон проекции, таких как Graph Editor (Редактор функциональных кривых). Окна проекции, принадлежащие к любому из дополнительных типов, можно превратить в плавающие. Имейте в виду, что после этого открыть дополнительное окно проекции такого же типа физически невозможно. Ниже находится команда Layouts (Компоновка), выбор которой приводит к появлению меню с вариантами компоновки окон проекции на экране. Под ней расположена команда Saved Layouts (Заданные варианты компоновки), выбор которой открывает меню с десятью самыми популярными вариантами компоновок окон проекции. Аналогичную функцию выполняют кнопки, расположенные с левой стороны экрана под вертикальной панелью с инструментами выделения и преобразования. При желании вы можете создавать собственные варианты компоновки.

Maya: Меню Panel

Рис. 2.8. Меню Panel

СОВЕТ
Для изменения размеров окон проекции поместите указатель мыши на их границе м, когда он примет форму двойной стрелки или скрещенных двойных стрелок, нажмите левую кнопку мыши и перетащите границы на нужное расстояние. Для завершения преобразования отпустите кнопку мыши.

Упражнение. Начальные навыки работы с Maya
Рассмотрим пример применения часто используемых клавиатурных комбинаций, ак как они являются основными, рекомендуем выполнить это упражнение несколько раз, чтобы запомнить эти комбинации наизусть.

  1. Сцена содержит несколько полигональных и NURBS-примитивов.
  2. Нажмите клавишу Пробел. Появятся четыре окна проекции. Щелкните на окне проекции Perspective (Перспектива) и снова нажмите клавишу Пробел.
  3. Удерживая нажатой клавишу Alt, нажимайте левую и среднюю кнопку мыши, а также обе эти кнопки одновременно и перемещайте указатель мыши. Попытайтесь таким способом получить хорошее изображение тора, полученного на основе NURBS-кривых.
  4. Выделите тор, щелкнув на нем левой кнопкой мыши. В результате на его поверхности появится зеленый светящийся каркас. Нажмите клавишу 2 и обратите внимание, как при этом изменится вид тора. Результат нажатия клавиши 3 показан на рис. 2.9. Для возвращения тора в первоначальное состояние нужно нажать клавишу 1. В данном случае оставьте максимальный уровень детализации.
  5. Одновременно нажмите среднюю кнопку мыши и клавишу Alt и, перемещая указатель мыши, по очереди сфокусируйтесь на остальных NURBS-примитивах, изменяя уровень их детализации на максимальный. Как легко заметить, вид плоскости и куба не зависит от режима детализации, так как ребра этих объектов не имеют кривизны. Обратите внимание, что куб создан из шести независимых NURBS-шюскостей.
  6. Нажмите клавишу 4 для перехода в режим каркасного отображения. Если теперь нажать клавишу а, масштаб изменится таким образом, что все объекты сцены окажутся в границах окна. Нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Alt и нарисуйте выделяющую рамку вокруг шести крайних слева объектов. В результате выделенная область увеличится до размеров окна проекции.
  7. Выделите цилиндр, построенный на основе полигонов, и нажмите клавишу f, чтобы увеличить объект до размеров окна проекции, как показано на рис. 2.10.
  8. Выберите в меню Panels (Панели) команду Layouts (Компоновка) и затем в появившемся подменю — вариант Three Panes Split Top. if.
  9. Поместите указатель мыши на границу между верхним и нижним окнами проекции и, когда он примет форму двойной стрелки, нажмите левую кнопку мыши и перетащите указатель вниз. Это уменьшит площадь окна проекции, расположенного снизу. Затем выберите команду Panels > Orthographic > Front (Панели > Ортографические > Вид спереди).
  10. Щелкните правой кнопкой мыши на любой точке окна проекции Тор (Вид сверху), чтобы активизировать его, не снимая при этом выделения с цилиндра. Нарисуйте выделяющую рамку вокруг букв, как показано на рис. 2.11.
  11. В меню View (Вид) окна проекции Тор (Вид сверху) выберите команду Look at Selected (Фокусировка на выделенном). В результате текст окажется в центре окна. Нажмите клавишу Пробел, чтобы развернуть это окно проекции на весь экран, а затем клавишу 5 для перехода в режим тонированной раскраски. По очереди нажмите клавиши 1, 2 и 3, меняя уровень детализации NURBS-примитивов, и обратите внимание, что вид текста при этом не изменяется.
  12. Медленно перетащите вправо ползунок таймера анимации, и вы увидите перемещение тора, построенного на основе полигонов. Как вы уже поняли, этот объект был анимирован. Если теперь выделить тор, на временной шкале появятся вертикальные красные линии, указывающие, в каких кадрах были созданы ключи анимации (рис. 2.12).
  13. В правом нижнем углу экрана расположена группа кнопок управления анимацией. Щелкните на третьей справа кнопке этой группы. Это приведет к перемещению ползунка таймера анимации на следующий ключевой кадр. Несколько раз повторите этот процесс, .чтобы рассмотреть положение объекта в ключевых кадрах. Затем нажмите кнопку воспроизведения анимации (она расположена четвертой справа). Значок этой кнопки изменится с треугольника на красный квадрат. Повторный щелчок на этой кнопке остановит воспроизведение анимации.
  14. Выберите команду Perspective (Перспектива) меню Панели (Panels) чтобы перейти от окна проекции Тор (Вид сверху) к окну проекции Perspective (Перспектива). Снова нажмите кнопку воспроизведения анимации. С помощью операции облета, сопровождения и наезда камерой найдите точку, из которой анимация видна лучше всего. Остановите ее воспроизведение.
  15. Нажмите клавишу f, чтобы увеличить тор до границ окна проекции Теперь обратите внимание на диапазон анимации с кадра № 250 по кадр № 320 Проще всего перейти к этому диапазону, введя число 250 в поле, расположенное слева от шкалы диапазона, а число 320 - в поле, расположенное справа от нее Снова нажмите кнопку воспроизведения анимации и отрегулируйте проекцию наилучшим для наблюдения за движением тора образом.

Maya: Вид тора, созданного на основе NURBS-кривых, в режиме максимальной детализацииРис.

Рис. 2.9. Вид тора, созданного на основе NURBS-кривых, в режиме максимальной детализации
Рис.


Maya: Цилиндр в режиме каркасного отображения, увеличенный до границ окна проекции

2.10. Цилиндр в режиме каркасного отображения, увеличенный до границ окна проекции

Maya: Выделение набора букв с помощью рамки

Рис. 2.11. Выделение набора букв с помощью рамки

Maya: Линии на временной шкале показывают положение ключей анимации для выделенного объекта

Рис. 2.12. Линии на временной шкале показывают положение ключей анимации для выделенного объекта

СОВЕТ
Остановить воспроизведение анимации можно, нажав клавишу Esc.

Maya: Возможный вид сцены после завершения упражнения

Рис. 2.13. Возможный вид сцены после завершения упражнения

ПРИМЕЧАНИЕ
Несколько раз повторите упражнение, выбирая различные варианты действия. Потренируйтесь в изменении масштаба области, выделенной с помощью рамки. Попробуйте другие варианты компоновки окон проекции Загрузите окна проекции различных типов, включая Hypershade (Редактор узлов) и Hypergraph (Просмотр структуры), и обратите внимание на операции масштабирования и панорамирования в этом случае.

Maya: Вид окна Maya при первом запуске программы

Изображение: 

Maya: Вид тора, созданного на основе NURBS-кривых, в режиме максимальной детализацииРис.

Изображение: 

Maya: Возможный вид сцены после завершения упражнения

Изображение: 

Maya: Выделение набора букв с помощью рамки

Изображение: 

Maya: Вызов окна диалога с параметрами объекта

Изображение: 

Maya: Линии на временной шкале показывают положение ключей анимации для выделенного объекта

Изображение: 

Maya: Меню Panel

Изображение: 

Maya: Окно проекции, оснащенное меню

Изображение: 

Maya: Процесс возвращения к исходным параметрам инструмента

Изображение: 

Maya: Раскрывающийся список с вариантами режимов. Обратите внимание на изменение строки меню по сравнению с рис. 2.1

Изображение: 

Maya: Цилиндр в режиме каркасного отображения, увеличенный до границ окна проекции

Изображение: 

Maya: Щелкните на двойной линии, чтобы превратить меню в плавающее окно, пример которого показан справа внизу

Изображение: 

4. Меню оперативного доступа

 

Меню оперативного доступа



В Maya существует способ быстрого вызова основных пунктов меню, необходимых при работе с выделенным объектом. Нажмите и удерживайте клавишу Пробел. Появившееся меню будет центрировано относительно положения указателя мыши на текущий момент.
Чтобы посмотреть на полный набор меню оперативного доступа, нажмите кнопку Hotbox Controls (Элементы управления меню оперативного доступа) и затем выберите вариант Show Alt (Показать все), как показано на рис. 2.14.

Maya: Вызов полного набора меню

Рис. 2.14. Вызов полного набора меню

В результате вы получите доступ к любой из команд Maya. Кроме того, есть еще пять областей, предназначенных для вызова дополнительных параметров. Их можно увидеть, щелкнув и удерживая кнопку мыши сверху, снизу, справа, слева или в центре меню оперативного доступа. Появившееся в результате щелчка сверху меню показано на рис. 2.15.

Maya: Меню с дополнительными параметрами, появившееся после щелчка сверху

Рис. 2.15. Меню с дополнительными параметрами, появившееся после щелчка сверху

ПРИМЕЧАНИЕ
В этой главе мы дали только самую общую информацию о меню оперативного доступа. Исследуйте его самостоятельно. Потренируйтесь в изменении компоновки окон проекции и редактировании пользовательского интерфейса.

Maya: Вызов полного набора меню

Изображение: 

Maya: Меню с дополнительными параметрами, появившееся после щелчка сверху

Изображение: 

5. Подведем итоги

 

Подведем итоги



В этой главе вы начали знакомство с интерфейсом программы Maya и получили первичные навыки работы с ним. Вот краткий список тем, изученных вами в этой главе:

  • Управление изображением в окнах проекций. Ключевые навыки, необходимые каждый раз, когда нужно изменить угол обзора сцены.
  • Меню оперативного доступа. Если вы еще не сталкивались с этим элементом интерфейса, начните его исследование и убедитесь, что с его помощью легко увеличить эффективность работы в Maya.
  • Диапазоны анимации и ее воспроизведение. Информация, без которой нельзя обойтись при создании, редактировании и просмотре анимации. Э Терминология. Основные названия элементов интерфейса Maya, без знания которых вы не сможете понять остальные главы этой книги.
  • Изменение масштаба изображения объекта или набора объектов. Если вы перестали наблюдать объект или объекты в окне проекции, с помощью этих команд их изображение можно легко вернуть на место.
  • Компоновка окон проекции. Возможность быстро изменить интерфейс оптимальным для решения текущей задачи образом.

Это действительно основные задачи и понятия программы Maya. Прежде всего ам нужно научиться управлять изображением в окнах проекций. Несколько часов эенировки в изменении угла обзора путем перемещения мыши при нажатой кла-ише Alt позволят вам впоследствии быст ро находить желаемые проекции сцены. еперь пришла пора поговорить о способах создания и редактирования таких тементов сцены, как объекты, источники света и камеры, а также дать вам до-элнительную информацию о работе с главными меню программы.

Глава 3. Основные методы работы в Maya

Глава 3. Основные методы работы в Maya


1. В этой главе

 

 

В этой главе



Теперь, когда вы познакомились с особенностями интерфейса Maya, пришла пора рассказать о способах создания и редактирования объектов. Эта глава является подготовительным плацдармом для создания анимации от начала до конца, чем нам предстоит заняться в следующей главе. А пока что мы обсудим следующие темы:

  • Создание элементов. Изучите способы создания в Maya различных элементов — объектов, источников света, камер и т. п.
  • Выделение элементов. В Maya имеется несколько способов выделения объектов различного типа, с которыми вы должны быть знакомы.
  • Преобразование элементов. Maya предлагает усовершенствованный подход к операциям перемещения, поворота и масштабирования объектов.
  • Дублирование элементов. Простой способ ускорить процесс создания набора однотипных объектов.
  • Изменение положения опорной точки. Преобразования поворота и масштабирования выполняются относительно опорной точки объекта. Соответственно, меняя ее положение, можно изменять вид объекта, получаемого в результате преобразования.
  • Иерархия. Элементы сцены можно связать между собой, сформировав иерархические цепочки. В результате преобразование одного объекта автоматически будет вызывать преобразование другого.
  • Способы показа объектов в окнах проекции. Существуют различные способы показа объектов в окнах проекции, предназначенные как для увеличения детализации объектов, так и для ускорения процесса обновления сцены.

Ключевые термины

Иерархия (Hierarchy). Связь между объектами сцены, в результате которой преобразование одного объекта автоматически вызывает преобразование другого. Преобразования (Transform). Простейшие операции над объектами, связанные с их перемещением, поворотом или масштабированием.
Элемент сцены (Scene element). В этой книге данный термин относится ко всем объектам, которые можно создать в трехмерном пространстве — примитивам, источникам света, камерам и т п.
Предок (Parent). Старший элемент иерархического соотношения между двумя элементами сцены.
Потомок (Child). Подчиненный элемент иерархического соотношения между двумя элементами сцены.
Опорная точка (Pivot point). Центр преобразований поворота и масштабирования. Именно эта точка определяет координаты положения объекта в трехмерном пространстве.
Группировка (Group). Возможность создать узел сцены, представляющий собой набор элементов и являющийся по отношению к ним предком.
Экземпляр (Instance). Дубликат объекта, имеющий одностороннюю связь с оригиналом. Если в оригинал объекта вносятся изменения, они распространяются на все образцы, но при этом каждый образец может быть преобразован независимо от остальных объектов.
Привязка (Snap). Средство, заставляющее указатель мыши «притягиваться» к определенным местам. Привязки также позволяют задавать фиксированные величины приращений параметров при вращении объектов.

 

2. Создание объектов

 

Создание объектов



В Maya объекты по умолчанию создаются в начале координат, после чего их можно переместить в любое место пространства. Список всех базовых визуализируемых элементов расположен в меню Create (Создание). К таким элементам относятся неоднородные рациональные В-сплайны (NURBS), полигоны, источники света, камеры, кривые и текст. Справа от названия многих из этих элементов располагается небольшой квадратик, щелчок на котором открывает окно диалога с параметрами объекта, в котором можно изменить тип объекта, заданный по умолчанию. Существует также ряд элементов сцены, таких как сочленения, деформаторы и решетки, которые не визуализируются, но помогают при моделировании и анимации. Кроме того, существуют визуализируемые элементы, названия которых не входят в меню Create (Создание). К ним относятся системы частиц и эффекты рисования.

Создание примитивов
Выбор в меню Create (Создание) вариантов NURBS Primitives (NURBS-примитивы) или Polygon Primitives (Полигональные примитивы) приводит к появлению списка, включающего такие объекты, как Sphere (Сфера), Cube (Куб), Cylinder (Цилиндр), Cone (Конус), Plane (Плоскость) и Torus (Top). Сами по себе они не представляют интереса, но очень легко поддаются редактированию. Имея опыт, можно «вылепить» из сферы кусок скалы, голову человека или чашу. Но обычно модели создаются на основе кривых — бесконечно тонких, невизуализируемых линий. Затем с помощью функций меню Surfaces (Поверхности) кривые можно превратить в объекты.
После создания любой примитив автоматически оказывается выделенным. При этом сохраняется возможность изменить его параметры в окне каналов под заголовком Inputs (Входные данные). Например, изменив у сферы параметр Sweep (Сектор) ее можно легко превратить в полусферу.

СОВЕТ
При работе с окном каналов можно использовать функцию, называемую вир-туальным ползунком. Для ее применения выделите имя переменной в окне каналов и, нажав среднюю кнопку мыши, перемещайте указатель в окне проекции. Это приведет к изменению значения выделенного параметра, как показано на рис. 3.1.



Рис. 3.1. Виртуальный ползунок в действии: в результате перемещения мыши при нажатой средней кнопке значение параметра End Sweep изменяется

Создание источников света
Создание источников света не имеет ничего общего с созданием реальной геометрической формы. В окнах проекции появляется невизуализируемый значок, указывающий точку, из которой будет исходить свет.
Можно создать источник света одного из пяти возможных типов: Directional (Направленный), Spot (Прожектор), Area (Прямоугольный), Point (Точечный) и Ambient (Рассеянный). Размер значка источника света любого из первых трех типов можно увеличить. В то время как у направленного источника света и прожектора эта операция используется исключительно для упрощения процесса выделения значка, в случае с источником света типа Area (Прямоугольный) это приведет также к увеличению освещенности. Значки источников света последних двух типов сохраняют свой размер независимо от их местоположения в окне проекции. Более подробную информацию об источниках света можно найти в главе 9.

Создание камер
Камеры бывают трех типов:

  • Camera (Камера);
  • Camera and Aim (Камера и мишень);
  • Camera, Aim and Up (Камера, мишень и вертикаль).

При создании камеры в начале координат появляется значок, напоминающий кинокамеру. Он не визуализируется, так же как и значок источника света. Чтобы облегчить процесс выделения камеры в окне проекции, ее значок можно увеличить. Подробная информация о камерах содержится в главе 11.

3_1.JPG

Изображение: 

3. Выделение объектов

 

Выделение объектов



Перед тем как отредактировать или удалить элемент сцены, его нужно выделить. В перенасыщенных объектами сценах не так-то просто бывает сфокусироваться на чем-то определенном. К счастью, в Maya есть ряд методов, полезных в данной ситуации.

Выделение одного объекта
Для выделения объекта достаточно щелкнуть на нем кнопкой мыши. В режиме каркасного отображения щелчок должен производиться на одном из видимых ребер, а в режиме тонированного отображения — в произвольном месте поверхности объекта. В последнем случае станет видимым каркас объекта. Щелчок в произвольном месте окна проекции, вне границ выделенного объекта приводит к снятию выделения.

ПРИМЕЧАНИЕ
Невозможность выделения объектов, отличных от примитивов и кривых, может быть связана с включенным режимом редактирования подобъектов. Это можно определить по маске выделения. При этом в строке состояния будет нажата кнопка Select by Component Type (Выделение подобъектов), а расположенное слева текстовое поле будет содержать слово Components (Под-объекты), как показано на рис. 3.2. В результате вы сможете выделять и перемещать, например, вершины объекта, изменяя тем самым его форму. Для перехода в режим редактирования объектов нажмите клавишу F8. Ее повторное нажатие вернет вас к редактированию подобъектов.

Maya: Результат выделения объектов в режиме редактирования подобъектов

Рис. З.2. Результат выделения объектов в режиме редактирования подобъектов

Добавление и исключение объектов при групповом выделении
Для выделения набора объектов и снятия выделения с отдельных объектов, входящих в этот набор, существуют следующие способы:

  • Включение/выключение выделения объектов набора. Для последовательного выделения нескольких объектов щелкайте на них кнопкой мыши, удерживая нажатой клавишу Shift. При этом повторный щелчок на выделенном объекте снимает с него выделение. Ребра каркаса последнего выделенного объекта имеют отличный от других цвет (по умолчанию зеленый). Каркасы остальных выделенных объектов имеют белый цвет.
  • Снятие выделения с одного из объектов набора. Чтобы исключить объект из выделенного набора, щелкните на нем при нажатой клавише Ctrl. Для снятия выделения с нескольких объектов одновременно нажмите клавишу Ctrl и нарисуйте вокруг этих объектов выделяющую рамку.
  • Обращение выделения. Нажмите клавишу Shift и нарисуйте выделяющую рамку вокруг интересующих вас объектов. В результате выделенные объекты перейдут в невыделенное состояние, и наоборот.
  • Добавление в выделенный набор. Чтобы добавить объекты в текущий выделенный набор, нажмите Shift+Ctrl и щелкайте на них кнопкой мыши или нарисуйте выделяющую рамку вокруг них (при этом повторный щелчок на уже выделенном объекте оставляет его без изменения).

Команды меню Edit
Меню Edit (Правка) содержит ряд команд, предназначенных для выделения объектов. Команда Select All (Выделить все) приводит к выделению всех объектов сцены. В то же время в результате выбора команды Select All by Type (Выделить все объекты типа) появляется список типов объектов, в котором нужно указать, объекты какого типа требуется выделить. Например, выбор варианта Lights (Источники света) приведет к выделению всех источников света в сцене.
Команда Select Invert (Обратить выделение) приводит к выделению невыделенных элементов и снятию его с выделенных. Имейте в виду, что эта операция затрагивает все объекты сцены, даже скрытые. Кроме всего прочего, можно сделать элементы не только невидимыми, но и недоступными для редактирования. Для этого используется список команд, появляющийся при выборе команды Hide (Скрыть) меню Display (Отображение). Вдобавок, используя редактор слоев, можно скрыть группу элементов сцены, сделав невидимым целый слой. Подробно этот прием будет объяснен в главе 5.

Выделение с помощью рамки
Проще всего выделить несколько объектов сцены, щелкнув в окне проекции и перетащив указатель мыши по диагонали, рисуя выделяющую рамку. Когда вы отпустите кнопку мыши, любой объект, хотя бы частично попавший в эту рамку, окажется выделенным.

Выделение с помощью инструмента Lasso
Бывают случаи, когда выделение объектов прямоугольной рамкой оказывается затруднительным. Если объекты сцены перекрываются или хаотично разбросаны по всей сцене, приходится рисовать область выделения более сложной формы. Для этого применяется инструмент Lasso (Лассо), кнопка выбора которого находится на панели инструментов, расположенной с левой стороны экрана. Активизировать этот инструмент можно также, нажав комбинацию клавиш Ctrl+q. Как и в случае с прямоугольной рамкой, выделенными оказываются объекты, хотя бы частично попавшие в область выделения.

Быстрое выделение
После создания объектов им желательно присваивать значимые имена. Впоследствии это сильно облегчает возможность поиска нужного объекта. В Maya имеется инструмент, предназначенный для поиска объектов по имени. При этом могут использоваться групповые символы. Имя объекта вводится в поле Numeric Input (Численный ввод) в режиме Selection by Name (Выделение по имени).
Существует два групповых символа — * и ?. Первый используется для представления группы символов, а второй — для представления одного символа. Рассмотрим существующие варианты выделения для случайно именованных объектов:
1. front_tire;
2. front_tire01;
3. rear_tire;
4. rear_tire_right;
5. side_tire;
6. front_right_head_light.
Введя rear*, вы выделите объекты 3 и 4, введя *tire — объекты 1, 3 и 5. Для выделения объектов 4 и 6 нужно ввести символы *right*. Ввод сочетания *tire* приведет к выделению объектов 1,2,3, 4 и 5. Если же напечатать ?????tire, выделенными окажутся объекты 3 и 5.
Помните об этом в процессе именования объектов сцены. Правильно выбрав приставку или окончание имени, вы в будущем облегчите себе задачу выделения нужной группы объектов.

Именованные выделенные наборы
При необходимости часто использовать один и тот же набор объектов имеет смысл присвоить ему имя. Выберите команду Create > Set > Quick Select Set (Создать > Набор > Именованный выделенный набор). Появится окно диалога, в которое, как показано на рис. 3.3, вводится имя выделенного набора.

Maya: Пример создания именованного выделенного набора

Рис. 3.3. Пример создания именованного выделенного набора

При этом нужно придерживаться правил именования объектов, принятых в Maya, а именно: избегать пробелов, не начинать имена с цифр, а также использовать только буквы, цифры и знак подчеркивания. Для использования именованных выделенных наборов выберите команду Quick Select Sets (Именованные выделенные наборы) меню Edit (Правка) и выберите в появившемся списке нужный набор. Удалить или переименовать выделенный набор можно в окне Outliner (Структура), о котором мы поговорим в одном из следующих разделов.

Маска выделения
При переходе в режим выделения объектов в строке состояния появляются кнопки типов объектов, которые могут быть выделены в окнах проекции. Щелчок правой кнопкой мыши на любой из этих кнопок приводит к появлению списка подвидов объектов, подлежащих выделению. Например, если требуется избежать выделения источников света, щелкните правой кнопкой мыши на кнопке Select by Object Type:Rendering и выберите в появившемся списке вариант Lights (Источники света), как показано на рис. 3.4.

Maya: Щелчок правой кнопки мыши на любой из кнопок маски выделения приводит к появлению списка подвидов объектов

Рис. 3.4. Щелчок правой кнопки мыши на любой из кнопок маски выделения приводит к появлению списка подвидов объектов

Выделение по списку
Имеется возможность выделять объекты и снимать с них выделение с помощью списка элементов сцены. Это можно сделать в окне диалога, вызываемом командой Outliner (Структура) меню Window (Окно). Имена выделенных объектов сцены в этом окне помечены серой полоской. Можно выделить список последовательно расположенных объектов, щелкнув на первом пункте списка, нажав клавишу Shift и затем щелкнув на последнем пункте списка. Альтернативным способом в данном случае является щелчок на первом элементе списка с последующим перетаскиванием указателя мыши вниз или вверх. Если же нужно выделить несколько объектов, имена которых расположены вразброс, нажмите клавишу Ctrl и последовательно щелкните на именах всех элементов. Простой щелчок на любом из элементов списка приводит к снятию выделения с элементов, выделенных ранее. Таким способом можно выделить даже элементы, не входящие в маску выделения.

Maya: Пример создания именованного выделенного набора

Изображение: 

Maya: Результат выделения объектов в режиме редактирования подобъектов

Изображение: 

Maya: Щелчок правой кнопки мыши на любой из кнопок маски выделения приводит к появлению списка подвидов объектов

Изображение: 

4. Преобразование объектов

 

Преобразование объектов



Преобразованиями называются простейшие операции над объектами, связанные с их перемещением, а также изменением ориентации или масштаба. Каждая из упомянутых операций может совершаться вдоль осей X, Y и Z, соответственно преобразование возможно по девяти переменным. После создания объекта появляется возможность ввода числовых данных для его преобразования в окне каналов.
Проще всего преобразования перемещения, поворота и масштабирования выполняются с помощью мыши. Для этого нужно щелкнуть на одной из трех кнопок расположенной слева панели инструментов: Move (Переместить), Rotate (Повернуть) или Scale (Масштабировать). Кроме того, активизировать эти инструменты можно с помощью клавиш w, e и г соответственно. В результате появляются управляющие векторы, позволяющие изменять положение, ориентацию или масштаб объекта относительно одной из осей. При этом ось, относительно которой выполняется преобразование, окрашивается в желтый цвет. Перемещение точки, в которой сходятся управляющие векторы, приводит к тому, что преобразование осуществ- Преобразование ооъектов
ляется относительно трех осей одновременно. Управляющие векторы параллельны координатным осям и при этом окрашены в разные цвета. Запомните формулу XYZ= RGB. Она показывает, каким цветом окрашен управляющий вектор, параллельный определенной оси.

СОВЕТ
Изменить размер управляющих векторов можно с помощью клавиш + и -. Более точная настройка осуществляется в окне диалога Preferences (Параметры). Выберите в списке слева вариант Manipulators (Управляющие векторы), как показано на рис. 3.5. В результате вы получите доступ к редактированию длины управляющих векторов, величины маркеров на их концах и прочих параметров.

Maya: Настройка параметров управляющих векторов в окне диалога Preferences

Рис. З.5. Настройка параметров управляющих векторов в окне диалога Preferences

Выполнение преобразований
В режиме выполнения преобразований имеется несколько способов работы с объектами, о которых мы поговорим ниже. В общем случае щелчок на поверхности выделенного объекта или в точке схода управляющих векторов с последующим перемещением указателя мыши приводит к свободному перемещению, повороту или равномерному масштабированию объекта. Если же щелкнуть на одном из управляющих векторов, преобразование будет ограничено выбранной осью.

Перемещение
Щелчок в точке схода управляющих векторов с последующим перемещением указателя мыши приводит к изменению положения объекта в пределах окна проекции, но если выделить при этом одну из осей, перемещение будет осуществляться вдоль этой оси. Кроме того, можно выделить любую из осей щелчком и, нажав среднюю кнопку мыши, перемещать указатель. Это также приведет к перемещению объекта вдоль выделенной оси.
Щелчок на какой-либо из осей при нажатой клавише Ctrl приводит к ограничению перемещения плоскостью, перпендикулярной этой оси. Например, если выделить таким способом ось Y и, щелкнув на точке схода управляющих векторов, перемещать указатель мыши, объект будет перемещаться в плоскости XZ. При этом в точке схода осей появится небольшая желтая плоскость, указывающая на наличие ограничений преобразования. Чтобы снять эти ограничения, щелкните на точке схода осей при нажатой клавише Ctrl.
Перемещение указателя при нажатой средней кнопке мыши приводит к перемещению центральной точки объекта в соответствии с текущими настройками. При этом ртпадает необходимость выделения самого объекта или точки схода управляющих векторов. Например, если вы только что переместили объект вдоль оси X и не сняли с нее выделение, нажатие средней кнопки мыши и перемещение ее указателя приведут к перемещению объекта вдоль этой же оси.
Одновременное нажатие клавиши Shift и средней кнопки мыши с последующим перетаскиванием указателя приводит к перемещению объекта вдоль оси, направление которой ближе к направлению перетаскивания. Это наиболее эффективный способ перемещения объекта вдоль одной из координатных осей, так как он не требует предварительного выделения объекта или его управляющих векторов.

Поворот
Выделение внешнего голубого кольца с последующим перемещением указателя мыши приводит к повороту объекта в плоскости экрана, в то время как щелчок на точке схода управляющих векторов вызывает свободное вращение.
Щелчок на любом из внешних колец ограничивает поворот объекта одной из координатных осей. Если выделено одно из колец, вращение объекта можно осуществить перемещением указателя при нажатой средней кнопке мыши.

Масштабирование
Щелчок на определенной оси с последующим перетаскивание указателя мыши ограничивает масштабирование выделенной осью. Соответственно, выделение точки схода управляющих векторов приводит к равномерному масштабированию объекта.
Если выделен один из управляющих векторов, перетаскивание указателя при нажатой средней кнопке мыши приведет к масштабированию объекта относительно выделенной оси.

Приращение параметров при вращении
Двойной щелчок на кнопках инструментов перемещения, поворота и масштабирования вызывает окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента), содержимое которого зависит от выбранного инструмента. Установив флажок Snapping (Привязки) в окне инструмента Rotate (Поворот), вы получаете возможность задания фиксированной величины приращения параметров при вращении. По умолчанию эта величина равна 15 градусам, что позволяет легко повернуть объект на 30, 45, 60 и 90 градусов. Имейте в виду, что данный механизм включается только при использовании управляющих векторов.

Преобразование набора объектов
Имеется возможность преобразования набора выделенных объектов. Перед выполнением преобразований Move (Переместить) и Rotate (Повернуть) необходимо вызвать окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) и указать, в какой системе координат должно произойти преобразование. К примеру, если выделить несколько объектов, повернутых друг относительно друга, установить переключатель Move (Перемещение) в положение Object (Объект) и переместить объекты вдоль оси Z, то окажется, что объекты двигаются в разных направлениях, как показано на рис. 3.6. Установка переключателя в положение World (Глобальная) приведет к тому, что набор объектов будет перемещаться как единое целое.

Maya: Если перемещение совершается в локальной системе координат объекта, движение вдоль оси Z объектов с различной ориентацией будет происходить в разных направлениях

Рис. 3.6. Если перемещение совершается в локальной системе координат объекта, движение вдоль оси Z объектов с различной ориентацией будет происходить в разных направлениях

Maya: Если перемещение совершается в локальной системе координат объекта, движение вдоль оси Z объектов с различной ориентацией

Изображение: 

Maya: Настройка параметров управляющих векторов в окне диалога Preferences

Изображение: 

5. Дублирование объектов

 

Дублирование объектов



Часто возникает ситуация, когда приходится создавать новые объекты на основе уже существующих или же создавать сложный объект многократным копированием более простых. В Maya этот процесс осуществляется с помощью команды Duplicate (Дублировать) меню Edit (Правка). Этой команде соответствует клавиатурная комбинация Ctrl+d. По умолчанию дубликат располагается поверх исходного объекта, поэтому обычно дублирование сопровождается каким-нибудь преобразованием.

Создание массивов
Для создания нескольких дубликатов одновременно щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Duplicate (Дублировать) меню Edit (Правка), чтобы получить доступ к параметрам данной операции. Можно создавать копии, расположенные на равном расстоянии друг от друга, как показано на рис. 3.7.

Maya: В окне диалога Duplicate Options указано, что каждая следующая копия в 1,2 раза больше предыдущей и смещена на три единицы вдоль оси X
Maya: В окне диалога Duplicate Options указано, что каждая следующая копия в 1,2 раза больше предыдущей и смещена на три единицы вдоль оси X

Рис. 3.7. В окне диалога Duplicate Options указано, что каждая следующая копия в 1,2 раза больше предыдущей и смещена на три единицы вдоль оси X

В Maya создаются только линейные массивы, то есть наборы объектов, распределенные вдоль прямой линии. Чтобы распределить объекты по объему, повторно вызовите окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования) и продублируйте уже имеющийся массив объектов относительно одной из перпендикулярных осей.

Дополнительные параметры дублирования
В окне диалога, показанном на рис. 3.7, легко заметить наличие переключателя, изменяющего тип дубликата, а также двух флажков, назначение которых будет объяснено ниже.

Создание экземпляров
В отличие от копий экземпляры являются всего лишь ссылкой, указывающей, что в определенной точке сцены нужно изобразить дубликат объекта с заданной ориентацией и масштабом. Изменения, вносимые в оригинал объекта, распро- Опорная точка 89
страняются на все экземпляры, в то же самое время возможно независимое преобразование каждого из экземпляров и назначение им уникальных материалов. Благодаря этим свойствам можно сэкономить значительное количество времени, если после создания набора одинаковых объектов возникает необходимость изменения их конструкции.

История создания дубликатов
На рис. 3.1 показано, каким образом объект сохраняет историю своего создания, благодаря чему позднее появляется возможность редактировать параметры создания объекта. Для дубликатов ситуация немного отличается. Они снабжаются историей создания, только если установить флажок Duplicate Upstream Graph (Дублировать историю создания).

Входные связи
Установив флажок Duplicate Input Connections (Дублирование входных связей), вы получите примерно тот же результат, что и при создании экземпляров, когда параметры создания исходного объекта будут присутствовать у всех его дубликатов. Но в этом режиме все копии являются уникальными объектами, благодаря чему их редактирование не влияет на вид остальных копий и оригинала.

Maya: В окне диалога Duplicate Options указано, что каждая следующая копия в 1,2 раза больше предыдущей и смещена на три единицы

Изображение: 

Maya: В окне диалога Duplicate Options указано, что каждая следующая копия в 1,2 раза больше предыдущей и смещена на три единицы

Изображение: 

6. Удаление объектов

 

Удаление объектов



Для удаления объектов достаточно выделить их и нажать клавишу Del или воспользоваться командой Delete (Удалить) меню Edit (Правка). В результате любые выделенные объекты окажутся навсегда удаленными со сцены.

Удаление определенных типов объектов
В меню Edit (Правка) находится также команда Delete All by Type (Удалить все объекты типа), выбор которой приводит к появлению списка типов объектов. Соответственно, выбрав в списке нужный пункт, вы быстро удалите все объекты данного типа.

7. Опорная точка

 

Опорная точка



Обычно точка, в которой сходятся управляющие векторы (называемая также опорной точкой), расположена в геометрическом центре объекта, но в некоторых случаях это не совсем удобно. Например, при моделировании прямоугольного листа, который планируется использовать в качестве двери, желательно поместить точку, относительно которой будет осуществляться поворот этого объекта, на его кромку. Для перехода в режим редактирования опорной точки нажмите клавишу Insert. Теперь преобразования перемещения, поворота или масштабирования будут касаться только опорной точки. При этом вы будете видеть значок опорной точки, как показано на рис. 3.8.

Maya: В режиме редактирования опорной точки показывается ее значок

Рис. 3.8. В режиме редактирования опорной точки показывается ее значок

Хотя опорную точку можно перемещать вдоль ее управляющих векторов, параллельных осям глобальной системы координат, иногда бывает сложно разместить ее точно в углу или на ребре объекта. О том, как это сделать, мы поговорим в следующем разделе.

Maya: В режиме редактирования опорной точки показывается ее значок

Изображение: 

8. Временные привязки

 

Временные привязки



Как описано в главе 2, часто возникает необходимость точно разместить объекты друг относительно друга. Например, при редактировании положения опорной точки двери нужно поместить ее точно на кромке. В Maya это осуществляется с помощью привязок к узлам координатной сетки, ребрам или вершинам объектов. При необходимости можно временно включить нужный режим привязки. К примеру, для перехода в режим привязки к координатной сетке нажмите клавишу х, режим привязки к кривым активируется нажатием клавиши с, а для осуществления привязки к точке нужно нажать клавишу v.
Для работы с временными привязками нужно активизировать инструмент Move (Переместить) и выделить объект. Если теперь нажать и удерживать клавишу х, желтый квадратик, расположенный в центре преобразования, превратится в круг. Перемещая выделенный объект, вы увидите, как его опорная точка «привязывается» к узлам сетки. Привязки к кривым и точкам осуществляются аналогичным образом, но сначала нужно указать кривую или точку невыделенного объекта. Для этого, удерживая клавишу, активизирующую режим привязки (в данном случае это с или v), щелкните на ребре или точке целевого объекта. В результате перемещения выделенного объекта будут ограничены кривой или точкой.

9. Иерархия

 

Иерархия



Иногда группы объектов в сцене связаны друг с другом, не являясь единым целым. Например, это могут быть колеса автомобиля, жестко связанные с его корпусом, но в то же самое время имеющие возможность вращаться независимо. В этом случае можно говорить об иерархической связи между объектами.

Группы
Любой набор объектов после выделения может быть объединен в группу с помощью команды Group (Группировать) меню Edit (Правка). Это приводит к созданию нового узла, связанного со всеми членами группы. При этом преобразование узла приводит к преобразованию членов группы. Имейте в виду, что сами объекты при этом ничем не ограничены и у вас сохраняется возможность выделять их независимо друг от друга.
На первый взгляд, это не упрощает структуру сцены, но зато группой очень легко управлять. Узел главенствует над ее членами и с помощью клавиш со стрелками можно переходить вверх и вниз по выделенным объектам. Благодаря этому для выделения всей группы достаточно выделить любой ее объект и нажать клавишу ↑. То есть члены группы являются дочерними по отношению к узлу, который является невизуализируемым объектом.
Связь между родительскими и дочерними объектами в иерархии осуществляется следующим образом: перемещение первого обязательно приводит к перемещению второго. Обратное неверно. Соответственно, анимация или преобразования родительского объекта вызывают движение дочерних, но дочерний объект может быть преобразован или анимирован независимо.
Обычно при создании объектов в Maya происходит связывание узла формы с узлом преобразований. Узел формы определяет геометрию объекта, а узел преобразований — его преобразования. При создании группы появляется узел, являющийся пустым преобразованием, который не визуализируется, так как не связан с узлом формы. Однако его можно сделать родительским или дочерним по отношению к другим объектам сцены, что часто бывает полезно при формировании или анимации сцены.

Создание иерархической структуры
Для непосредственного создания иерархической структуры объектов необходимо выделить объект-потомок, затем, удерживая нажатой клавишу Shift, выделить объект-предок и выбрать команду Parent (Сделать родителем) меню Edit (Правка) или нажать клавишу р. Теперь любые преобразования родительского объекта затронут дочерний. Имейте в виду, что преобразование всех объектов-потомков осуществляются относительно опорной точки объекта-предка. Это имеет смысл, так как дочерний объект связан с родительским, если, конечно, по замыслу аниматора он не должен двигаться отдельно. В приведенном выше примере с машиной колеса автомобиля являются дочерними объектами по отношению к его корпусу. Анимировав колеса, вы заставите их совершать вращательное движение, но при этом они будут следовать за корпусом автомобиля по мере его перемещения.
Для разрыва связи предок-потомок нужно выделить один или несколько дочерних объектов и выбрать команду Unparent (Разорвать связь) меню Edit (Правка) или нажать комбинацию клавиш Shift+P.

Разница между созданием иерархической структуры и группировкой
Создание иерархической структуры приводит к возникновению индивидуального соотношения предок-потомок между объектами сцены, в то время как группа представляет собой особый вид автоматически создаваемой иерархии. Опорная точка группы размещается в геометрическом центре набора объектов, хотя ее можно и переместить. Каждый из членов группы является дочерним по отношению к ее узлу. Подводя итоги, можно сказать, что создание иерархической структуры является общей концепцией, в то время как в процессе группировки все объекты становятся потомками, имеющими общего родителя, который не визуализируется.
В окне диалога Outliner (Структура) справа от имен групп находится квадратик со знаком «плюс». Щелчок на этом квадратике открывает список членов группы. При наличии многоуровневой иерархии можно легко просматривать ее структуру, как показано на рис. 3.9. Выделение объекта-потомка автоматически вызывает выделение объекта-предка, но выделен он другим цветом (по умолчанию бледно-зеленым).

Maya: В окне диалога Outliner показывается иерархическая структура

Рис. З.9. В окне диалога Outliner показывается иерархическая структура

Maya: В окне диалога Outliner показывается иерархическая структура

Изображение: 

10. Вид объектов в окнах проекции

 

Вид объектов в окнах проекции

 

В главе 2 было показано, как перейти от режима каркасного отображения к режиму тонированной раскраски и как изменить уровень детализации NURBS-объек-тов. Теперь пришло время поговорить о других способах изменения вида объекта, позволяющих яснее увидеть его форму или ускоряющих работу со сценой.

При выборе команды Shade Options (Параметры затенения) меню Shading (Затенение) любого окна проекции появится дополнительное меню с командами: Wireframe on Shaded (Каркас на затененном) и X-Ray (Рентген). Первая позволяет лучше видеть кривизну объекта и результаты редактирования его формы. Выбор второй команды доступен только в режиме тонированной раскраски. В результате объект становится полупрозрачным и вы получаете возможность наблюдать все объекты сцены, не переходя в окна ортографических проекций.

Ниже в меню Shading (Затенение) находится команда Interactive Shading (Интерактивная раскраска), выбор которой открывает меню выбора различных режимов обновления экрана при перемещении элементов сцены. По умолчанию выбран вариант Normal (Обычный). Но иногда вид сцены оказывается настолько детализированным, что компьютер не успевает рассчитывать вид сцены по мере изменения положения какого-либо из ее объектов. В этом случае процесс перемещения постоянно останавливается, чтобы дать время на обновление изображения сцены. Для ускорения этого процесса нужно выбрать один из трех других режимов — Wireframe (Каркас), Bounding Box (Габаритный контейнер) или Points (Вершины). В результате при выполнении преобразования или перехода к другой проекции все объекты сцены предстанут в виде каркасов, габаритных контейнеров или наборов вершин, благодаря чему станет возможным оперативное обновление сцены. После завершения движения объекты снова примут свой обычный вид.

Альтернативным способом повышения степени интерактивности является команда Fast Interaction (Быстрое взаимодействие) меню Display (Отображение). После ее выполнения в режиме тонированной раскраски при определенных условиях происходит упрощение объектов и текстур, благодаря которому обновление сцены происходит намного быстрее. Эта команда очень популярна, так как позволяет сэкономить значительное время, не слишком изменяя вид объектов в процессе их перемещения.

Упражнение. Создание, выделение, преобразование и дублирование объектов Теперь пришла пора применить знания, полученные в этой главе, на практике. Посмотрим на пример создания такого несложного объекта, как дверь.

  1. Начнем работу с пустой сцены. Убедитесь, что кнопка Construction History (История конструирования) в строке состояния нажата. Выберите команду NURBS Primitives (NURBS-примитивы) меню Create (Создание) и затем в появившемся списке выберите вариант Cube (Куб). В результате в начале координат появится куб, который послужит основой для двери.
  2. В верхней части окна каналов показано, что на данный момент объект имеет системное имя nurbsCubel. Выделите его щелчком и введите более значимое имя — door.
  3. Нажмите клавишу 5 для перехода в режим тонированной раскраски.
  4. Нажмите клавишу r, чтобы активизировать инструмент Scale (Масштабировать), и увеличьте размер куба воль оси Y до 16 единиц. Чтобы сделать это вручную, выделите ось Y и перетаскивайте указатель мыши вверх, следя за тем, как цифра появляется в поле Scale Y (Масштабирование по оси Y) окна каналов. Для ускорения процесса можно ввести нужную величину непосредственно в это поле.

ПРИМЕЧАНИЕ NURBS-примитив Cube (Куб) является группой из шести плоскостей, поэтому - его выделение является двухступенчатым процессом. Для начала нужно выделить одну из граней, а затем нажать клавишу t, чтобы выделить узел группы. В результате все шесть граней автоматически окажутся выделенными.

  1. Выделите имя переменной Scale X (Масштабирование по оси X) в окне каналов и, нажав среднюю кнопку мыши, перемещайте указатель в окне проекции, чтобы посмотреть, как работает виртуальный ползунок. Сделайте величину данного параметра равной 8.
  2. Введите в поля Translate X (Смещение по оси X) и Translate Y (Смещение по оси Y) значения 4 и 8 соответственно. В результате левый нижний угол двери окажется в начале координат, как показано на рис. 3.10.

Maya: Дверь в исходном положении

Рис. 3.10. Дверь в исходном положении

  1. Выберите команду Polygon Primitives (Полигональные примитивы) меню Create (Создание) и затем выберите в появившемся списке вариант Cylinder (Цилиндр). В окне каналов выделите системное имя цилиндра pCylinderl и введите поверх него новое имя knocker_stub. Затем щелкните на имени polyCylinderl, расположенном в разделе Inputs (Входные данные) окна каналов, чтобы получить доступ к списку параметров, определяющих вид цилиндра. Введите в поля Radius (Радиус) и Height (Высота) значения 0,25 и 0,5 соответственно. Вид объектов в окнах проекции У!)
  2. Теперь нужно переместить ось дверного кольца по горизонтали, чтобы она оказалась в центре двери, и затем поднять ее вверх на 3/4 высоты двери. Кроме того, нужно слегка вдавить ось в дверь. Для выполнения указанных перемещений введите в поля Translate X (Смещение по оси X), Translate Y (Смещение по оси Y) и Translate Z (Смещение по оси Z) значения 4, 12 и 0,75 соответственно. Напоследок поверните цилиндр на 90 градусов, введя в поле Rotate X (Поворот относительно оси X) значение 90.
  3. Выберите команду NURBS Primitives (NURBS-примитивы) меню Create (Создание) и затем в появившемся списке выберите вариант Torus (Top). Присвойте этому объекту имя knocker. Затем щелкните на имени makeNurbTorusl, расположенном в разделе Inputs (Входные данные) окна каналов, и сделайте параметр Height Ratio (Отношение высоты к радиусу) равным 0,1. Переместите дверное кольцо на нужное место, введя в поля Translate X (Смещение по оси X), Translate Y (Смещение по оси Y) и Translate Z (Смещение по оси Z) значения 4, 11 и 1,5 соответственно. В поле Rotate X (Поворот относительно оси X) введите значение 90. Нажмите клавишу Пробел, чтобы посмотреть, как сцена выглядит в остальных окнах проекции. На рис. 3.11 показано, какое именно расположение объектов друг относительного друга вы должны получить.

Maya: Дверь со всеми необходимыми деталями

Рис. 3.11. Дверь со всеми необходимыми деталями

  1. Теперь пришло время отредактировать положение опорных точек объектов сцены. Начнем с дверного кольца, которое на данный момент должно быть выделено. Нажмите клавишу w, чтобы активизировать инструмент Move (Переместить), и затем перейдите в режим редактирования опорных точек, нажав клавишу Insert. Перейдите в окно проекции Front (Вид спереди) и увеличьте масштаб изображения дверного кольца. Переместите его опорную точку вверх таким образом, чтобы она оказалась в центре цилиндра. Выйдите из режима редактирования опорных точек.
  2. Убедитесь, что дверное кольцо по-прежнему выделено, и нажмите клавишу е, чтобы активизировать инструмент Rotate (Поворот). Выделите красное кольцо, чтобы ограничить вращение кольца осью X. Теперь можно стучать им в дверь. Немного поверните его на себя, чтобы придать сцене более натуральный вид.
  3. Теперь выделите объект door. Для этого нужно выделить любую грань этого объекта и нажать клавишу Т. Как несложно заметить, центр управляющих векторов преобразования вращения в данный момент совпадает с центром двери. Так как нам не требуется, чтобы дверь вращалась вокруг своего геометрического центра, опорную точку нужно переместить на ее левый край. Снова перейдите в режим редактирования опорной точки. Обратите внимание, что при этом автоматически окажется активизированным инструмент Move (Переместить).
  4. Поместим опорную точку двери точно в ее нижний угол, используя привязку к кривой. Перейдите в окно проекции Perspective (Перспектива) и поменяйте угол зрения таким образом, чтобы дверь была видна спереди и слева. Нажмите и удерживайте клавишу с, затем щелкните средней кнопкой мыши по верхнему переднему ребру двери и, не отпуская ее среднюю кнопку, перетащите мышь влево. В результате положение опорной точки будет ограничено передней кромкой двери и слегка смещена влево. Выйдите из режима редактирования опорной точки.
  5. Проверьте, как теперь поворачивается дверь, выделив зеленое кольцо (тем самым ограничив вращение осью Y) и перетаскивая указатель мыши. При этом дверное кольцо и его ось не будут участвовать в перемещении, как показано на рис. 3.12. Нужно сделать их объектами-потомками по отношению к двери. Нажмите клавишу z, чтобы вернуть дверь в исходное положение.
  6. Нажмите клавишу q для перехода в режим выделения объектов, затем выделите дверное кольцо и его ось. В результате ось должна иметь зеленый цвет, а дверное кольцо — белый. Выберите команду Parent (Сделать родителем) меню Edit (Правка) или нажмите клавишу р. Теперь выделение оси автоматически приводит к выделению дверного кольца. То же самое верно для преобразований.
  7. Выделите ось дверного кольца и затем удерживая клавишу Shift, щелкните на передней плоскости двери. Теперь создайте иерархическую связь между выделенными объектами, нажав клавишу р. Если теперь выделить любую плоскость двери, нажать клавишу t и активизировать инструмент Rotate (Поворот) и повернуть дверь относительно оси Y, вы увидите, что теперь система поворачивается, как единое целое. Кроме того, вращение дверного кольца по-прежнему выполняется корректно, независимо от того, на какой угол повернута дверь.
  8. Выберите команду Outliner (Структура) меню Window (Окно), чтобы открыть одноименное окно диалога. Щелкните на квадратике со знаком «плюс», расположенном справа от имени door. Появится список имен шести плоскостей, причем слева от одного из них также находится квадратик со знаком «плюс», указывающий, что эта плоскость является объектом-предком для объекта knocker_stub. Раскройте все ветзи дерева иерархии, и вы увидите, что дверное кольцо находится на четвертом уровне иерархии: door, leftNurbsCubel, knocker_ stub и только потом knocker. Вид дерева иерархии в окне диалога Outliner (Структура) показан на рис. 3.13.

Maya: Поворот двери вокруг новой опорной точки не сопровождается поворотом оси и дверного кольца

Рис. 3.12. Поворот двери вокруг новой опорной точки не сопровождается поворотом оси и дверного кольца

Теперь вы можете самостоятельно исследовать сцену и посмотреть, как связывание объектов влияет на остальные преобразования.

Исследуйте все режимы показа объектов в Maya, чтобы получить представление о преимуществах каждого из них. Проверьте, как изменяется вид объектов в различных режимах обновления экрана при преобразованиях. Внимательно ознакомьтесь со всеми возможностями дублирования объектов.

Maya: В окне диалога Outliner полностью показана созданная иерархия

Рис. 3.13. В окне диалога Outliner полностью показана созданная иерархия

Maya: В окне диалога Outliner полностью показана созданная иерархия

Изображение: 

Maya: Дверь в исходном положении

Изображение: 

Maya: Дверь со всеми необходимыми деталями

Изображение: 

Maya: Поворот двери вокруг новой опорной точки не сопровождается поворотом оси и дверного кольца

Изображение: 

11. Подведем итоги

 

Подведем итоги



В этой главе вы получили информацию о способах создания и редактирования объектов в Maya. Были продемонстрированы следующие приемы:

  • Создание примитивов и остальных объектов. Используйте эти объекты в качестве кирпичиков для построения сцен.
  • Выделение объектов. Теперь вы знакомы с различными способами выделения объекта или объектов, с которыми вы собираетесь работать.
  • Преобразование объектов. Используйте окно каналов или управляющие векторы для изменения положения, ориентации и масштаба объектов.
  • Дублирование элементов сцены. Возможность копирования объектов помогает сократить время работы над сценой.
  • Редактирование положения опорной точки. Можно заставить объект вращаться вокруг любой точки пространства, поместив туда его опорную точку.
  • Создание иерархических связей. Связывание объектов соотношением предок-потомок является подготовительным действием для создания анимации.

Теперь, когда вы познакомились с интерфейсом Maya и основными методами работы с этой программой, пришло время рассмотреть их в действии. В следующей главе вы найдете пример пошагового создания анимации. Выполнить упражнение будет намного проще, если вы детально знакомы с инструментами, описываемыми в этой и предыдущей главах.
Если понимание материала в следующей главе потребует от вас слишком больших усилий, рекомендуем вам еще раз внимательно перечитать текущую главу.

Глава 4. Ваша первая анимация

Глава 4. Ваша первая анимация






1. В этой главе

 

 

В этой главе



Пришло время сделать первый шаг в царство Maya и приступить к созданию собственного мира. Изучая возможности программы, не ограничивайтесь чтением справочных пособий. Освоение пойдет намного быстрее, если пытаться использовать функции программы на практике. Непосвященным кажется, что создание сцен не требует больших усилий, но как вам предстоит убедиться, это не так. Необходимо задействовать не только свои творческие способности, но и логическое мышление. Можно создать потрясающую сцену, но отсутствие эффективной организации создаст проблемы вашим коллегам или другим пользователям, которым придется с ней работать. Мало того, вряд ли вам удастся отредактировать сцену, вернувшись к ней через несколько месяцев после создания.
Мы собираемся познакомить вас с типичными этапами построения сцены с начала и до конца. Даже при наличии у вас некоторого опыта работы с программой Maya все равно остаются вещи, с которыми нужно познакомиться. Одним из лучших способов изучения новых методик является наблюдение за работой других. Иногда таким способом можно узнать об альтернативных способах выполнения различных задач.
В этой главе вам предлагается замечательная возможность своими руками создать сцену от начала до конца. Вы сможете прочувствовать процесс работы с программой, выполняя следующие действия:

  • Дальнейшее освоение интерфейса Maya. В предыдущих главах вы познакомились с основными элементами интерфейса Maya. Теперь вам предстоит применить эти знания и сделать свою работу с программой еще более комфортной.
  • Пошаговое изучение процесса анимации. В процессе создания сцены вам придется моделировать объекты, освещать их, назначать им материалы, анимировать и визуализировать итоговую сцену. То есть вы освоите основные шаги создания анимации.
  • Понемногу обо всем. В процессе выполнения упражнения вам придется иметь дело с основными и вспомогательными функциями программы. Вы получите возможность поэкспериментировать с моделированием динамики упругих тел, анимацией пути, неоднородными рациональными В-сплайнами, текстурами и многим другим.
  • Структура сцены. Вы увидите, как работа со слоями позволяет сделать структуру сцены более эффективной.
  • Основы моделирования и редактирования NURBS-объектов. С помощью одного из основных инструментов моделирования в Maya вам предстоит создать объекты сцены.
  • Визуализация сцены в Maya. После завершения работы над сценой останется только визуализировать ее, и впечатляющая анимация будет готова!

Ключевые термины

Изопараметрические кривые (Isoparm). Кривая на NURBS-поверхности, дающая представление о ее топологии.
Вершина (Vertex). Безразмерная точка в трехмерном пространстве или на плоскости. Сегменты, соединяющие вершины, называются ребрами. Три и более ребер, соединенных в многоугольную форму, являются гранями, на основе которых строятся поверхности.
Управляющие вершины (Control vertices). Точки, определяющие форму NURBS-кривой.
Материал (Material). Набор характеристик, присваиваемых поверхности геометрической модели для придания ей сходства с поверхностью реального объекта.
Трассирование (Raytracing). Метод визуализации, позволяющий имитировать свойства материала зеркально отражать окружающие его предметы или преломлять световые лучи, проходящие сквозь материал. Также этот метод используется для получения более реалистичных теней от объектов.
Динамика (Dynamics). Имитация физических явлений. Вместо анимации объектов вручную создаются поля, действующие на объект, а затем программа вычисляет поведение объекта.
Динамика упругих тел (Soft body dynamics). Результат воздействия сил или полей на сжимаемые объекты. Например, удар такого объекта о стену вызывает не только его отскок, но и временную деформацию.
Проект (Project). Способ систематизации информации о сцене. Проект включает в себя несколько папок, содержащих файлы сцены и вспомогательные файлы, например, с созданными для объектов сцены материалами.

 

2. Начало нового проекта

 

Начало нового проекта



Программа Maya замечательно работает со структурой проекта. Если определить какую-нибудь папку в качестве корневой, программа затем самостоятельно создаст дочерние папки, систематизируя различные файлы, возникающие в процессе работы над сценой.
Но это не значит, что вы освобождаетесь от обязанности планировать структуру проекта. Если сесть и сразу приступить к созданию объектов, то из этого не выйдет ничего хорошего. Скорее всего, в итоге вам придется начать все с самого начала. Большинство аниматоров, работающих с компьютерной графикой, сначала делают наброски сцены на бумаге.
Вашим первым проектом станет моделирование шлюпки, плывущей по волнам океана. Вам предстоит смоделировать океан и шлюпку, назначить им подходящие материалы, анимировать шлюпку и визуализировать полученную сцену.

Упражнение. Первые шаги
В Maya работа над любой сценой начинается с создания нового проекта. Имейте в виду, что на прилагаемом к книге компакт-диске есть файл с фильмом, в котором каждый шаг данного упражнения объясняется по мере его выполнения.

  1. Выберите команду File > Project > New (Файл > Проект > Создать). Появится окно диалога New Project (Новый проект), показанное на рис. 4.1, в котором нужно нажать кнопку Use Defaults (По умолчанию). В итоге папки для всех компонентов проекта будут созданы автоматически.
  2. Введите в поле Name (Имя) новое имя проекта — oceanworld. В поле Location (Маршрут доступа) нужно указать маршрут доступа к папке, которая по умолчанию будет использоваться для всех проектов Maya. В Windows 2000 и в Windows XP этот маршрут выглядит следующим образом: C:\Documents and Settings\user\My Documents\maya\projects.MMeHHO в этой папке вы должны создавать свои проекты. Значимое имя проекта поможет впоследствии опознать папки, содержащие файлы вашего проекта.
  3. Нажмите кнопку Accept (Принять). Это приведет к автоматическому созданию нового проекта.

ПРИМЕЧАНИЕ
В именах объектов или проектов Maya запрещено использовать пробелы. Вы можете использовать знак подчеркивания (например, new_scene) или чередование строчных и прописных букв (например, NewScene).

Систематизация папок с файлами проекта
В процессе создания нового проекта вы заставляете программу точно определить используемую по умолчанию файловую структуру. Задав корневую папку проекта, вы указываете, где находится информация о каждом из компонентов сцены. Внимательно посмотрите на папки, созданные в корневой папке вашего проекта. В большинстве случаев их назначение понятно из названия. Одной из самых важных является папка scenes, в которой находятся файлы сцены и вспомогательная информация о проекте.
Кроме того, в процессе работы над проектом важно сохранять сцену после каждого внесения в нее изменений. В этом случае у вас будет возможность вернуться к любой из предыдущих стадий проекта, просто открыв нужный файл. В Maya 4 появилась возможность сохранения файлов с именами, включающими возрастающие номера версий. Для включения этой функции щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Save Scene (Сохранить сцену) меню File (Файл), и установите в появившемся окне диалога флажок Incremental Save (Сохранение с возрастающими именами). В результате внутри папки scenes будет создана папка incrementalsave, предназначенная для сохранения резервных копий сцены, имена которых имеют возрастающие числовые расширения (например, filenameOOO.mb, filenameOOl.mb и т. д.). По умолчанию число таких копий неограниченно, но, за-цав их предельное число, вы сэкономите дисковое пространство.

Maya: Окно диалога New Project

Рис. 4.1. Окно диалога New Project

Создание элементов сцены
Теперь, когда вы создали проект, сохраните сцену под именем ch04oceanScene. Это делается при помощи команды Save Scene (Сохранить сцену) меню File (Файл). В процессе выполнения данного упражнения вы можете сохранять сцену так часто, как считаете нужным. Оптимально делать это после выполнения нескольких операций над любым из объектов сцены.
Для того чтобы открыть сохраненный файл, выберите команду File > Project > Set (Файл > Проект > Настроить). Также можно воспользоваться командой Recent Projects (Последние проекты) меню File (Файл), которая дает доступ к списку последних редактировавшихся проектов.
Теперь вы готовы приступить к созданию сцены! Для начала смоделируем волны океана и заставим их двигаться. Это делается по следующей схеме:

  1. Выберите тип геометрии объекта (в нашем случае это NURBS-плоскость).
  2. Укажите плотность объекта. Для того чтобы смоделировать гребни волн достаточно гладкими, необходима повышенная плотность по сравнению с заданной по умолчанию.
  3. Преобразуйте плоскость в упругое тело, чтобы получить возможность создания ряби на поверхности воды.
  4. Смоделируйте движение воды с помощью соответствующего поля.

Упражнение. Создание водной глади
Первым шагом при создании любого объекта является выбор лежащего в основе типа геометрии. Для моделирования водной поверхности вполне подойдет плоскость. В данном упражнении мы используем NURBS-плоскость, так как для объектов этого класса существует возможность автоматического разбиения на большее число фрагментов. Как уже упоминалось, это необходимо для создания небольших волн на поверхности воды.

ПРИМЕЧАНИЕ
Использование меню оперативного доступа вместо различных наборов меню может значительно ускорить процесс работы. Для одновременного включения меню всех режимов необходимо выбрать команду Hotbox Controls > Show All (Элементы управления меню оперативного доступа > Показать все). Это избавит вас от необходимости нажимать клавиатурные комбинации для перехода между режимами анимации, визуализации, моделирования и пр. Впрочем, для данного упражнения оставьте меню оперативного доступа в заданном по умолчанию виде.

  1. Для начала включим функцию сохранения файлов с возрастающими именами. Щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Save Scene (Сохранить сцену) меню File (Файл). Появится окно диалога Save Scene Options (Параметры сохранения сцены), в котором нужно установить флажок Incremental Save (Сохранение с возрастающими именами).
  2. Убедитесь, что вы находитесь в режиме Modelling (Моделирование). Если это не так, нажмите клавишу F3. В меню оперативного доступа (которое появляется, если нажать и удерживать клавишу Пробел) выберите команду Create > NURBS Primitives (Создать > NURBS-примитивы). В появившемся списке объектов-примитивов щелкните на квадратике, расположенном справа от названия объекта Plane (Плоскость). Появится окно диалога NURBS Plane Options (Параметры NURBS-плоскости), показанное на рис. 4.2. Позднее вам предстоит преобразовать эту плоскость в упругое гибкое тело, на поверхности которого с помощью динамических эффектов будут созданы волны. Чтобы их форма была плавной, исходная плоскость должна иметь достаточно большое число вершин. Введите значение 30 в поля U Patches (U направление) и V Patches (V направление).

Maya: В окне диалога NURBS Plane Options можно изменить параметры создаваемой плоскости

Рис. 4.2. В окне диалога NURBS Plane Options можно изменить параметры создаваемой плоскости

  1. Теперь нужно указать размер плоскости. Введите в поля Length (Длина) и Width (Ширина) значение 60 и нажмите кнопку Create (Создать). В окне каналов выделите системное имя плоскости и измените его на WaterPlane.

СОВЕТ
Если сейчас скрыть координатную сетку, плоскость будет видна более отчетливо. Это можно сделать, выбрав команду Grid (Сетка) меню Display (Отображение).

  1. В результате преобразования NURBS-плоскости в упругое тело будет получена совокупность частиц, находящихся в тех же самых местах, где были расположены управляющие вершины, что даст вам возможность применить динамические эффекты. Для работы с упругими телами нужно перейти в режим Dynamics (Динамика). Это делается нажатием клавиши F4. В меню оперативного доступа выберите команду Soft/Rigid Bodies (Упругие/твердые тела) и щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Create Soft Body (Создать упругое тело).
  2. Появится окно диалога Soft Options (Параметры упругости), показанное на рис. 4.3. В раскрывающемся списке Creation Options (Параметры создания) выберите вариант Duplicate, Make Original Soft (Дублировать, сделать исходный объект упругим). Установите флажки Hide Non-Soft Object (Скрыть неупругий объект) и Make Non-Soft a Goal (Сделать неупругий объект целевым), а в текстовое поле Weight (Вес) введите значение 0,25. Нажмите кнопку Create (Создать). В результате появится скрытая копия плоскости WaterPlane, а исходная плоскость преобразуется в упругое тело. Частицы упругого тела будут притягиваться к скрытой плоскости, что позволит избежать слишком сильных деформаций водной поверхности. Степень притяжения частиц к целевому объекту задается при помощи параметра Weight (Вес). В отсутствие целевого объекта под действием поля начнутся бесконтрольные деформации упругого тела. Если сделать вес равным единице, частицы упругого тела немедленного окажутся притянутыми к целевому объекту, а вес, равный нулю, не оказывает никакого эффекта на их положение. Промежуточные значения веса приводят к постоянному изменению положения частиц, что идеально подходит для имитации движения волн.

Maya: Используйте окно диалога Soft Options, чтобы указать, какое именно упругое тело нужно создать

Рис. 4.З. Используйте окно диалога Soft Options, чтобы указать, какое именно упругое тело нужно создать

  1. Откройте окно диалога Outliner (Структура), показанное на рис. 4.4, и посмотрите на новую группу WaterPlane. Щелкните на квадратике со знаком «плюс» слева от имени этой группы, и вы убедитесь, что упругое тело — WaterPlaneParticle — было создано. Под именем исходной плоскости WaterPlane находится имя целевой плоскости copyOfWaterPlane. Увидеть частицы упругого тела можно, выделив имя WaterPlaneParticle в окне диалога Outliner (Структура).

Maya: Окно диалога Outliner демонстрирует структуру и компоненты сцены

Рис. 4.4. Окно диалога Outliner демонстрирует структуру и компоненты сцены

  1. Перед тем как заставить плоскость двигаться, нужно решить, какой должна быть продолжительность анимации. По умолчанию частота ее воспроизведения равна 24 кадрам в секунду. Соответственно, 15-секундный ролик будет состоять из 360 кадров. Введите это число во второе поле, расположенное справа от ползунка диапазона. Если сейчас запустить воспроизведение анимации, то ничего не произойдет, так как частицы упругого тела пока еще не находятся под действием каких-либо сил. Привести их в действие вам предстоит в следующем упражнении.

Упражнение. Анимация водной поверхности
Теперь заставим частицы упругого тела двигаться. Можно сделать так, чтобы они перемещались назад и вперед, но полученное в результате движение воды будет наводить на мысли о качающейся ванне. К счастью, в Maya есть возможность имитации различных сил (например, ветра или силы тяжести), которые способны изменять состояние упругого тела, даже если оно остается статичным. Для воспроизведения динамики движения воды используется поле Turbulence (Турбулентность). Вам нужно изменить два параметра: Magnitude (Величина), определяющий силу поля, и Attenuation (Затухание), влияющий на распространение волн по поверхности плоскости. Например, при нулевой величине затухания волны будут распространяться по поверхности равномерно, в то время как ее увеличение приводит к уменьшению силы волн по мере удаления от центра воздействия.

  1. В окне диалога Outliner (Структура) выделите строчку WaterPlanePartide, чтобы выделить упругое тело.

ПРИМЕЧАНИЕ
Обратите внимание, что после выделения упругого тела вид окна каналов изменится. Это связано с тем, что в окне каналов показываются все атрибуты
частиц, которые могут быть отредактированы. Доступ к этим свойствам можно получить также на вкладке WaterPlanePartideShape окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), вызываемого с помощью клавиатурной комбинации Ctrl+a.

  1. Убедитесь, что вы находитесь в режиме Dynamics (Динамика). Если это не так, нажмите клавишу F4. В меню оперативного доступа выберите команду Fields > Turbulence (Поля > Турбулентность). В начале координат должен появиться небольшой кружок, указывающий, что поле было создано. В окне каналов переименуйте поле, присвоив ему имя WaterWavesField.

ПРИМЕЧАНИЕ
Альтернативной возможностью создания поля, действующего на упругое тело, является использование окна диалога Dynamic Relationships (Динамические связи), вызываемого командой Window > Relationship Editors > Dynamic Relashionships (Окно > Редакторы связей > Динамические связи). Более подробную информацию об этом можно найти в главе 13.

  1. Теперь попробуйте снова запустить воспроизведение анимации, чтобы посмотреть, как будет двигаться плоскость после создания поля. Если разглядеть движение не удается, увеличьте масштаб изображения. Пока что это не очень похоже на движение волн, значит, нужно изменить параметры поля Turbulence (Турбулентность). В окне диалога Outliner (Структура) выделите строчку WaterWavesField. Затем в окне каналов введите в поля Magnitude (Величина) и Attenuation (Затухание) значения 6 и 0, как показано на рис. 4.5.

Maya: Изменение параметров поля Turbulence в окне каналов

Рис. 4.5. Изменение параметров поля Turbulence в окне каналов

  1. Снова запустите воспроизведение анимации, чтобы посмотреть, как изменилось движение частиц после редактирования параметров поля. Теперь, когда волны распространяются равномерно, перемещения стали намного более явными. Если вы до сих пор не сохранили сцену, сделайте это сейчас.

ВНИМАНИЕ
После просмотра анимации не забудьте вернуть ползунок таймера анимации к нулевому кадру. Это можно сделать, щелкнув на крайней левой кнопке в группе кнопок воспроизведения анимации. В противном случае последующие преобразования будут применяться к деформированной поверхности, что может исказить конечный результат.

СОВЕТ
Теперь вы можете самостоятельно добавить в сцену другие поля, например Air (Атмосфера) или Vortex (Водоворот), и снова воспроизвести анимацию. Кроме того, интересный эффект может дать тонкая настройка параметров поля Turbulence (Турбулентность). Попробуйте изменить значения параметров Frequency (Частота), Attenuation (Затухание) и Magnitude (Величина).

Если воспроизведение анимации происходит слишком медленно или недостаточно плавно, попытайтесь изменить его скорость. Причиной этого может быть также недостаточная мощность вашего компьютера. Щелкните на кнопке Animation Preferences (Параметры анимации), расположенной справа от ползунка диапазона.
Появится окно диалога Preferences (Параметры), у которого в списке Categories (Категории) выбран вариант Timeline (Временная шкала), как показано на рис. 4.6.

Maya: Изменение скорости воспроизведения анимации в окне диалога Preferences

Рис. 4.6. Изменение скорости воспроизведения анимации в окне диалога Preferences

В разделе Playback (Воспроизведение) находится раскрывающийся список Playback Speed (Скорость воспроизведения), в котором можно выбрать подходящий вариант. Нажмите кнопку Save (Сохранить) для сохранения сделанных изменений.

СОВЕТ
Если воспроизведение анимации все еще происходит слишком медленно, попробуйте воспользоваться проигрывателем. Щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Playblast (Проигрыватель) меню Window (Окно), укажите параметры воспроизведения и нажмите кнопку Playblast (Воспроизвести). В результате кадры будут скопированы из окна проекции и показаны с помощью служебной программы FCheck (Контроль файлов) или проигрывателя, по умолчанию используемого в вашей операционной системе. Это безошибочный способ проверки скорости воспроизведения анимации.

Упражнение. Создание поверхности
В этом упражнении вы узнаете о том, как организовать элементы сцены путем создания слоев. Также вы убедитесь, что группировка объектов облегчает процесс выделения элементов в окнах диалога Outliner (Структура сцены) и Hypergraph (Просмотр структуры).

  1. Для создания земной поверхности необходима еще одна NURBS-плоскость. Выберите команду Create > NURBS Primitives > Plane (Создать > NURBS-примитивы > Плоскость) в главном меню, чтобы создать плоскость с теми же параметрами, что и в предыдущем случае.
  2. В окне каналов присвойте этой плоскости имя GroundPlane. Она полностью совпадает с плоскостью WaterPlane, потому что создана в начале координат. Но поверхность земли должна находиться под водой, поэтому нужно переместить ее в отрицательном направлении оси Y. Введите в поле Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов значение -2.
  3. В данный момент поверхность совершенно плоская. Для придания ей более реалистичного вида и создания небольшого острова придется поработать с NURBS-поверхностыо. Это довольно сложно сделать в данный момент, так как обзор загораживает плоскость, изображающую воду, поэтому придется или скрыть ее, или переместить в отдельный слой. Последняя операция выполняется в редакторе слоев, расположенном в нижней части окна каналов, как показано на рис. 4.7. Выделите объект WaterPlane и выберите команду Create Layer (Создать слой) в меню Layers (Слои) редактора слоев.

Maya: Используйте редактор слоев для систематизации элементов сцены

Рис. 4.7. Используйте редактор слоев для систематизации элементов сцены

  1. Дважды щелкните на имени нового слоя, чтобы открыть окно диалога Edit Layer (Редактирование слоя). Присвойте слою имя WaterL и измените его цвет на синий. В результате любые объекты, расположенные в этом слое, в режиме каркасного отображения будут иметь синий цвет. Напоследок снимите флажок Visible (Видимый), чтобы скрыть слой, и нажмите клавишу Save (Сохранить).
  2. Прежде чем добавлять воду в созданный слой, нужно сгруппировать ее части. В окне диалога Outliner (Структура) выделите имена объектов WaterPtane, CopyOfWaterPlane и WaterWavesField, поочередно щелкнув на них при нажатой клавише Ctrl.
  3. В меню оперативного доступа выберите команду Edit > Group (Правка > Сгруппировать) и присвойте вновь созданной группе имя WaterGroup. Теперь в окне диалога Outliner (Структура) вместо имен исходных компонентов фигурирует только имя группы.

ПРИМЕЧАНИЕ
Выделение объекта WaterPlane в любом из окон проекции не приведет к выделению остальных элементов группы. Однако нажатие клавиши t после щелчка на любом из элементов группы выделит всю группу. Группировка создает узел, расположенный на более высоком уровне иерархии, вместо того чтобы просто связать объекты в единое целое.

ПРИМЕЧАНИЕ
Клавиши со стрелками также можно использовать для выделения остальных объектов, связанных в группу. Например, раскройте ветвь дерева иерархии WaterGroup и выделите строчку WaterPlane. Нажимайте клавиши ← и →, и вы увидите, как маркер выделения перемещается на названия других объектов, расположенных на том же уровне иерархии. Нажатие клавиши ↑ приводит к выделению предка текущего выделенного объекта, а нажав клавишу ↓, вы выделите его потомка.

  1. Теперь нужно поместить группу WaterGroup в слой. Выделите ее, щелкните правой кнопкой мыши на имени слоя в редакторе слоев и выберите команду Add Selected Objects (Добавить выделенные объекты). В результате плоскость WaterPlane исчезнет из виду, что даст вам возможность легко редактировать плоскость GroundPlane.
  2. Пришло время придать форму плоскости, изображающей земную поверхность. Выделите ее и щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Sculpt Surfaces Tool (Инструмент моделирования поверхностей) меню Edit NURBS (Правка NURBS-объектов). Для получения доступа к этому меню нужно перейти в режим Modelling (Моделирование). Появится окно диалога, показанное на рис. 4.8,


ПРИМЕЧАНИЕ
Если у вас есть графический планшет производства фирм Wacom, Intuos или Graphire, имеет смысл им воспользоваться, потому что с его помощью намного проще управлять инструментом Scultp Surface (Моделирование поверхностей). Откройте окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) этого инструмента на вкладке Stroke (Штрихи) и установите переключатель раздела Stylus Pressure (Нажим на перо) в положение Opacity (Непрозрачность), Radius (Радиус) или Both (Оба), установив тем самым зависимость упомянутых параметров от силы давления на кисть.

  1. Установите переключатель Operation (Операция) в положение Pull (Вытаскивать), как показано на рис. 4.8. Остальные параметры оставьте без изменений. Закройте окно диалога и перемещайте указатель мыши по плоскости. Вы должны увидеть красный круг, указывающий область, рельеф которой будет изменен.

Maya: Окно диалога Tool Settings для инструмента Sculpt Surface

Рис. 4.8. Окно диалога Tool Settings для инструмента Sculpt Surface

  1. Причиной отсутствия красного круга может оказаться невыделенная плоскость. Нажмите клавишу q, чтобы перейти в режим выделения объектов, щелкните на плоскости и затем нажмите клавишу у, чтобы активизировать последний использованный инструмент. Щелкая в различных местах плоскости и перетаскивая указатель мыши, вы увидите перемещение участка поверхности в положительном направлении оси Y. Переключитесь в режим тонированной раскраски, нажав клавишу 5, чтобы лучше видеть изменения поверхности. К сожалению, в данный момент радиус кисти слишком мал. Для изменения его размера перемещайте указатель мыши, одновременно нажав клавишу b и среднюю кнопку.
  2. Продолжите формирование поверхности, периодически устанавливая переключатель Operation (Операция) в окне диалога Tools Settings (Параметры инструмента) в положение Push (Вдавливать). Альтернативным способом смены режима является использование меню, вызываемого перетаскиванием указателя мыши при нажатой клавише и. Переместите вверх некоторые участки плоскости таким образом, чтобы земная поверхность в нескольких местах выступала над водой. Пример поверхности, которую нужно создать, показан на рис. 4.9. Для получения лучшего представления о величине смещения участков плоскости GroundPlane можно сделать видимой плоскость WaterPlane. Для этого дважды щелкните на имени слоя WaterL в редакторе слоев и установите флажок Visible (Видимый) в окне диалога Edit Layer (Редактирование слоя). Альтернативным способом изменения видимости слоя является щелчок на первом из двух квадратиков, расположенных слева от его имени. В результате объекты слоя становятся видимыми, а внутри квадратика появляется буква V.

Maya: Результат применения инструмента Sculpt Surfaces к плоскости GroundPlane

Рис. 4.9. Результат применения инструмента Sculpt Surfaces к плоскости GroundPlane

  1. Для выхода из режима работы с инструментом Sculpt Surfaces (Моделирование поверхностей) нажмите клавишу q. Теперь осталось создать отдельный слой для плоскости, изображающей земную поверхность. Назовите новый слой GroundL и назначьте ему коричневый цвет.
  2. Если вы до сих пор не сохранили сцену, сделайте это сейчас.

Упражнение. Создание шлюпки
Теперь пришла пора создать шлюпку, которая будет перемещаться по поверхности воды. Для ее построения мы используем NURBS-кривые. Скройте все слои в сцене и нажмите клавишу Пробел для перехода к четырехоконной конфигурации.

  1. По форме шлюпка напоминает половину конуса, так что начнем ее создание с выбора команды Create > NURBS Primitives (Создать > NURBS-примитивы). В появившемся списке объектов-примитивов щелкните на квадратике, расположенном справа от названия объекта Cone (Конус), чтобы открыть окно диалога NURBS Cone Options (Параметры NURBS-конуса). Установите переключатель Axis (Ось) в положение Z, чтобы изменить направление главной оси конуса. Введите значение 180 в поле End Sweep Angle (Конечное значение угла). В результате будет создана только половина конуса. Установите переключатель Caps (Основание) в положение Bottom (Снизу), чтобы у конуса появилось нижнее основание. Установите флажок Extra Transform on Caps (Дополнительные преобразования основания) и введите значение 4 в поле Number of Spans (Число секций по вертикали).
  2. Нажмите кнопку Create (Создать), и вы получите объект с заданными параметрами. Если вас не устраивает масштаб объекта, нажмите клавишу f. Имейте в виду, что при этом объект должен быть выделен. Присвойте конусу имя BoatOutside.

ПРИМЕЧАНИЕ
При работе с окнами проекции в Maya имеет значение положение указателя мыши. В данном случае, чтобы изменить масштаб конуса в определенном окне проекции, достаточно поместить указатель мыши в его пределах и нажать клавишу f.

  1. Теперь нужно изменить форму конуса таким образом, чтобы он стал похож на небольшую шлюпку. Щелкните правой кнопкой мыши на окне проекции Side (Сбоку) и нажмите клавишу Пробел, чтобы развернуть это окно на весь экран. Убедитесь, что конус по-прежнему выделен, и в окне каналов введите в поля Scale X (Масштабировать по X), Scale Y (Масштабировать по Y) и Scale Т. (Масштабировать по Т) значения 0,5, 0,75 и 1,5 соответственно.
  2. В окне проекции Perspective (Перспектива) конус пока что не напоминает нижнюю часть шлюпки. Исправить это можно путем перемещения управляющих вершин объекта. Нажмите клавишу F8 для перехода в режим редактирования подобъектов. Щелкните на объекте правой кнопкой мыши и выберите в появившемся меню вариант Control Vertex (Управляющая вершина).
  3. От положения управляющих вершин зависит форма конуса. В окне проекции Side (Сбоку) по очереди выделяйте наборы вершин, расположенные вдоль дна шлюпки (в данной проекции видны только две вершины, но выделенными оказываются три), и затем, активизируя инструмент Move (Переместить), двигайте их вниз, формируя плоское дно шлюпки. Начните эту операцию с правого края. В результате вы должны получить приблизительно такой объект, как показанный на рис. 4.10. Обратите внимание, что на этом рисунке выделены все управляющие вершины, подвергшиеся преобразованию, в то время как в перемещении участвовали только группы из трех вершин.
  4. Перейдите в окно проекции Тор (Вид сверху) и разверните его на весь экран. Вы увидите, что передняя часть объекта имеет слишком заостренную форму. Начните ее корректировку с самого широкого конца будущей шлюпки. Выделите рамкой все вершины в этом ряду и, активировав инструмент Scale (Масштабировать), переместите вправо маркер красного управляющего вектора, то есть измените масштаб изображения по оси X. По очереди выделяйте ряды вершин и проделывайте над ними вышеописанную операцию. В результате должен получиться объект, напоминающий показанный на рис. 4.11.

Maya: Объект, полученный в результате перемещения расположенных снизу управляющих вершин конуса

Рис. 4.10. Объект, полученный в результате перемещения расположенных снизу управляющих вершин конуса

Maya: Результат масштабирования рядов управляющих вершин вдоль оси X в окне проекции Тор

Рис. 4.11. Результат масштабирования рядов управляющих вершин вдоль оси X в окне проекции Тор

  1. Теперь пришла пора поработать с внутренней частью шлюпки. Выйдите из режима редактирования подобъектов, нажав клавишу F8, и вернитесь к четы-рехоконной конфигурации. Убедитесь, что объект BoatOutside по-прежнему выделен, и продублируйте его с помощью команды Duplicate (Дублировать) меню Edit (Правка) или нажатием комбинации клавиш Ctrl+d. Копия автоматически окажется выделенной. В окне каналов присвойте ей имя Boatlnside и введите в поля Scale X (Масштабировать по X), Scale Y (Масштабировать по Y) и Scale Z (Масштабировать noZ) значения 0,44, 0,45 и 1,321 соответственно, чтобы разместить внутреннюю часть шлюпки в пределах наружной. Однако основания внутренней и наружной частей по-прежнему совпадают. Чтобы исправить ситуацию, введите в поле Translate Z (Смещение по оси Z) значение 0,12. Пример объекта, полученного таким способом, показан на рис. 4.12.

Maya: Теперь внутренняя часть шлюпки расположена внутри ее наружной оболочки

Рис. 4.12. Теперь внутренняя часть шлюпки расположена внутри ее наружной оболочки

  1. Чтобы заполнить зазор между двумя частями шлюпки, используем метод лофтинга, который также называется методом опорных сечений. Вернитесь в режим редактирования подобъектов, щелкните правой кнопкой мыши на внешней части шлюпки и выберите в появившемся меню вариант Isoparam (Изопараметрическая кривая). В результате каркас объекта BoatOutside окрасится в голубой цвет. Выделите изопараметрическую кривую, предсталяющую одну из сторон внешней части шлюпки. Она окрасится в желтый цвет. Теперь нужно выделить параллельную ей сторону внутренней части. Щелкните правой кнопкой мыши на объекте Boatlnside, выберите в появившемся меню вариант Isoparam (Изопараметрическая кривая) и затем, нажав клавишу Shift, щелкните на требуемой кривой. Выберите в меню оперативного доступа команду Surface > Loft (Поверхность > Лофтинг). В результате на мсм-е пространства, ограниченного выделенными кривыми, появится участок поверхности, как показано на рис. 4.13.

Maya: С помощью метода опорных сечений на месте зазора между внутренней и внешней частями шлюпки формируются участки поверхности

Рис. 4.13. С помощью метода опорных сечений на месте зазора между внутренней и внешней частями шлюпки формируются участки поверхности

  1. Повторите эту операцию для другой стороны шлюпки.
  2. Теперь осталось ликвидировать зазор в кормовой части шлюпки. Имейте в виду, что в данном случае вам придется провести эту операцию дважды — для правого и левого участков. После того как зазор будет закрыт полностью, выйдите из режима редактирования подобъектов.

ПРИМЕЧАНИЕ
Помните, что можно менять уровень детализации изображения, нажимая клавиши 1,2 и 3.

  1. В данный момент щелчок на поверхности объекта приводит к выделению только одного участка, так как модель создана из двух частей. Перед группировкой их в единый объект обязательно нужно удалить историю создания. Если этого не сделать, вид элемента сцены будет зависеть от вида объектов, на основе которых он был создан. Выделите все поверхности шлюпки и выберите команду Edit > Delete by Type > History (Правка > Удалить все объекты типа > История). Затем повторно выделите все поверхности и выберите команду Group (Группировать) меню Edit (Правка). Шлюпка превратится в выделенный объект, названный Groupl. В окне каналов измените это имя на BoatG. Снимите выделение с объекта и снова попытайтесь выделить его. Вы увидите, что щелчок по-прежнему приводит к выделению только группы граней, так как поверхности шлюпки стали частью иерархической цепочки. Нажмите клавишу ↑, чтобы выделить объект целиком.

ПРИМЕЧАНИЕ
С помощью окна диалога Outtiner (Структура) легко можно удалить лишние объекты. Поочередно выделяя элементы списка в этом окне, смотрите, какой объект оказывается выделенным в окне проекции. В некоторых случаях может потребоваться нажать клавишу f, чтобы сфокусироваться на этом объекте. Если выделение имени объекта в списке не приводит к выделению объекта в окне проекции, смело можно нажимать клавишу Delete. Но соблюдайте осторожность, чтобы не удалить жизненно важную часть сцены. В данном упражнении таковой является целевая плоскость.

  1. Создайте слой с именем BoatL и поместите в него шлюпку. Сохраните сцену.

Maya: В окне диалога NURBS Plane Options можно изменить параметры создаваемой плоскости

Изображение: 

Maya: Изменение параметров поля Turbulence в окне каналов

Изображение: 

Maya: Изменение скорости воспроизведения анимации в окне диалога Preferences

Изображение: 

Maya: Используйте окно диалога Soft Options, чтобы указать, какое именно упругое тело нужно создать

Изображение: 

Maya: Используйте редактор слоев для систематизации элементов сцены

Изображение: 

Maya: Объект, полученный в результате перемещения расположенных снизу управляющих вершин конуса

Изображение: 

Maya: Окно диалога New Project

Изображение: 

Maya: Окно диалога Outliner демонстрирует структуру и компоненты сцены

Изображение: 

Maya: Окно диалога Tool Settings для инструмента Sculpt Surface

Изображение: 

Maya: Результат масштабирования рядов управляющих вершин вдоль оси X в окне проекции Тор

Изображение: 

Maya: Результат применения инструмента Sculpt Surfaces к плоскости GroundPlane

Изображение: 

Maya: С помощью метода опорных сечений на месте зазора между внутренней и внешней частями шлюпки формируются участки поверхности

Изображение: 

Maya: Теперь внутренняя часть шлюпки расположена внутри ее наружной оболочки

Изображение: 

3. Дополнительная анимация сцены

 

Дополнительная анимация сцены



Теперь пришло время создать траекторию движения шлюпки. Нарисовав кривую на поверхности WaterPlane, вы заставите ее деформироваться вместе с этой поверхностью.
Упражнение. Моделирование перемещения шлюпки вдоль траектории
Процесс анимации шлюпки состоит из двух этапов: создание траектории движения и связывание объекта с этой траекторией.

  1. Сделайте видимым только слой WaterL и убедитесь, что ползунок таймера анимации стоит на отметке нулевого кадра, то есть плоскость находится в недеформированном состоянии. Вызовите окно диалога Outtiner (Структура), щелкните на квадратике со знаком «плюс», расположенном слева от имени группы WaterGroup, и выделите плоскость WaterPlane. В меню оперативного доступа выберите команду Modify > Make Live (Изменить > Сделать активным). Плоскость приобретет зеленый цвет, кроме того, к ней окажутся привязаны все точки кривой, которую вы собираетесь создать.
  2. Сделайте видимым слой GroundL и перейдите в окно проекции Тор (Вид сверху). Можно работать в режиме тонированной раскраски при видимых каркасах объектов, выбрав в меню окна проекции команду Shading > Shade Options > Wireframe on Shaded (Затенение > Параметры затенения > Каркас на затененном). Выберите в меню оперативного доступа команду Create > CV Curve Tool (Создать > Построение CV-кривой) и нарисуйте кривую на поверхности воды, например, так, как показано на рис. 4.14. Имейте в виду, что кривая становится видимой только после указания первых четырех точек, а потом обновляется с каждым новым щелчком. Чтобы в процессе ее рисования вернуться на шаг назад, следует воспользоваться клавишей Backspace. Когда кривая будет готова, нажмите клавишу Enter. Старайтесь, чтобы кривая пролегала на достаточном расстоянии от «островов». Не стоит особо беспокоиться об ее форме. Позже при желании можно будет ее отредактировать. Присвойте кривой имя BoatPath.

Maya: Пример построения CV-кривой, которая будет использоваться в качестве траектории движения шлюпки

Рис. 4.14. Пример построения CV-кривой, которая будет использоваться в качестве траектории движения шлюпки


  1. Пока что кривая не является частью водной поверхности и не станет ей, пока вы не сделаете поверхность неактивной. Снимите выделение с кривой, щелкнув в произвольном месте окна проекции, и выберите в меню оперативного доступа команду Modify I Make Not Live (Изменить? Сделать неактивным). Теперь кривая является частью плоскости, но в то же время может быть выделена независимо.
  2. Сделайте видимым слой BoatL и выделите в окне диалога Outliner (Структура) группу BoatG. Нажмите клавишу Shift и щелчком выделите кривую BoatPath. Перейдите в режим Animation (Анимация), нажав клавишу F2. Выберите в главном меню команду Animation > Motion Paths > Attach to Motion Path (Анимация > Траектории движения > Привязать к траектории движения). Вернитесь к четырех-оконной конфигурации, сделайте активным окно проекции Perspective (Перспектива) и нажмите комбинацию клавиш Alt+v, чтобы начать воспроизведение анимации. Как легко заметить, шлюпка движется именно вдоль кривой BoatPath.
  3. В процессе воспроизведения анимации вы, скорее всего, заметили, что пока сцена не совсем соответствует нашим ожиданиям. Прежде всего, шлюпка находится под водой, так как привязка объекта к траектории происходит в месте расположения его опорной точки. Верните ползунок таймера анимации к отметке нулевого кадра и дайте крупным планом изображение шлюпки в окне проекции Perspective (Перспектива). Активизируйте инструмент Move (Переместить), нажав клавишу w. Перейдите в режим редактирования опорной точки, нажав клавишу Insert, и измените положение этой точки таким образом, чтобы в воду осталось погруженным только самое дно шлюпки, как показано на рис. 4.15. Еще раз нажмите клавишу Insert для выхода из режима редактирования опорной точки.

Maya: Изменение положения опорной точки шлюпки приводит к тому, что она появляется над поверхностью воды

Рис. 4.15. Изменение положения опорной точки шлюпки приводит к тому, что она появляется над поверхностью воды

Maya: Новая ориентация шлюпки при движении вдоль траектории

Рис. 4.16. Новая ориентация шлюпки при движении вдоль траектории


  1. Вторая проблема состоит в том, что продольная ось шлюпки перпендикулярна траектории движения. Выделите объект BoatG и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+a, чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Перейдите на вкладку motionPathl, чтобы получить доступ к параметрам траектории движения. В раскрывающемся списке Front Axis (Ось, направленная вперед) выберите вариант Z. Теперь ось Z локальной системы координат объекта в каждой точке кривой будет параллельна касательной к этой кривой. В раскрывающемся списке World Up Type (Тип вектора глобальной системы координат, направленного вверх) выберите вариант Normal (Нормаль). Нажмите кнопку Close (Закрыть). Теперь, как показано на рис. 4.16, шлюпка ориентирована в правильном направлении.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если в процессе воспроизведения анимации движение шлюпки оказывается рваным, то причина может быть в слишком большой плотности управляющих вершин на траектории движения.

Упражнение. Создание камеры
В этом упражнении вам предстоит визуализировать сцену с точки зрения человека, находящегося в шлюпке. Для этого нужно создать камеру и поместить ее в шлюпку.

  1. Перейдите к стандартной четырехоконной конфигурации, используя команду Panels > Saved Layouts» Four View (Панель > Заданные варианты компоновки > Четы-рехоконная проекция). Для начала нужно создать фиксатор камеры в определенной точке. Выберите команду Locator (Фиксатор) меню Create (Создание) и назовите созданный объект именем CameraHinge. Теперь фиксатор нужно разместить непосредственно над шлюпкой. Активируйте инструмент Move (Переместить), нажав клавишу w, и переместите фиксатор примерно в такое же положение, как показано на рис. 4.17.
  2. Теперь нужно заставить фиксатор двигаться вместе со шлюпкой. Откройте окно диалога Outliner (Структура), нажмите среднюю кнопку мыши и перетащите строчку CameraHinge на строчку BoatG.
  3. Теперь нужно импортировать заранее настроенную для этой сцены камеру. Выберите команду Import (Импорт) меню File (Файл) и загрузите с компакт-диска файл BoatCamera.mb. В результате в начале координат окажется камера, к которой привязано фоновое изображение неба. В окне диалога Outliner (Структура) щелкните на квадратике, со знаком «плюс» слева от имени группы BoatG и выделите имя объекта CameraHinge. Затем, нажав клавишу Ctrl, щелкните на строчке BoatCamera.
  4. Для привязки камеры к фиксатору нужно настроить ограничитель, который позволяет соединить центр ограничиваемого объекта с центром объекта-мишени. Убедитесь, что вы находитесь в режиме Animation (Анимация) и выберите в меню оперативного доступа команду Constrain > Point (Ограничение > Точка). Дополнительная анимация сцены
    Теперь камера будет перемещаться вслед за фиксатором, а следовательно, и за шлюпкой.

Maya: В месте расположения фиксатора будет располагаться камера

Рис. 4.17. В месте расположения фиксатора будет располагаться камера

ПРИМЕЧАНИЕ
Причина, по которой нельзя было связать камеру со шлюпкой в иерархиче-скую цепочку, состоит в том, что объект-потомок наследует атрибуты объекта-предка. В итоге, решив, например, изменить размеры шлюпки при помощи инструмента Scale (Масштабировать), вы заодно измените размеры камеры.


  1. Выделите камеру в окне проекции Perspective (Перспектива) и выберите команду Look Through Selected (Вид из точки расположения выделенного объекта) меню Panels (Панели). В результате вы увидите сцену как бы через объектив камеры. Тот же самый эффект можно получить, выбрав команду Panels > Perspective > BoatCamera (Панели > Перспектива > BoatCamera). Если в данный момент видны не все слои, сделайте их видимыми и посмотрите анимацию в действии.
  2. Легко заметить, что камера перемещается вместе со шлюпкой, но не меняет своей ориентации при поворотах траектории. Решить эту проблему можно с помощью наложения ограничения на ориентацию фиксатора. В окне диалога Outliner (Структура) выделите строки CameraHinge и BoatCamera, а затем выберите в меню оперативного доступа команду Constrain > Orient (Ограничение > Ориентация). Теперь камера будет поворачиваться вслед за фиксатором.
  3. Если камера имеет неправильную ориентацию, это легко исправить, выделив фиксатор и поворачивая его вокруг оси Y до тех пор, пока камера не окажется нацеленной прямо на нос шлюпки, как показано на рис. 4.18. Снова воспроизведите анимацию, чтобы посмотреть, как изменился вид сцены через объектив камеры. Сохраните сцену.

Maya: Фиксатор ограничивает вращение камеры

Рис. 4.18. Фиксатор ограничивает вращение камеры

Maya: В месте расположения фиксатора будет располагаться камера

Изображение: 

Maya: Изменение положения опорной точки шлюпки приводит к тому, что она появляется над поверхностью воды

Изображение: 

Maya: Новая ориентация шлюпки при движении вдоль траектории

Изображение: 

Maya: Пример построения CV-кривой, которая будет использоваться в качестве траектории движения шлюпки

Изображение: 

Maya: Фиксатор ограничивает вращение камеры

Изображение: 

4. Назначение материалов и освещение сцены

 

Назначение материалов и освещение сцены



Пришло время сделать объекты сцены более привлекательными. Материалы не только позволяют сделать поверхность цветной, но и добавляют ей такие характеристики, как зеркальные блики или прозрачность. Назначая материалы объектам сцены, можно выделить их друг относительно друга и придать им более реалистичный вид. В этом разделе вам предстоит узнать, как создаются и назначаются материалы в окне диалога Hypershade (Редактор узлов). В этом окне диалога также можно редактировать узлы, связанные с визуализацией, то есть текстуры, материалы, источники освещения, специальные эффекты и т. п. В упражнении этого раздела вы назначите материалы объектам сцены и произведете эскизную визуализацию, чтобы посмотреть, каким образом их требуется отредактировать. Работа с материалами неотделима от использования источников света, так как последние оказывают влияние на вид материалов.

Упражнение. Создание источников света и назначение материалов
Перед тем как приступить к визуализации сцены, необходимо создать хотя бы простейшую систему освещения. В этом упражнении будет создан направленный источник света, имитирующий солнце. Затем вы назначите текстуры объектам сцены.

  1. Прежде всего нужно добавить в сцену направленный источник света. Это делается при помощи команды Create > Lights > Directional (Создание > Источники света > Направленный свет). В окне каналов присвойте этому источнику имя SunRays. Чтобы посмотреть на действие этого источника света, нажмите клавишу 7.
  2. Теперь нужно изменить параметры созданного источника света. Его местоположение не имеет значения, так что настроить нужно только фокус. В окне каналов введите в поля Rotate Y (Поворот по Y) и Rotate Z (Поворот по Z) значения -132 и -38 соответственно.
  3. Введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) значение 10, чтобы увеличить значок источника света и тем самым упростить процесс его выделения. В разделе Shapes (Формы) окна каналов измените значение параметра Use Raytrace Shadows (Использовать трассированные тени) на on. Теперь сцена достаточно освещена, чтобы визуализировать ее и рассмотреть материалы, так что пришла пора заняться их созданием.
  4. В Maya есть вариант компоновки окон проекции, наилучшим образом подходящий для работы с текстурами. Как показано на рис. 4.19, он включает окна проекции Perspective (Перспектива), Hypershade (Редактор узлов) и Render View (Визуализатор). Для перехода к данной компоновке воспользуйтесь командой Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp (Панели > Заданные варианты компоновки > Hypershade/Render/Persp).
  5. Создание текстур является очень сложным процессом, поэтому в данном упражнении мы воспользуемся уже готовыми вариантами раскраски. Для их импорта щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Import (Импорт) меню File (Файл), и в появившемся окне диалога Import Options (Параметры импорта) установите флажок Group (Группы). В раскрывающихся списках раздела Name Clash Options (Конфликтующие имена) выберите такие варианты, чтобы получилась строка Resolve clashing nodes with this string (Разрешить конфликтующие узлы с этой строкой), и введите в появившееся справа текстовое поле слово Water. Затем нажмите кнопку Import (Импортировать). В появившемся окне диалога выберите файл OceanWater.ma (он находится в папке Chapter_04\ Shaders\ на компакт-диске) и нажмите кнопку Import (Импортировать). В итоге в окне Hypershade (Редактор узлов) на вкладке Materials (Материалы) появится материал OceanWater, как показано на рис. 4.20.
  6. В окне Hypershade (Редактор узлов) щелкните правой кнопкой мыши на материале OceanWater и выберите в появившемся меню команду Graph Network (Сеть узлов). Это приведет к появлению в рабочей области окна Hypershade (Редактор узлов) всех узлов, использовавшихся для создания данного типа раскраски. Эту информацию можно использовать, чтобы разобраться, как работает раскраска, и в дальнейшем создать свою собственную.

Maya: Вариант компоновки окон проекции, наилучшим образом подходящий для работы с текстурами

Рис. 4.19. Вариант компоновки окон проекции, наилучшим образом подходящий для работы с текстурами

Maya: Результат импорта материала OceanWater Назначение материалов и освещение сцены

Рис. 4.20. Результат импорта материала OceanWater Назначение материалов и освещение сцены


  1. В окне проекции Perspective (Перспектива) выделите плоскость WaterPlane, затем щелкните правой кнопкой мыши на материале OceanWater и выберите в появившемся меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту).
  2. С помощью инструмента IPR (Интерактивная фотореалистичная визуализация) можно увидеть, как текстуры и источники освещения меняют вид сцены. Любое изменение цвета, материала, текстуры, освещения или теней приводит к обновлению сцены в окне Render View (Визуализатор). Прежде всего сфокусируйте изображение в окне проекции Perspective (Перспектива) таким образом, чтобы ясно видеть как участок земной поверхности, так и фрагмент водной глади.
  3. Начните воспроизведение анимации и остановите его, когда ползунок таймера анимации окажется приблизительно в середине диапазона. На панели инструментов окна проекции Render View (Визуализатор) нажмите третью слева кнопку, чтобы начать процесс интерактивной фотореалистичной визуализации. По сравнению с обычной тестовой визуализацией, этот процесс более долгий, потому что программа загружает в память всю информацию о каждом пикселе выделенной области. Благодаря этому впоследствии появляется возможность быстро обновить сцену после редактирования материалов или освещения. После завершения процесса визуализации в нижней части окна появляется надпись Select a region to begin tunning (Выделите обновляемую область). Нарисуйте выделяющую рамку, подобную показанной на рис. 4.21, начав движение указателя мыши с верхнего правого угла и закончив нижним левым. После завершения ее создания рамка станет зеленой.

Maya: Выделение области, которая будет автоматически обновляться в процессе интерактивной фотореалистичной визуализации

Рис. 4.21. Выделение области, которая будет автоматически обновляться в процессе интерактивной фотореалистичной визуализации


  1. Откройте окно диалога Outliner (Структура), нажмите среднюю кнопку мыши и перетащите строчку placeBdTexture17 на строчку WaterGroup.
  2. Теперь нужно импортировать раскраску для земной поверхности. Повторите действия, описанные в пятом шаге, заменив слово Water в текстовом поле раздела Name clash options (Конфликтующие имена) словом Ground, и нажмите кнопку Import (Импортировать). В появившемся окне диалога выделите файл Oceanround.ma и снова нажмите кнопку Import (Импортировать). В результате в окне Hypershade (Редактор узлов) появится материал с именем OceanGround. Выделите плоскость GroundPlane и, щелкнув правой кнопкой мыши на новом материале, выберите в появившемся меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Изображение в окне проекции Render View (Визуализатор) будет автоматически обновлено. Сохраните сцену.
  3. Оставьте видимым только слой BoatL. Импортируйте материал OceanBoat.ma, используя процедуру, описанную в пятом шаге. В текстовое поле раздела Name clash options (Конфликтующие имена) введите слово Boat. В окне диалога Outliner (Структура) выделите строчку BoatG, затем щелкните правой кнопкой мыши на матер!гале Ocean Boat и выберите в появившемся меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Перейдя в окно проекции Perspective (Перспектива), нажмите клавишу f, чтобы сфокусироваться на изображении шлюпки.
  4. Визуализируйте шлюпку, и вы заметите, что текстура выглядит не совсем так, как требуется. Дело в том, что узлы размещения текстуры неправильно выровнены на поверхности объекта. Чтобы исправить их положение, щелкните правой кнопкой мыши на материале OceanBoat и выберите в появившемся меню команду Graph Network (Сеть графов). В сети материала OceanBoat есть узел place3dTexture_boat (рис. 4.22). Нужно изменить значения координат этого узла.

Maya: Узел place3dTexture_boat определяет размещение текстуры на поверхности шлюпки

Рис. 4.22. Узел place3dTexture_boat определяет размещение текстуры на поверхности шлюпки


  1. Выделите упомянутый узел и откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), нажав комбинацию клавиш Ctrl+a. Щелкните на кнопке Fit to group bbox (Разместить на поверхности габаритного контейнера группы) в разделе 3D Texture Placement Attributes (Параметры размещения трехмерной текстуры). В окне проекции Perspective (Перспектива) появится зеленая рамка, отмечающая положение текстуры на поверхности шлюпки.
  2. Рамка расположена под углом к поверхности шлюпки, так как последняя была развернута в процессе привязки к траектории движения. Нужно временно повернуть шлюпку в исходное положение и назначить ей узел размещения. Выделите объект BoatG и измените все значения параметров преобразования поворота в окне каналов на нулевые. Параметры, значения которых вы поменяли, выделены в окне каналов оранжевым цветом. Это значит, что данные значения использовались для задания положения объекта в ключевом кадре. Соответственно, если сейчас включить воспроизведение анимации, шлюпка автоматически примет нужную ориентацию по отношению к траектории движения.
  3. Снова выделите узел place3dTexture_boat в окне проекции Hypershade (Редактор узлов), вызовите окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), если вы его закрыли, и снова щелкните на кнопке Fit to group bbox (Разместить на поверхности габаритного контейнера группы). Теперь текстура корректно размещена на поверхности шлюпки, как показано на рис. 4.23.

Maya: Результат настройки положения узла place3dTexture_boat

Рис. 4.23. Результат настройки положения узла place3dTexture_boat


  1. Если теперь воспроизвести анимацию, окажется, что при перемещении шлюпки текстура остается на исходном месте. То есть возникает эффект скольжения текстуры по поверхности объекта. Этого можно избежать, сделав объект BoatG предком узла place3dTexture_boat. Откройте окно диалога Outliner (Структура) и средней кнопкой мыши перетащите строчку Groupl на строчку BoatG. Теперь при воспроизведении анимации положение текстуры будет меняться при изменении ориентации шлюпки.
  2. Сохраните сцену.

Maya: Вариант компоновки окон проекции, наилучшим образом подходящий для работы с текстурами

Изображение: 

Maya: Выделение области, которая будет автоматически обновляться в процессе интерактивной фотореалистичной визуализации

Изображение: 

Maya: Результат импорта материала OceanWater Назначение материалов и освещение сцены

Изображение: 

Maya: Результат настройки положения узла place3dTexture_boat

Изображение: 

Maya: Узел place3dTexture_boat определяет размещение текстуры на поверхности шлюпки

Изображение: 

5. Окончание работы над сценой

 

Окончание работы над сценой



Работа над сценой практически закончена. Осталось только добавить дополнительные источники света и визуализировать полученный результат. Так как освещение сцены является сложной задачей, которой мы плотнее займемся в главе 9, мы подготовили для вас файл с уже настроенными источниками света.

Упражнение. Импорт источников света и визуализация сцены
Вы можете продолжить выполнение предыдущего упражнения.

  1. Сделайте видимыми все слои и вернитесь к стандартной четырехоконной конфигурации.
  2. Щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Import (Импорт) меню File (Файл). В окне диалога Import Options (Параметры импорта) введите в текстовое поле раздела Name clash options (Конфликтующие имена) слово Ligths, остальные настройки оставьте без изменений и нажмите кнопку Import (Импортировать). Вам нужно импортировать файл OceanLights.
  3. Итак, все источники света, необходимые в данной сцене, импортированы и даже расставлены по своим местам. Проверьте их настройки в окне диалога Attribute Settings (Редактор атрибутов) и сохраните сцену. Результат проделанной работы можно увидеть, визуализировав сцену. В процессе визуализации программа строит проекцию изображения сцены в каждом кадре с заданной точки наблюдения с учетом падающего на объекты сцены света и назначенных им материалов и затем сохраняет полученный результат в файле. Затем полученную последовательность файлов можно просмотреть с помощью служебной программы FCheck (Контроль файлов).
  4. Выберите в меню оперативного доступа команду Window > Rendering Editor > Render View (Окно > Редакторы визуализации > Просмотр визуализации), чтобы открыть окно диалога Render View (Просмотр визуализации). Затем выберите в меню Options (Параметры) этого окна команду Render Globals (Общие параметры визуализации). Появится окно диалога с параметрами визуализации. Введите слово OceanWorld в поле File Name Prefix (Префикс имени файла) в разделе Image File Output (Файл с выходным изображением), чтобы задать имя последовательности визуализируемых кадров. В раскрывающемся списке Frame/Animation Ext (Расширение кадра/анимации) выберите вариант namej.ext. В результате, например, кадр № 67 будет сохранен под именем OceanWorld067.tif.
  5. Чтобы указать число кадров, которые нужно визуализировать, введите в поле End Frame (Конечный кадр) значение 360. В поле Frame Padding (Количество цифр в номере кадра) введите значение 3, чтобы все номера кадров были трехзначными. В результате в номерах кадров меньше сотого перед значимыми цифрами появятся нули. Благодаря этому система нумерации будет работать со всеми программами компиляции изображений.
  6. Теперь нужно указать формат изображения. Если у вас мало места на диске, можно выбрать формат JPEG, но лучше всего использовать формат TIFF. В раскрывающемся списке Camera (Камера) выберите вариант BoatCamera. Снимите флажок Alpha Channel (Mask) (Альфа-канал (маска)). В разделе Anti-aliasing Quality (Качество сглаживания) выберите в раскрывающемся списке Presets (Предустановленные значения) вариант Production Quality (Качество фильма). В разделе Raytradng Quality (Качество трассирования) установите флажок Raytradng (Трассирование). Напоследок установите флажок Motion Blur (Размывание в движении) и установите переключатель Motion Blur Type (Тип размывания в движении) в положение 20 (рис. 4.24). Закройте окно диалога Render Globals (Общие параметры визуализации).

Maya: Настройка параметров визуализации в окне диалога Render GLobals

Maya: Настройка параметров визуализации в окне диалога Render GLobals

Рис. 4.24. Настройка параметров визуализации в окне диалога Render GLobals


  1. Сохраните сцену.
  2. Щелкните на кнопке Render (Визуализация) на панели окна проекции Render View (Просмотр визуализации). Если будет визуализирована не та проекция, которая требуется, щелкните правой кнопкой мыши на любой точке этого окна и выберите в появившемся меню команду Render > Render > View (Визуализировать > Визуализировать > Проекция), где под проекцией подразумевается имя нужного вам окна проекций.
  3. Для визуализации всей последовательности кадров выберите в меню оперативного доступа команду Render > Batch Render (Визуализация > Пакетная визуализация). Кадры будут сохранены в папке project\images. Для наблюдения за ходом визуализации откройте окно диалога Script Editor (Редактор сценариев). Это делается с помощью команды Window > General Editors > Script Editor (Окно > Редакторы общего назначения > Редактор сценариев).

Просмотр результатов визуализации
В данном упражнении результатом визуализации стала последовательность статичных картинок. Теперь поговорим о том, как можно осуществить их просмотр. Пришло время познакомиться со служебной программой FCheck (Контроль файлов), которая является проигрывателем, встроенным в Maya. В программу загружается последовательность визуализированных кадров для просмотра.
После установки Maya на ваш компьютер значок программы FCheck (Контроль файлов) появился в меню Start (Пуск). Выберите команду Start > Programs > Maya > FCheck для запуска данной программы, а затем выберите в меню File (Файл) ее окна команду Open Animation (Открыть анимацию). Найдите в появившемся окне диалога файл OceanWorld001.tif и нажмите кнопку Open (Открыть), чтобы приступить к просмотру анимации.
В качестве альтернативного способа можно предложить сохранить анимацию в файле формата AVI и воспроизводить ее с помощью стандартного проигрывателя.

Maya: Настройка параметров визуализации в окне диалога Render GLobals

Изображение: 

Maya: Настройка параметров визуализации в окне диалога Render GLobals

Изображение: 

6. Подведем итоги

 

 

Подведем итоги



В этой главе вы сделали первый шаг к полноценному использованию программы Maya, получив представление о многочисленных методиках и инструментах, используемых для создания сцен. Применив всего лишь один из многочисленных методов анимации, вы создали замечательную сцену. Кроме того, по ходу дела вы узнали о следующих методах и понятиях:

  • Начальный этап моделирования. Основу сцены составляют создаваемые вами объекты.
  • Работа со слоями и группами. Вы узнали, как разделить компоненты сцены на отдельные слои или сгруппировать их, чтобы сделать структуру сцены более понятной.
  • Упругие гибкие деформации. Вы увидели, как просто можно изменить форму простого объекта для получения различных эффектов или создания иллюзии движения.
  • Использование ограничителей. Мы продемонстрировали альтернативные способы создания связей между объектами, предоставляющие дополнительные возможности контроля за происходящим в сцене.
  • Основы анимации. Вы познакомились с простым способом заставить объекты перемещаться — с анимацией вдоль траектории.
  • Работа с материалами в окне диалога Hypershade. Вы узнали, как импортировать заранее созданные материалы и назначить их объектам сцены.
  • Использование интерактивной фотореалистичной визуализации. Процесс редактирования текстур и освещения в сцене сильно упростился с тех пор, как появилась возможность немедленного просмотра результатов этого редактирования.
  • Визуализация. Мы продемонстрировали настройку параметров визуализации и ее воспроизведение с помощью служебной программы FCheck (Контроль файлов).

Постоянная систематизация результатов вашего труда является хорошей привычкой, которая впоследствии облегчает работу над сценой и позволяет экономить время. Теперь пришла пора заняться детальным изучением каждой из стадий создания проекта: моделирования, назначения материалов, освещения, анимации и визуализации.


 

Глава 5. Моделирование на основе NURBS-кривых

Глава 5. Моделирование на основе NURBS-кривых







1. В этой главе

 

 

В этой главе



После того как в предыдущей главе мы бросили беглый взгляд на процесс создания анимации в Maya, пришло время детально разобрать все стадии этого процесса: моделирование объектов, назначение материалов, освещение сцены, анимацию и визуализацию. В этой главе мы поговорим о первой стадии, то есть о моделировании. Оно является основой создания сцен в Maya. Какой бы проект вы ни создавали, первым шагом будет лепка в виртуальном пространстве каждого из объектов, фигурирующих в этом проекте. Моделированием в компьютерной графике называется процесс создания поверхностей объектов.
Также в этой главе пойдет речь о более профессиональном подходе к использованию меню оперативного доступа, клавиатурных комбинаций и настраиваемых контекстных меню объектов. В отличие от программ трехмерного моделирования, ориентированных на любителей, Maya имеет не полностью заданную конфигурацию. Профессионалы обычно пользуются меню оперативного доступа и предпочитают создавать новые клавиатурные комбинации в дополнение к уже существующим. Контекстные меню объектов относятся к нововведениям, существенно ускоряющим работу над сценой. В главе 14 мы покажем, как создать собственные контекстные меню.
А теперь перечислим методики и понятия, информацию о которых вы получите в этой главе.

  • Установка предварительно заданных компонентов. Вам предстоит загрузить заранее настроенные контекстные меню, клавиатурные комбинации и другие элементы интерфейса.
  • Меню оперативного доступа и клавиатурные комбинации. Вы сможете повысить эффективность работы с помощью меню оперативного доступа, клавиатурных комбинаций и контекстных меню.
  • Начальные сведения о моделировании на основе NURBS-объектов. Мы покажем, как на основе объектов-примитивов можно создать модели трехмерных объектов, а также продемонстрируем приемы управления частями этих объектов.
  • Выбор техники моделирования. Вам предстоит познакомиться с сильными и слабыми сторонами различных методик моделирования.
  • Применение знаний и умений. Шаг за шагом мы покажем вам, как с помощью уже известных вам методик и приемов создать модель дома.

В этой главе вы получите начальные сведения о моделировании на основе NURBS-кривых в Maya и узнаете о методах работы с различными типами объектов. Понимание принципов моделирования облегчает процесс создания объектов и делает его более эффективным. Maya предлагает такое множество разнообразных функций и инструментов для работы в этой области, что вам не придется скучать!

Ключевые термины

Узел (Node). Базовый элемент сцены, хранящий информацию об атрибутах объекта, то есть о наборе переменных, определяющих его свойства. Атрибуты узла могут быть связаны с другими узлами, образуя целую сеть. При работе в Maya вам постоянно придется создавать новые узлы, связывать их друг с другом, оценивать и удалять ненужные. Неоднородный рациональный В-сплайн (NURBS). Тип сплайна, имеющего управляющие точки, расположенные на кривой сплайна или за ее пределами. Кривые сплайнов данного типа могут применяться для формирования поверхностей, также определяемых управляющими точками.
Сплайн (Spline). Линия, кривизна которой определяется управляющими точками.
Направление поверхности (Surface direction). NURBS-поверхность всегда имеет наружную и внутреннюю стороны, что дает возможность говорить о направлении поверхности, определяемом координатами U и V. Кривые также имеют направление. Ошибка в его выборе может стать причиной проблем.
Нормаль (Normal). Вектор, направленный перпендикулярно поверхности. Объекты создаются на основе поверхностей, которые представляют собой бесконечно тонкие листы, одна сторона которых определена как наружная, а другая — как внутренняя. Наружной считается сторона, из которой исходит вектор нормали.


 

2. Неоднородные рациональные В-сплайны

 

Неоднородные рациональные В-сплайны



В компьютерной графике существует два подхода к моделированию объектов: на основе полигональных сеток и на основе NURBS-кривых. Большинство программ для создания трехмерной анимации работает только с полигонами. В Maya кроме этого используется более сложная и мощная система моделирования, которая основана на неоднородных рациональных сплайнах Безье (NURBS, Non-Uniform Rational Bezier Splines). Созданная таким способом поверхность похожа на трехмерный искривленный лист в пространстве. Существуют ограничения на их построение, соединение друг с другом и деление на части, но в принципе это очень гибкие объекты. Основное их преимущество состоит в том, что в Maya они остаются чистыми кривыми, то есть математическими конструкциями. Уровень детализации получаемых на их основе поверхностей можно указывать как в окне проекции, так и при визуализации. Грубую огранку объектов, возникающую при попытке создать искривленную поверхность из полигональной сетки, легко можно убрать при работе с NURBS-поверхностями. Достаточно увеличить уровень детализации.
Моделирование на основе NURBS-кривых не сводится к соединению друг с другом отдельных фрагментов. В отличие от полигонов, имеющих фиксированную форму, в NURBS-моделировании трехмерные объекты создаются из кривых и поверхностей, что предоставляет неограниченные возможности их использования. Если вам нравится проектирование архитектуры и решение различных задач, то вы определенно почувствуете вкус к NURBS-моделированию.
Попробуем дать вам представление о природе неоднородных рациональных В-сплайнов. Их можно рассматривать как разновидность сплайна, используемого для определения кривых, которые лежат в основе математической структуры, задающей вид NURBS-поверхности. В этой главе мы покажем вам основные приемы работы с объектами данного типа, не пускаясь в глубокие теоретические изыскания. Обучаться компьютерному моделированию лучше всего методом проб и ошибок, поэтому в данной главе вы получите возможность на практике исследовать природу изучаемого объекта. Чтобы облегчить вам запоминание большого количества деталей, мы будем по ходу дела упоминать все команды, клавиатурные комбинации, поля, значения и прочие необходимые подробности. По мере чтения книги такие подсказки будут требоваться вам все реже и реже, но на начальном этапе вряд ли возможно без этого обойтись.

Преимущества моделирования на основе NURBS-кривых
Каждая из методик моделирования имеет свои сильные и слабые стороны, и выбор методики, наилучшим образом соответствующей конкретной задаче, требует немалого опыта в данной области. При выборе метода создания конкретного объекта нужно учитывать несколько факторов. NURBS-кривые хорошо подходят для моделирования объектов органического происхождения, например Животных, растений, фруктов, которые можно строить путем стыковки друг с другом гладких фрагментов поверхности. Также очень удобно использовать NURBS-кривые для построения серийно выпускаемых промышленных изделий, которые одновременно характеризуются точностью исполнения и обтекаемыми формами. К ним относятся транспортные средства, прессованные детали, различные приборы и прочие объекты с искривленными поверхностями, созданные руками человека.
Если вы сомневаетесь в правильности выбора способа моделирования, имейте в виду, что можно начать построение объекта с NURBS-кривых, а затем преобразовать его в сетку полигонов. Эта возможность является одним из основных преимуществ моделирования на основе NURBS-кривых. Например, чтобы освободиться от швов в местах сочленений отдельных частей при создании человеческой фигуры, ее достаточно преобразовать в сетку полигонов и затем связать отдельные фрагменты в единый объект. Благодаря наличию истории создания объекта при редактировании лежащих в основе фигуры NURBS-кривых ее вид будет автоматически изменяться даже после вышеописанного преобразования. Впрочем, моделирование на основе NURBS-кривых имеет и отрицательные стороны. При создании объектов, которые впоследствии должны быть анимированы, можно заметить наличие швов и даже зазоров между отдельными фрагментами NURBS-поверхностей. В результате этой особенности конструирования практически никогда не удается получить монолитный объект. Чтобы избежать упомянутой выше проблемы, приходится очень тщательно сшивать отдельные фрагменты между собой.

Использование NURBS-кривых также приводит к усложнению модели. Наличие большого числа кривых, определяющих поверхность, может заметно усложнить ее редактирование. Кроме того, иногда такие модели оказываются настолько массивными, что с ними невозможно работать в интерактивном режиме. Конечно, в данном случае все зависит от мощности SD-ускорителя компьютера! Другим недостатком использования NURBS-кривых является увеличение времени визуализации. Идеальная математическая кривая, определяющая форму поверхности, должна быть конкретизирована с помощью полигонов, наличие большого количества которых замедляет визуализацию.
В этой главе будет рассмотрен процесс моделирования домика на основе NURBS-кривых. Дом является первым объектом сцены, которую вам предстоит создать в процессе работы над упражнениями нашей книги.

3. Контекстные меню и пользовательский интерфейс

 

Контекстные меню и пользовательский интерфейс



Работу с Maya можно сделать быстрой и эффективной. Наблюдение за работой опытных пользователей создает впечатление магического действа, потому что сцена, словно по волшебству, возникает из ничего при минимальном количестве нажатий клавиш и использовании мыши. Секрет такой быстрой работы состоит в создании контекстных меню, которые помогают увеличить продуктивность и скорость различных действий. Если нажать и удерживать определенные клавиши, нажимая при этом левую кнопку мыши, то появится меню, похожее на компас. Перетаскивание указателя мыши на любую из его команд приводит к ее выполнению. В случае быстрого выполнения описанных действий вы успеете заметить только линию на экране и быстро промелькнувшее имя выполняемой команды.
После нескольких недель работы вы изучите контекстные меню и сможете мгновенно создавать и редактировать объекты. Так как процесс их использования является двухступенчатым (сначала нужно нажать клавиши, а потом сделать вы-эор при помощи указателя мыши), имеет смысл сгруппировать связанные друг с цругом команды таким образом, чтобы их перечень вызывался нажатием одной и гой же комбинации. Например, можно сделать так, чтобы комбинация клавиш Alt+c приводила к переходу в режим редактирования кривых. При этом две наиболее часто используемые в этом режиме команды можно расположить слева и права. В результате нажатия комбинации клавиш Alt+c, сопровождаемого нажатием левой кнопки мыши и перемещением указателя влево, как показано на рис. 5.1, будет быстро включен требуемый режим редактирования. Со временем подобные действия можно научиться выполнять настолько быстро, что со стороны будет невозможно проследить за ними.

Maya: Пример пользовательского контекстного меню

Рис. 5.1. Пример пользовательского контекстного меню

При выполнении как упражнений этой главы, так и остальных упражнений, имеющихся в данной книге, можно воспользоваться набором контекстных меню, адаптированных под стоящие перед вам задачи. Кроме того, такие меню можно использовать в качестве отправной точки для создания своих собственных наборов команд. Также увеличить эффективность работы с Maya можно путем изучения имеющихся клавиатурных комбинаций и создания своих собственных. Мы познакомим вас с рядом клавиатурных комбинаций, используемых в дополнение к тем, которые вы применяете при работе с контекстными меню. Посмотрим на процесс их загрузки.

Настройка интерфейса и загрузка контекстных меню
Итак, прежде всего необходимо импортировать контекстные меню и клавиатурные комбинации, полезные для выполнения упражнений этой главы. В главе 14 рассказывается о способах создания пользовательских контекстных меню и связывания их с определенными клавиатурными комбинациями, но в данном случае для экономии времени мы предлагаем вам воспользоваться имеющимися на компакт-диске заготовками.
Обратите внимание, что наши рекомендации рассчитаны на пользователей, работающих с операционными системами семейства Windows. Если вы используете Linux, Mac OS X или IRIX, вы найдете аналогичные папки и файлы на жестком диске вашего компьютера. В случае возникновения вопросов, обратитесь к руководству пользователя.

  1. Убедитесь, что окно программы Maya 4 закрыто. Его открытие после завершения выполнения данного упражнения приведет к загрузке нужных файлов.
  2. Вставьте в дисковод прилагаемый к книге компакт-диск и откройте папку Chapter_05\Marking_Menus. Выделите любой из файлов этой папки и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+a. В результате выделенными окажутся все файлы. Щелкните на них правой кнопкой мыши и выберите в появившемся меню команду Сору (Копировать).
  3. Теперь нужно выбрать папку, к которой будет обращаться программа для загрузки контекстных меню. В операционной системе Windows NT это может быть папка My Documents\Maya\4.0\prefs\Marking Menus или winnt\profiles\ Administrator\maya\4.0\prefs\markingMenus. Если же вы работаете с Windows 2000, нужная папка может находиться по адресу Documents and Settings\Administrator\ My Documents\Maya\4.0\prefs\markinMenus. Если ваш компьютер подключен к локальной сети, маршрут доступа будет содержать вместо имени администратора ваше имя, В любом случае искомая папка будет располагаться на системном диске. Проще всего найти ее, заставив систему искать файл windowprefs.mel Поместите скопированные файлы в найденную папку.
  4. Скопируйте содержимое папки Chapter_05\Hotkeys, расположенной на компакт-диске. Скопируйте их в папку prefs, расположенную по одному из указанных на предыдущем шаге адресов.
  5. Теперь откройте окно программы Maya. Перед загрузкой контекстных меню будет нелишним скрыть практически все элементы интерфейса, освободив тем самым дополнительное место. В меню оперативного доступа выберите команду Display > UI Elements > Hide UI Elements (Отображение > Элементы интерфейса > Скрыть элементы интерфейса). Обратите внимание, сколько свободного пространства появилось в результате выполнения этой команды.
  6. Однако некоторые элементы интерфейса все же желательно иметь перед глазами. Снова выберите команду Display > UI Elements (Отображение интерфейса) и в открывшемся списке установите флажки рядом с названиями элементов Help Line (Строка подсказки) и Command Line (Командная строка). Дело в том, что при создании элементов в этих строках отображаются сообщения об ошибках и вспомогательная информация. Теперь вам осталось скрыть главное меню и меню окна проекции. Для этого используются клавиатурные комбинации Ctrl+m и Shift+m соответственно.

ПРИМЕЧАНИЕ
Альтернативным способом изменения видимости строк меню является окно диалога Preferences (Параметры), для вызова которого используется команда Window > Setting/Preferences > Preferences (Окно > Настройки/Параметры > Параметры). В списке Categories (Категории) выберите вариант Interface (Интерфейс) и снимите или установите флажки Main Window (В главном окне) и In Panels (В окнах проекции) в разделе Show Menubar (Показывать строку меню). Можно пойти дальше и скрыть даже строку заголовка, но имейте в виду, что это осложнит работу с несколькими приложениями одновременно.


7. Выберите в меню оперативного доступа команду File > Save Preferences (Файл > Сохранить настройки). Упрощенный интерфейс, оптимизированный для выполнения упражнений этой главы, готов к использованию.

Настройка меню оперативного доступа
Первый взгляд на новый вид окна программы Maya может привести в недоумение, потому что теперь, когда почти все элементы интерфейса скрыты, возникает ощущение отсутствия контроля над происходящим. Но на самом деле любой командой по-прежнему можно воспользоваться с помощью меню оперативного доступа. Рассмотрим процесс настройки этого меню.


1. Чтобы убедиться, что вы имеете доступ ко всем меню, нажмите и удерживайте клавишу Пробел, щелкните на команде Hotbox Controls (Элементы управления меню оперативного доступа) и затем выберите вариант Show All (Показать все). Для получения доступа к функции, для которой не задана клавиатурная комбинация или контекстное меню, используйте меню оперативного доступа. Если окажется, что вы раз за разом выбираете в этом меню один и тот же набор команд, имеет смысл назначить им клавиатурные комбинации или собрать их в контекстное меню.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если вы работаете с пакетом Maya Unlimited, следует скрыть ряд пунктов меню оперативного доступа, оставив только функции, которые вам предстоит использовать. Выберите в меню оперативного доступа команду Hotbox Controls (Элементы управления меню оперативного доступа) и снимите флажки Show Cloth Menus (Показать меню для работы с тканями) и Show Live Menus (Показать меню «живой камеры»).


2. Выберите в меню оперативного доступа команду File > Save Preferences (Файл > Сохранить настройки).

ВНИМАНИЕ
Если хотя бы одно из окон проекции не является активным, нажатие и удер-жание клавиши Пробел не приведет к появлению меню оперативного доступа. Если поверх окон проекции открыто какое-либо окно диалога, нужно щелкнуть на нужном окне проекции правой кнопкой мыши, чтобы перевести его в активное состояние, не снимая при этом выделение с объектов. Обратите внимание, что в результате вокруг окна появляется синяя рамка.

Перечислим клавиатурные комбинации, использование которых в сочетании с нажатием левой кнопки мыши приводит к появлению загруженных вами контекстных меню.


Контекстное меню Клавиатурная комбинация
mfNURBSPrimitives_Press Ctrl+z
mfNURBSediting_Press Alt+z
mfNURBSsurface_Press Ctrl+Alt+z
mfPolygonPrimitives_Press Ctrl+x
mfPolygonEditing_Press Alt+x
mfCurvesCreation_Press Ctrl+c
mfCurvesEditing_Press Alt+c

Попробуйте самостоятельно вызвать каждое из них.
А вот перечень клавиатурных комбинаций, которые были добавлены или переназначены.


Функция Клавиатурная комбинация
Script Editor (Редактор сценариев) Shift+S
Hypergraph (Просмотр структуры) Shift+H
Attribute Editor (Редактор атрибутов) Ctrl+a
Show/Hide Channel Box
(Показать/Скрыть окно каналов)
Shift+С
Hypershade (Редактор узлов) Shift+T
Outliner (Структура) Shift+0
Toggle the Time Slider on/off
(Показать/Скрыть ползунок таймера анимации)
Alt+t
Undo (Отменить) Z
Visor (Просмотр образцов) Shift+V

Клавиатурные комбинации расположены таким образом, чтобы их было удобно нажимать левой рукой. При желании их всегда можно переназначить. Если вы левша, то вам, скорее всего, захочется переназначить также клавиши, управляющие преобразованиями (q, w, e, r). Скорость работы увеличивается, если не приходится постоянно перемещать руку из левой части клавиатуры в правую. В данном случае Требуется научиться нажимать вышеупомянутые клавиатурные комбинации вслепую. По мере изучения материала книги вы будете знакомиться со все новыми и новыми комбинациями.

Первые комбинации клавиш, которые вам предстоит запомнить в этой главе:

  • Ctrl+z. Дает доступ к меню, которое содержит инструменты создания NURBS-поверхностей.
  • Alt+z. Вызывает контекстные меню с командами редактирования NURBS-no-верхностей.
  • Щелчок правой кнопкой мыши на окне проекции, в котором выделен NURBS-объект, приводит к появлению контекстного меню для выделенных элементов NURBS-сетки, например изопараметрических кривых или узловых точек.

Maya: Пример пользовательского контекстного меню

Изображение: 

4. Создание старого дома

 

Создание старого дома



Итак, все готово для начала работы над созданием «Мира монстров». Прежде всего вам предстоит на основе простых NURBS-объектов смоделировать дом, в котором будет жить монстр. По мере добавления все новых и новых деталей дом будет становиться все сложнее. Мы не собираемся приводить исчерпывающий список всех инструментов Maya с объяснением возможных вариантов их использования. Для этого существует руководство пользователя. Но назначение основных инструментов станет понятным в процессе обучения работе с программой.

ВНИМАНИЕ
Случайное нажатие комбинации клавиш Alt+v спровоцирует воспроизведение анимации, что может стать источником проблем. Так как ползунок таймера анимации в данном упражнении скрыт, а ключи анимации для какого-либо объекта пока не созданы, вы даже не заметите, что перешли в режим воспроизведения анимации, в котором невозможно создание и редактирование большинства объектов. Сделать видимым ползунок таймера анимации можно, выбрав в меню оперативного доступа команду Display > UI Elevemts > Time Slider (Отображение > Элементы интерфейса > Ползунок таймера анимации) или нажав комбинацию клавиш Alt+t. Чтобы остановить воспроизведение анимации, если оно все же началось, повторно нажмите Alt+v или воспользуйтесь клавишей Esc. Перепрограммировать заданную по умолчанию комбинацию клавиш можно в окне диалога Hotkey Editor (Редактор клавиатурных комбинаций), которое вызывается командой Windows > Settings/Preferences > Hotkeys (Окно > Настройки/Параметры > Клавиатурные комбинации). В разделе Assign New Hotkey (Назначить новую клавиатурную комбинацию) введите v в поле Key (Клавиша), установите переключатель Modifier (Модификатор) в положение Alt и нажмите кнопку Find (Найти). Теперь можно легко назначить найденной команде новую клавиатурную комбинацию. Впрочем, подобными вещами лучше не увлекаться, потому что если впоследствии вам придется, например, переустановить программу, все значения клавиатурных комбинаций вернутся к заданным по умолчанию, и вы просто не сможете сними работать, потому что привыкли к своим собственным!

Свое знакомство с NURBS-объектами вы начнете с построения дома, в процессе которого будут использоваться меню оперативного доступа, клавиатурные комбинации и контекстные меню. Работа над сценой продолжится в следующих главах, и к концу книги вы получите детально разработанную сцену, визуализация которой приведет к появлению впечатляющей анимации.

Начало нового проекта
В отличие от других приложений Windows, Maya всегда по умолчанию сохраняет документы в папках, предназначенных для проекта. Почему в папках, а не в одной папке? Maya создает набор вложенных папок, чтобы управлять всеми созданными файлами в процессе формирования сложной анимации. Файлы сцены, текстуры, результаты визуализации и т. п. хранятся в отдельных папках. Обычно, начиная новый проект, пользователи создают для него специальную папку, а затем программа автоматически создает все нужные вложенные папки.

  1. Во-первых, нужно создать папку, которая при выполнении упражнений будет использоваться в качестве папки назначения. Присвойте ей имя в соответствии со стандартом, принятым в вашей операционной системе.

ВНИМАНИЕ
Избегайте использования символа пробела в именах папок и файлов, заменяя его знаком подчеркивания. Если маршрут доступа к файлам включает пробелы, Maya может работать некорректно.


  1. Для создания нового проекта выберите в меню оперативного доступа команду File > Project > New (Файл > Проект > Создать).
  2. Введите в поле Name (Имя) имя проекта OldHouse и нажмите кнопку Use Defaults (По умолчанию).
  3. В поле Location (Местоположение) введите путь доступа к папке M4F_SW. Нажмите кнопку Browse (Просмотр) и, найдя в появившемся окне диалога нужную папку, дважды щелкните на ее имени. Затем нажмите кнопку Accept (Принять). Если теперь, например, с помощью приложения Windows Explorer посмотреть на содержимое папки M4F_SW, то будет видно, что в ней возникло несколько дополнительных папок, необходимых для работы над данным проектом.
  4. Если вы меняли параметры координатной сетки, их требуется восстановить. Только в этом случае начальная точка будет располагаться в нужном месте. Выберите в меню оперативного доступа команду Display (Отображение) и в появившемся меню щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Grid (Сетка). В меню Edit (Правка) появившегося окна диалога Grid Options (Параметры сетки) выберите команду Reset Settings (Сбросить настройки). Нажмите кнопку Apply and Close (Применить и закрыть).
  5. Теперь нужно указать систему единиц, в которой будут исчисляться размеры создаваемых объектов. Выберите в меню оперативного доступа команду Windows > Settings/Preferences > Hotkeys (Окно > Настройки/Параметры >Клавиатурные комбинации).
  6. В списке Categories (Категории) появившегося окна диалога выберите вариант Settings (Настройки). В раскрывающемся списке Linear (Линейные) раздела Working Units (Рабочие единицы) выберите вариант Inch (Дюймы).
  7. Нажмите кнопку Save (Сохранить) и затем закройте окно диалога Preferences (Параметры).

СОВЕТ
После изменения единиц измерения у вас могут возникнуть проблемы с изменением масштаба. Например, вдруг может оказаться, что половина окна проекции просто отрезана. Причиной этого является слишком малое значение параметра Far Clip Plane (Дальняя плоскость отсечки). Убедитесь, что у вас активно окно проекции Perspective (Перспектива) и выберите в меню оперативного доступа команду View > Camera Attribute Editor (Вид > Редактор атрибутов для камеры). В поле Far Clip Plane (Дальняя плоскость отсечки) раздела Camera Attributes (Параметры камеры) введите значение 10 000. Если же объект исчезает при попытке разглядеть его поближе, измените значение параметра Near Clip Plane (Ближняя плоскость отсечки).

5. Создание крыши

 

Создание крыши



Для создания крыши будут использованы два>ШКВ5-примитива — Cube (Куб) и Plane (Плоскость). Как вы, вероятно, помните, куб состоит из шести плоскостей, соединенных в одну группу. В результате щелчок на нем приводит к выделению только одной его грани, а не всего объекта. Чтобы выделить объект целиком, нажмите клавишу ↑.

Упражнение. Создание кровельного материала

  1. Для начала нужно создать NURBS-примитив Cube (Куб). Это можно сделать с помощью меню оперативного доступа, но в данном случае наша цель — научить вас работать с новыми контекстными меню. Одновременно нажмите комбинацию клавиш Ctrl+z и левую кнопку мыши. Перетащите указатель влево и отпустите кнопку мыши, чтобы создать куб.
  2. Нажмите комбинацию клавиш Shift+C, чтобы сделать видимым окно каналов, в котором можно будет изменить параметры куба. В текстовое поле Name (Имя) введите имя RoofTile. А в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Z (Масштабирование по оси Z) и Rotate X (Поворот относительно оси X) введите значения 150, 12 и -6 соответственно. В итоге получится длинная плоская доска, повернутая под небольшим углом, которую вам предстоит использовать в качестве исходной единицы кровельного материала.
  3. Теперь нужно создать много таких досок, чтобы покрыть ими крышу. Выберите в меню оперативного доступа команду Edit (Правка) и щелкните на квадратике, расположенном справа от названия команды Duplicate (Дублировать). В меню Edit (Правка) окна диалога Duplicate Options (Параметры дублирования) выберите команду Reset Settings (Сбросить настройки). Если ранее дубликаты уже создавались, выполнение этой команды приведет к сбросу предыдущих настроек и восстановлению заданных по умолчанию значений.
  4. В крайнее справа поле Translate (Перемещение) введите значение 8, чтобы каждая следующая копия была сдвинута относительно предыдущей на 8 дюймов вдоль оси Z. В поле Number of Copies (Число копий) введите значение 15. Значения остальных параметров оставьте без изменений и нажмите кнопку Duplicate (Дублировать). В результате должны появиться 15 досок, сдвинутых друг относительно друга, как показано на рис. 5.2.

Maya: Результат дублирования преобразованного куба

Рис. 5.2. Результат дублирования преобразованного куба

  1. Итак, мы получили ряд перекрывающихся объектов. Нажмите клавишу а, чтобы целиком уместить их в границах окна проекции. Все они при этом должны быть выделены. Если вы случайно сняли выделение, нарисуйте рамку, охватывающую все дубликаты, и нажмите клавишу ↑. В меню оперативного доступа выберите команду Edit (Правка) и щелкните на квадратике, расположенном справа от названия команды Group (Группировать). В окне диалога Group Options (Параметры группировки) установите переключатель Group Pivot (Опорная точка группы) в положение Center (Геометрический центр) и нажмите кнопку Group (Группировать). В итоге набор досок станет единым объектом, который легко подвергается преобразованиям перемещения и поворота. Присвойте группе имя Shingles. При работе над сценой хорошим приемом является присвоение объектам значимых имен непосредственно после их создания.

Упражнение. Завершение работы над крышей

  1. Для завершения моделирования крыши нужна поверхность, которая будет служить кровельной плитой. Ее наличие не даст вам заглянуть внутрь дома через просветы между отдельными досками. С помощью контекстного меню, вызываемого с помощью комбинации клавиш Ctrl+z, создайте еще один куб и присвойте ему имя RoofSlab.
  2. Теперь нужно положить кровлю на кровельную плиту. Это проще всего сделать в четырехоконном представлении, масштабируя и перемещая куб RoofSlab в интерактивном режиме. Нажмите сначала клавишу Пробел для перехода в это представление, а затем — комбинацию клавиш Shift+a, устанавливая во всех окнах проекции масштаб изображения, обеспечивающий показ всех объектов сцены целиком. С помощью инструментов Move (Переместить) и Scale (Масштабировать) поместите куб RoofSlab в положение, показанное на рис. 5.3. Кроме того, можно использовать окно каналов для ввода точных значений параметров преобразования. А именно, нужно ввести в поля Translate Y (Смещение по оси Y), Translate Z (Смещение по оси Т), Scale X (Масштабирование по оси X) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) значения -2, 58,5, 143 и 129 соответственно.

Maya: Результат масштабирования и перемещения объекта RoofSlab

Рис. 5.3. Результат масштабирования и перемещения объекта RoofSlab

ПРИМЕЧАНИЕ
Контекстные меню преобразований полезны в случаях, когда нужно ограничить преобразование одной из осей. Нажмите и удерживайте клавишу, активизирующую инструмент нужного преобразования, и левую кнопку мыши. В результате появится одно из меню, выбрав в котором подходящий вариант вы ограничите преобразование одной осью или плоскостью. Затем, используя среднюю кнопку мыши, можно осуществить преобразование.

  1. Уменьшите масштаб изображения таким образом, чтобы появилась возможность выделить оба присутствующих в сцене объекта одной рамкой. Затем нажмите клавишу Т, чтобы перейти от выделения граней к выделению объектов целиком. В меню оперативного доступа выберите команду Edit (Правка) и щелкните на квадратике, расположенном справа от названия команды Group (Группировать). В окне диалога Group Options (Параметры группировки) установите переключатель Group Under (Группировка) в положение World (Глобальная). В этом случае группа окажется на верхнем уровне иерархии. Если оставить этот переключатель в положении Parent (Под предком), группа окажется подчиненной ближайшему общему предку входящих в нее объектов. В данном случае это приведет к потере группировки объектов Shingles и RoofSlab. В окне каналов присвойте новой группе имя RoofSide.
  2. Поверните группу, изменив в окне каналов значение параметра Rotate X (Поворот относительно оси X) на 35.
  3. Займемся созданием второй стороны крыши. Для этого достаточно продублировать уже имеющийся объект и изменить его ориентацию. Убедитесь, что объект RoofSide выделен, и откройте окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования). Напомним, что для этого нужно выбрать в меню оперативного доступа команду Edit (Правка) и щелкнуть на квадратике, расположенном справа от названия команды Duplicate (Дублировать). Восстановите заданные по умолчанию настройки с помощью команды Reset Settings (Сбросить настройки) меню Edit (Правка) окна диалога. Введите в поля Translate Z (Смещение по оси Z), Scale 2 (Масштабирование по оси Z) и Rotate X (Поворот относительно оси X) значения -109,3, -1 и -70 соответственно. Вторая сторона крыши готова! Нажмите комбинацию клавиш Shift+a, чтобы целиком уместить все объекты в границах окон проекции. Нарисуйте выделяющую рамку вокруг обеих половин крыши и два раза нажмите клавишу Т, а затем выберите в меню оперативного доступа команду Edit ь Group (Правка > Группировать). Присвойте новой группе имя Roof.

ПРИМЕЧАНИЕ
Выбирать команду Reset Settings (Сбросить настройки) в меню Edit (Правка) окна диалога с параметрами команды или инструмента рекомендуется каждый раз перед вводом новых параметров.

  1. Переместите центр группы Roof в начало системы координат для удобства дальнейшего процесса моделирования. Активизируйте инструмент Move (Переместить), нажав клавишу w. Перейдите в окно проекции Side (Вид сбоку), затем нажмите и удерживайте клавишу х, чтобы активизировать режим привязки к сетке. О переходе в этот режим свидетельствует изменение формы значка преобразования перемещения с квадрата на круг. Убедитесь, что группа Roof выделена, щелкните на центре значка преобразования и перетащите указатель мыши в место пересечения толстых черных линий сетки, как показано на рис. 5.4. Благодаря режиму привязки центр группы переместится точно в начало координат.

Maya: Временное включение режима привязки помогает поместить центр группы Roof точно в начало координат

Рис. 5.4. Временное включение режима привязки помогает поместить центр группы Roof точно в начало координат

  1. В окне проекции Side (Вид сбоку) увеличьте масштаб области схождения обоих скатов крыши. Для этого нужно нажать комбинацию клавиш Ctrl+Alt, одновременно рисуя выделяющую рамку вокруг этой области. В результате окажется, что скаты крыши не стыкуются достаточно точно, как показано на рис. 5.5. Решить эту проблему можно путем перемещения вершин объекта Shingles при включенном режиме привязки к сетке.

Maya: Результат увеличения масштаба области схождения скатов крыши

Рис. 5.5. Результат увеличения масштаба области схождения скатов крыши

ВНИМАНИЕ
Если камера, через окно которой осуществляется показ текущей проекции, имеет слишком маленькое значение параметра Far Clip Plane (Дальняя плоскость отсечки), это приводит не только к проблемам просмотра объектов, но и к ограничениям на выделение объектов. Например, при выделении ската крыши в окне проекции Side (Вид сбоку) вполне может оказаться, что объекты, расположенные на заднем плане, невозможно выделить, потому что они находятся за границей плоскости отсечки.
Поэтому желательно смотреть на вид выделенных элементов во всех окнах проекции. Изменить значение параметра Far Clip Plane (Дальняя плоскость отсечки) для камеры, демонстрирующей какую-либо из проекций сцены, можно в окне диалога Camera Attribute Editor (Редактор атрибутов для камеры). Для его вызова перейдите в нужное окно проекции и выберите в меню оперативного доступа команду View » Camera Attribute Editor (Вид > Редактор атрибутов для камеры).

  1. Щелкните на верхнем левом кубе, затем, нажав клавишу Shift, на верхнем правом кубе и нажмите клавишу ↑. Таким образом, выделенными окажутся оба объекта RoofTile. Нажмите клавишу F9 для перехода в режим редактирования подобъектов, а именно управляющих точек, которые в результате будут выделены фиолетовым цветом. Нарисуйте выделяющую рамку вокруг левой верхней управляющей точки. Это приведет к выделению обеих точек, контролирующих положение верхнего левого ребра объекта RoofTile. Проверьте в окне проекции Perspective (Перспектива), какие именно точки оказались выделенными.
  2. Нажмите клавишу w, чтобы активизировать инструмент Move (Переместить), затем нажмите и удерживайте клавишу х, чтобы на время включить режим привязки к сетке. Щелкните средней кнопкой мыши на выделенной узловой создание старого дома точке и перетащите ее вверх и вправо по направлению к ближайшему узлу сетки, как показано на рис. 5.6.

Maya: Временное включение режима привязки к сетке помогает переместить верхнее ребро левой части объекта RoofTHes на центральную линию

Рис. 5.6. Временное включение режима привязки к сетке помогает переместить верхнее ребро левой части объекта RoofTHes на центральную линию

  1. Повторите шаг номер 9 для симметрично расположенных управляющих точек.
  2. Теперь переместим к центральной линии управляющие точки, расположенные ниже. Осуществите их привязку к узлу сетки, расположенному ниже использовавшегося в шагах номер 9 и 10, как показано на рис. 5.7.

Maya: Привязка нижних ребер объекта RoofTiles

Рис. 5.7. Привязка нижних ребер объекта RoofTiles

  1. Повторите процесс, описанный в шагах с восьмого по одиннадцатый, для объекта RoofSlab. В результате должен получиться объект, показанный на рис. 5.8. Нажмите клавишу F8 для выхода из режима редактирования подобъектов.

Maya: Теперь все управляющие точки выровнены по вертикали

Рис. 5.8. Теперь все управляющие точки выровнены по вертикали

  1. Если в данный момент на экране отсутствует окно каналов, вызовите его, нажав комбинацию клавиш Shift+C. Сделайте видимым редактор слоев и, выбрав в меню Layers (Слои) команду Create Layer (Создать слой), создайте новый слой. Дважды щелкните на его имени. Появится окно диалога Edit Layer (Правка слоя). Присвойте слою имя RoofL и назначьте ему коричневый цвет. Выделите объект Roof и, щелкнув правой кнопкой мыши на имени слоя, выберите в появившемся меню команду Add Selected Objects (Добавить выделенные объекты). Скрыть и снова сделать видимым содержимое слоя можно посредством щелчка на первом слева квадратике, расположенном рядом с именем слоя.
  2. Выберите в меню оперативного доступа команду File > Save Scene As (Файл > Сохранить сцену как) и сохраните сцену под именем chOSoldHouse.mb. Обратите внимание, что для сохранения автоматически предлагается папка M4F_SW\ Oldhouse\Scenes. Помните, что существует возможность включения функции сохранения с возрастающими именами. Достаточно выбрать в меню оперативного доступа команду File (Файл), щелкнуть на квадратике, расположенном справа от названия команды Save Scene (Сохранить сцену), и установить в появившемся окне диалога флажок Incremental Save (Сохранение с возрастающими именами). В этом случае вы можете быть уверены в наличии достаточного количества резервных копий файла, которые можно загрузить в случае возникновения проблем с текущей сценой.

Maya: Временное включение режима привязки к сетке помогает переместить верхнее ребро левой части объекта RoofTHes на центральную

Изображение: 

Maya: Временное включение режима привязки помогает поместить центр группы Roof точно в начало координат

Изображение: 

Maya: Привязка нижних ребер объекта RoofTiles

Изображение: 

Maya: Результат дублирования преобразованного куба

Изображение: 

Maya: Результат масштабирования и перемещения объекта RoofSlab

Изображение: 

Maya: Результат увеличения масштаба области схождения скатов крыши

Изображение: 

Maya: Теперь все управляющие точки выровнены по вертикали

Изображение: 

6. Построение дома

 

Построение дома



Упражнение. Создание стен и фундамента
Начнем с создания стен дома.

  1. Если слой RoofL является видимым, скройте его. Одновременно нажмите клавиши Ctrl+z и левую кнопку мыши, затем выберите в появившемся контекстном меню вариант Square (Квадрат). Присвойте объекту nurbsSquarel имя OuterWallcurvel. Этот квадрат получен путем группировки четырех кривых.
  2. Сформируем на основе квадрата нижний край фундамента дома. В поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Z (Масштабирование по оси Z) и Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов введите значения 140, 200 и -159 соответственно. Если теперь сделать видимым слой RoofL и посмотреть на вид в окне проекции Тор (Вид сверху), вы увидите, что полученный прямоугольник располагается точно под крышей дома.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если при каркасном отображении NURBS-объектов включен режим минимальной детализации, рассмотреть выделенный объект иногда бывает не так-то легко. Помните, что вы всегда можете изменить уровень детализации, нажимая клавиши 1, 2 и 3.

  1. Сформируем контур стен, продублировав квадрат. Впоследствии на основе этих двух кривых можно получить поверхность стен, соединив их друг с другом методом лофтинга. Убедитесь, что у вас выделен объект OuterWallcurvel и выберите в меню оперативного доступа команду Edit > Duplicate with Transform (Правка > Дублирование с преобразованием). Это приведет к появлению дубликата непосредственно поверх исходного объекта. В окне каналов введите в поле Translate Y (Смещение по оси Y) значение -111.
  2. Не снимая выделения с объекта QuterWallcurveZ, снова выполните команду Duplicate with Transform (Дублирование с преобразованием). Для этого дубликата сделайте значение параметра Translate Y (Смещение по оси Y) равным -107, а в поля Scale X (Масштабирование по оси X) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) введите значения 136 и 196 соответственно. Еще два раза выполните дублирование с преобразованием, вводя в поле Translate Y (Смещение по оси Y) числа -105 и -33 соответственно. В итоге требуется получить пять прямоугольников, как показано на рис. 5.9.
  3. Теперь пришло время применить метод лофтинга. Щелкните на ближайшей к вам стороне объекта OuterWallcurveS. В окне каналов посмотрите на имя выделенной кривой. Это должна быть кривая leftnurbsSquarel. Нажмите клавишу Shift и щелчком выделите сторону прямоугольника OuterWaltcurve4, расположенную непосредственно под кривой leftnurbsSquarel. Одновременно нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Alt+z и левую кнопку мыши. В появившемся контекстном меню щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Loft (Лофтинг). В появившемся окне диалога Loft Options (Параметры лофтинга) прежде всего выберите команду Reset Settings (Сбросить настройки) меню Edit (Правка), затем установите переключатель Surface Degree (Кривизна поверхности) в положение Linear (Линейная) и нажмите кнопку Loft (Создать Loft-поверхность). Появится первая стена, вид которой показан на рис. 5.10. Присвойте ей имя WallSide_l. Для перехода в режим показа тонированных оболочек объектов нажмите клавишу 5.

Maya: Четырехкратным дублированием лежащего в основании прямоугольника был сформирован контур стен

Рис. 5.9. Четырехкратным дублированием лежащего в основании прямоугольника был сформирован контур стен

  1. Двигаясь по часовой стрелке, повторите вышеописанную операцию, формируя остальные стены. Проверьте в окне каналов, что вы начали процесс создания стен с выделения кривой bottomnurbsSquarel. Теперь уже не требуется вызывать окно диалога Loft Options (Параметры лофтинга). После выделения всех нужных кривых достаточно нажать клавишу д, которая инициирует повторное выполнение последней команды. Назовите полученную поверхность WallSide_2. Таким же образом сформируйте поверхности WallSide_3 и WaUSide_4. Этот метод создания поверхностей гарантирует, что все они будут иметь идентичные параметры и им легко будет назначить карту текстуры.

СОВЕТ
Помните, что клавиша g служит для повторного выполнения последней использовавшейся команды. Кроме того, выбрав в меню оперативного доступа команду Recent Commands (Последние команды), вы получите список из нескольких последних команд.

  1. Процесс создания внешней стены дома будет завершен после объединения четырех поверхностей в одну группу. Чтобы избежать случайного выделения кривых, на основе которых сформированы поверхности, воспользуйтесь окном диалога Outliner (Структура), которое вызывается выбором в меню оперативного доступа команды Window > Outliner (Окно > Структура) или нажатием комбинации клавиш Shift+0. Затем выберите команду Edit > Group (Правка > Группировка). Полученной группе присвойте имя OuterWall.
  2. Создайте еще один слой, назвав его OuterWallsL Выделите группу OuterWall и, щелкнув правой кнопкой мыши на имени слоя, выберите в появившемся меню команду Add Selected Objects (Добавить выделенные объекты). Скройте этот слой, чтобы облегчить процесс выделения кривых.

Maya: Первая стена будущего дома, созданная методом лофтинга
Maya: Первая стена будущего дома, созданная методом лофтинга

Рис. 5.10. Первая стена будущего дома, созданная методом лофтинга

  1. Теперь нужно, используя описанный выше метод лофтинга, создать фундамент. Выделите кривую leftnurbsSquarel прямоугольника OuterWallcurve4. Удерживая нажатой клавишу Shift, выделите одноименные кривые расположенных снизу прямоугольников OuterWallcurve3, OuterWallcurve2 и OuterWaUcurve1. Методом лофтинга сформируйте на основе выделенных кривых поверхность и присвойте ей имя FoundationSide_l.
  2. Перемещаясь по часовой стрелке, сформируйте еще три поверхности. Затем сгруппируйте полученные поверхности, присвоив группе имя Foundation. Поместите ее в слой OuterWallsL. Сохраните сцену.
  3. Сделайте видимыми все слои. Теперь остается закрыть треугольные просветы между стенами и крышей, показанные на рис. 5.11.

Maya: Стены и фундамент на данный момент установлены должным образом, но остались треугольные просветы между стенами и крышей

Рис. 5.11. Стены и фундамент на данный момент установлены должным образом, но остались треугольные просветы между стенами и крышей

ПРИМЕЧАНИЕ
Благодаря наличию истории построения объекта можно изменить форму поверхности, отредактировав лежащие в основе этой поверхности кривые. Ведь они до сих пор присутствуют в сцене и связаны с поверхностью. Попробуйте проделать вышеуказанную операцию с различными объектами. Потом их можно легко вернуть в исходное состояние нажатием клавиши r. Можно получить весьма впечатляющие результаты и открыть для себя многообразие приемов моделирования и анимации на основе NURBS-кривых.

Упражнение. Заполнение просветов и создание внутренней стены

  1. Выделите первую из кривых leftnurbsSquarel, которая использовалась для создания поверхности Wallside_l. Это будет намного проще сделать, скрыв на время слой OuterWallsL. Введите в поле Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов значение 80. Хотя поверхность Waltside_l и не была выделена, в результате она будет продолжена до нового положения кривой. Это связано с наличием истории создания объекта.
  2. Теперь стена проходит сквозь крышу, что дает возможность создания кривой на месте пересечения двух поверхностей, как показано на рис. 5.12. Затем можно просто отрезать лишний фрагмент. Получив такую кривую на пересечении объекта Wallside_l с крышей, вы точно укажете точки, в которых стена прорезает крышу. Выделите объект Wallside_l и затем, нажав клавишу Shift, щелкните на нижней поверхности объекта RoofSlab. Одновременно нажмите комбинацию клавиш Alt+z и левую кнопку мыши. В появившемся контекстном меню щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Intersect Surfaces (Пересечь поверхности). Установите переключатель Create Curve For (Создать кривую для) в положение First Surface (Первой поверхности) и нажмите кнопку Intersect (Пересечение). Затем выполните эту операцию для симметричной стороны здания.
  3. Выделите объект Wallside_l. Одновременно нажмите комбинацию клавиш Alt+z и левую кнопку мыши. В появившемся контекстном меню выберите команду Trim Toot (Подрезка). Результатом применения данного инструмента к поверхности будет появление белой сетки. Щелкните в точке той области поверхности, которую требуется сохранить, и нажмите клавишу Enter. Выступающие над крышей края исчезнут. Повторите эту операцию для стены, расположенной с другой стороны дома.
  4. После выполнения всех вышеописанных действий вам не составит труда добавить внутренние стены. Создайте NURBS-примитив Cube (Куб), выбрав в контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Ctrl+z, команду Cube (Куб), и присвойте ему имя InnerWalls. В поля Translate Y (Смещение по оси Y), Scale X ( Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) окна каналов введите значения -89, 132, 112 и 192,5 соответственно. Верхняя грань полученного объекта должна располагаться на линии стыка внешних стен с крышей.

Maya: В результате перемещения одной из кривых передняя стена прорезала крышу

Рис. 5.12. В результате перемещения одной из кривых передняя стена прорезала крышу

  1. Поместите объект InnerWalls в новый слой с именем InnerWallL. Если вы случайно сняли выделение с объекта, откройте окно диалога Outliner (Структура), нажав комбинацию клавиш Shift+0, и выделите там группу InnerWalls. Затем щелкните правой кнопкой мыши на имени слоя, выберите в появившемся меню команду Add Selected Objects (Добавить выделенные объекты), как показано на рис. 5.13

Maya: Процесс добавления объекта в слой после его выделения в окне диалога Outliner

Рис. 5.13. Процесс добавления объекта в слой после его выделения в окне диалога Outliner

  1. Сохраните сцену, выбрав в меню оперативного доступа команду File > Save Scene (Файл > Сохранить сцену).

Упражнение. Создание крыльца
Займемся созданием крыльца в передней части дома.

  1. Скройте слой RoofL, так как в данном упражнении он не понадобится. Нажмите клавишу Пробел для перехода к четырехоконной конфигурации, затем поместите указатель мыши в пространство окна проекции Front (Вид спереди) и снова нажмите клавишу Пробел.
  2. Если координатная сетка в данный момент скрыта, сделайте ее видимой, выбрав в меню оперативного доступа команду Display t Grid (Отображение > Сетка).
  3. Увеличьте масштаб правого нижнего угла дома таким образом, чтобы сделать ячейки сетки легко различимыми.
  4. Для создания досок крыльца вам предстоит воспользоваться инструментом ЕР Curve (Узловые точки кривой). Одновременно нажмите комбинацию клавиш Ctrl+c и левую кнопку мыши. В появившемся контекстном меню щелкните на квадратике, расположенном справа от команды ЕР Curve (Узловые точки кривой). Убедитесь, что переключатель Curve Degree (Порядок кривой) стоит в положении 1 Linear (Линейная) и нажмите кнопку Close (Закрыть).
  5. Каждая ячейка сетки имеет ширину один дюйм. Нужно создать крыльцо шириной примерно шесть футов. Используя режим привязки к узлам сетки (для его включения нажмите и удерживайте клавишу х), посредством щелчков создавайте точки кривой, которая представляет профиль крыльца, лежащего на земле. Для начала нажмите клавишу х и щелкните и точке, расположенной двумя дюймами выше и двумя дюймами правее нижнего правого угла внутренней стены. Это будет составлять 16 дюймов над фундаментом дома. Следующую точку расположите четырьмя дюймами правее, затем опуститесь на два дюйма ниже, перейдите на один дюйм правее и снова вернитесь на два дюйма вверх. В результате будет сформирован желобок шириной один дюйм и глубиной два дюйма. Повторите эту операцию 14 раз, чтобы создать кривую, подобную показанной на рис. 5.14.

Maya: Боковой профиль 14 досок, каждая из которых имеет ширину четыре дюйма. Зазор между досками имеет ширину один дюйм

Рис. 5.14. Боковой профиль 14 досок, каждая из которых имеет ширину четыре дюйма. Зазор между досками имеет ширину один дюйм

СОВЕТ
Если вы ошиблись при размещении точки, воспользуйтесь клавишей Backspace для ее удаления. Также можно нажать клавишу Insert и переместить точку в нужное место, не покидая режима создания кривой. По окончании перемещения достаточно снова нажать клавишу Insert, а потом нажать и удерживать клавишу х, чтобы снова получить возможность создания узловых точек кривой.

СОВЕТ
Если в процессе создания кривой вы подошли к краю экрана, одновременно нажмите клавишу Alt и среднюю кнопку мыший перетащите указатель влево, перемещая видимую область экрана.

  1. Закончив создание точек кривой, нажмите клавишу Enter. Форма кривой будет зафиксирована, а сама она станет ярко-зеленой. Присвойте кривой имя porchProfile.
  2. В каком бы месте пространства ни была создана кривая, ее опорная точка будет располагаться в начале координат. Но для удобства выполнения преобразований желательно, чтобы она находилась в геометрическом центре объекта. Для перемещения опорной точки воспользуйтесь командой меню оперативного доступа Modify t Center Pivot (Изменить > Центрировать опорную точку). Если теперь нажать клавишу w для перехода в режим перемещения объекта, вы увидите, что значок преобразования появится в центре кривой.
  3. Нажмите клавишу Пробел для перехода к четырехоконной конфигурации, затем поместите указатель мыши в пространство окна проекции Тор (Вид сверху) и снова нажмите клавишу Пробел, чтобы развернуть это окно на весь экран.
  4. Нужно перенести кривую к нижнему краю дома, но для начала настолько увеличьте масштаб этой области, чтобы отчетливо видеть ячейки сетки. В поле Translate Z (Смещение по оси Z) окна каналов введите значение 94, как показано на рис. 5.15, а затем вернитесь к четырехоконному представлению.

Maya: Результат перемещения профиля крыльца на нужное место
Maya: Результат перемещения профиля крыльца на нужное место

Рис. 5.15. Результат перемещения профиля крыльца на нужное место

  1. Существует несколько способов создания поверхности на основе кривой. В этом упражнении вам предстоит познакомиться с методом выдавливания. Одновременно нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Alt+z и левую кнопку мыши и щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Extrude (Выдавить). Убедитесь, что переключатель Style (Метод) стоит в положении Distance (Расстояние). В этом случае не требуется вторая кривая, вдоль которой будет происходить выдавливание профиля. Переключатель Direction (Направление) установите в положение Specify (Указать), что позволит вам самостоятельно указать направление выдавливания с помощью расположенного ниже переключателя Direction Vector (Вектор направления). Установите его в положение Free (Свободный). Это даст возможность вручную ввести координаты вектора, определяющего направление. В расположенные ниже текстовые поля введите значения (0, 0, -1). Переключатель Surface Degree (Кривизна поверхности) оставьте в положении Linear (Линейная). В результате формирование поверхности методом выдавливания будет происходить в отрицательном направлении оси Т..
  2. Теперь осталось указать только значение параметра Extrude Length (Длина выдавливания). Полученная в результате выдавливания поверхность должна заканчиваться в шести дюймах от противоположного угла объекта OuterWall. Изме- рить требуемое расстояние можно разными способами, но в этом упражнении будет использоваться инструмент Distance (Рулетка). На время сверните окно диалога Extrude Options (Параметры выдавливания) и выберите в меню оперативного доступа команду Create > Measure Tools > Distance (Создать > Инструменты измерения > Рулетка). Нажмите и удерживайте клавишу х для временной активизации режима привязки к узлам сетки и щелкните в точке пересечения кривой профиля крыльца с наружной стеной дома. Теперь увеличьте масштаб противоположного угла дома, в шести дюймах от которого должно заканчиваться крыльцо, еще раз включите режим привязки к узлам сетки и щелкните в шести дюймах от края дома. Если теперь уменьшить масштаб таким образом, чтобы в окне проекции была видна вся стена дома, вы обнаружите, что в центре созданной вами линии написана ее длина. В данном случае она составляет 188 дюймов. Теперь, когда требуемое значение параметра известно, инструмент измерения вам больше не нужен. Выделите его и нажмите клавишу Backspace. Откройте окно диалога Outliner (Структура), взгляните на список объектов сцены и, если обнаружите точки, использовавшиеся для фиксации расстояния (их имена начинаются со слова locator), удалите их.
  1. Нажмите клавишу q для выхода из режима измерения расстояний. Выделите объект porchProfile и разверните окно диалога Extrude Options (Параметры выдавливания). Введите полученное значение длины крыльца в поле Extrude Length (Протяженность выдавливания) и нажмите кнопку Extrude (Выдавить). Полученному объекту присвойте имя PorchFloor и с помощью команды меню оперативного доступа Modify > Center Pivot (Изменить > Центрировать опорную точку) переместите опорную точку в геометрический центр объекта.
  2. Создайте новый слой с именем PorchL и поместите в него объект PorchFloor.
  3. Сохраните сцену.

Сделайте видимыми все слои, чтобы посмотреть на полученную конструкцию. Для проверки геометрии объекта можно провести несколько тестовых визуализаций.

ПРИМЕЧАНИЕ
Попробуйте самостоятельно создать сцену с нуля, используя для моделирования объектов методы Loft (Лофтинг) и Extrude (Выдавливание). В упражнениях этой главы переключатели, отвечающие за кривизну, устанавливались в положение Linear (Линейный), тем самым провоцируя создание плоских поверхностей. Посмотрите, как отражается на состоянии поверхностей установка этого переключателя в положение Cubic (Третьей степени).

Maya: Боковой профиль 14 досок, каждая из которых имеет ширину четыре дюйма. Зазор между досками имеет ширину один дюйм

Изображение: 

Maya: В результате перемещения одной из кривых передняя стена прорезала крышу

Изображение: 

Maya: Первая стена будущего дома, созданная методом лофтинга

Изображение: 

Maya: Первая стена будущего дома, созданная методом лофтинга

Изображение: 

Maya: Процесс добавления объекта в слой после его выделения в окне диалога Outliner

Изображение: 

Maya: Результат перемещения профиля крыльца на нужное место

Изображение: 

Maya: Результат перемещения профиля крыльца на нужное место

Изображение: 

Maya: Стены и фундамент на данный момент установлены должным образом, но остались треугольные просветы между стенами и крышей

Изображение: 

Maya: Четырехкратным дублированием лежащего в основании прямоугольника был сформирован контур стен

Изображение: 

7. Подведем итоги

 

Подведем итоги



В этой главе на примере были продемонстрированы стандартные подходы к моделированию на основе NURBS-кривых. Вы получили возможность на практике познакомиться со следующими приемами:

  • Создание и редактирование NURBS-примитивов. В упражнениях этой главы объект-примитив Cube (Куб) использовался в качестве отправной точки для моделирования. Мы продемонстрировали вам процесс удаления частей примитива и редактирования положения узловых точек.
  • Временное включение режима привязки. Для повышения точности преобразований в процессе редактирования объекта используется привязка к узлам сетки.
  • Ввод точных данных преобразования в поля окна каналов. Это возможность точно указать размер и величину смещения или поворота объекта.
  • Создание кривых. Кривые, нарисованные вашими руками, используются в дальнейшем в методах выдавливания, лофтинга и т. п. для получения трехмерных объектов.
  • Пересечение поверхностей. Существует возможность создавать кривые в местах пересечения двух поверхностей.
  • Выдавливание кривых. На основе единственной кривой с помощью метода выдавливания можно сформировать поверхность.
  • Соединение кривых методом лофтинга. Метод лофтинга используется для создания поверхности между любыми двумя кривыми.
  • Влияние истории создания на редактирование поверхностей. Благодаря наличию истории создания появляется возможность вносить изменения в действия, произведенные ранее. Например, перемещение управляющей точки кривой, на основе которой методом лофтинга была получена поверхность, приводит к изменению формы этой поверхности.
  • Подрезка. Данная операция позволяет убрать ненужные фрагменты поверхности.
  • Работа со слоями. Разместив элементы сцены в различных слоях, можно легко сделать видимыми только объекты, редактированием которых вы занимаетесь в данный момент.

Теперь, после создания основных плоских объектов, пришла пора познакомиться с более сложными методами и поработать с искривленными поверхностями. Именно этому посвящена следующая глава «Дополнительные приемы работы с NURBS-объектами». Кроме того, вам предстоит познакомиться с методикой создания различных отверстий, ведь модель дома пока что не имеет ни окон, ни дверей. Также вы закончите моделирование крыльца, добавив к нему ограждение.

Глава 6. Дополнительные приемы работы с NURBS-объектами

Глава 6. Дополнительные приемы работы с NURBS-объектами







1. В этой главе

 

 

В этой главе



После того как в предыдущей главе вы познакомились с базовыми методами моделирования на основе NURBS-объектов, пришло время исследовать более сложные приемы моделирования поверхностей. В этой главе вам предстоит продолжить создание дома, закончив работу над деталями крыльца, добавив дымовую трубу, а также окна и дверь. В процессе решения этих задач вы познакомитесь с остальными приемами редактирования NURBS-объектов. А именно:

  • Создание сложных поверхностей на основе кривых. Связывание и вращение кривых позволяет создавать сложные поверхности.
  • Привязки. Любой элемент сцены можно поместить точно в нужное место благодаря привязкам к узлам сетки, ребрам и кривым.
  • Воссоздание поверхностей. Имеется возможность восстановления NURBS-поверхности, разбитой на отличное от исходного количество фрагментов, для сохранения текущей формы, а также добавления и удаления деталей в определенных областях.
  • Моделирование на базе уже существующих объектов. Вы можете начать создание любого объекта, продублировав уже существующий объект или его часть и добавив новые элементы.

В этой главе вам снова предстоит использовать контекстные меню, которые были загружены в начале главы 5. Имейте в виду, что все упоминаемые команды можно легко найти также в меню оперативного доступа.

Ключевые термины

Узловые точки (Edit points). Точки, лежащие на кривой или поверхности. Любая форма создается в виде последовательности узловых точек. Их перемещение вызывает изменение формы кривой или поверхности.
Управляющие точки (Control vertex). Точки, определяющие форму кривой или поверхности.
Изопараметрическая кривая (Isoparam). Кривая на NURBS-поверхности, дающая представление об ее топологии.
Интервал (Span). Часть кривой между двумя узловыми точками. Интервалы невозможно редактировать напрямую, они изменяются при перемещении узловых точек.
Каркас кривой (Hull). Набор прямых линий, соединяющих управляющие точки.
Множественность (Multiplicity). Коэффициент, связанный с каждой точкой кривой, определяющий, насколько острым будет угол в данной точке.
Опорная точка (Pivot point). Точка, принятая в качестве центра для преобразований поворота и масштабирования.


 

2. NURBS-моделирование

 

NURBS-моделирование



В предыдущей главе моделирование объектов начиналось с создания NURBS-примитивов. Вам пришлось редактировать эти примитивы, проецировать кривые на поверхность и создавать поверхность на основе кривой. В этой главе вы освоите дополнительные приемы моделирования поверхностей, а именно вращение образующей, выдавливание сечения вдоль некоторой кривой, изменение положения управляющих и узловых точек. В результате можно будет говорить о том, что вы владеете базовым инструментарием NURBS-моделирования.

Усовершенствование модели дома
В данный момент основные контуры дома уже готовы. Пришла пора добавить необходимые детали и сделать модель более реалистичной. Если вы выполнили все упражнения главы 5, продолжите работу над своей сценой. В противном случае загрузите файл chOStutOSehd.mb.

3. Упражнение. Моделирование крыльца

 

Упражнение. Моделирование крыльца



Следующим шагом в моделировании крыльца будет создание ограждения, лестницы и крыши.

  1. Скройте все слои, имеющиеся в сцене, щелкая на крайнем слева квадратике, расположенном рядом с именем каждого слоя. В итоге в окнах проекции не должно остаться ни одного объекта. Нажмите комбинацию клавиш Shift+a, которая приводит к размещению всех объектов в границах окон проекции. Таким способом вы проверите, не содержит ли сцена объектов, которые не принадлежат ни одному из слоев. В случае их обнаружения добавьте такие объекты в соответствующий слой. Разверните на весь экран окно проекции Front (Вид спереди). Дайте крупным планом точку начала координат, так как вам придется работать с координатной сеткой. Если на данный момент она скрыта, выберите в меню оперативного доступа команду Display > Grid (Отображение > Сетка). Балясины перил мы будем моделировать в стиле викторианской эпохи, что добавит домику монстра особый колорит. Для начала нужно создать профиль балясины, а затем использовать метод вращения образующей для получения объекта.
  2. В контекстном меню, вызываемом комбинацией клавиш Ctrl+c, выберите команду CV Curve (Управляющие точки кривой). Первая точка должна располагаться в начале координат. При ее размещении используйте привязку к узлам сетки. Затем ориентируйтесь на рис. 6.1, демонстрирующий готовый вид профиля. Не беспокойтесь по поводу соотношения размеров балясины и дома, ведь вы всегда можете прибегнуть к преобразованию масштабирования. Последняя точка профиля должна лежать на оси Y, как и первая. Нажмите клавишу Enter, чтобы зафиксировать форму кривой.

Maya: ривая-профиль, вращением которой будет получена балясина

Рис. 6.1. Кривая-профиль, вращением которой будет получена балясина

СОВЕТ
При создании кривой всегда можно нажать клавишу Backspace, стирая последнюю созданную точку, или клавишу Insert, переходя в режим перемещения управляющих точек.

  1. Обычно после создания кривой данного типа ей требуется дополнительное редактирование. Начнем с нижней части столбика, которая должна располагаться
    под прямым углом к поверхности крыльца. Щелкните правой кнопкой мыши на кривой и выберите в появившемся меню команду Control Vertex (Управляющие точки), чтобы перейти в режим редактирования подобъектов данного типа. Выделите самую первую точку, созданную вами в сцене, и нажмите клавишу Delete.
  2. Теперь заострим некоторые элементы профиля. В этом нам поможет инструмент CV Hardness (CV заострение). Изначально создаваемая NURBS-кривая является кривой третьего порядка, соответственно, программа устанавливает значение параметра Multiplicity (Множественность) в начальных и конечных точках равным трем. Для участков кривой между любыми двумя управляющими точками этот параметр равен единице. Инструмент CV Hardness (CV заострение) меняет значение параметра Multiplicity (Множественность).

ПРИМЕЧАНИЕ
Инструмент CV Hardness (CV заострение) работает, только если параметр Multiplicity (Множественность) управляющих точек, расположенных справа и слева от выделенной, равен единице. То есть управляющие точки не должны быть начальными или конечными.

  1. Выделите второй сверху пик или любую другую точку, кривизну которой вы считаете нужным изменить, и в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+c, выберите команду CV Hardness (CV заострение). Результат данной операции показан на рис. 6.2.

Maya: Результат изменения формы пика со скругленной на заостренную

Рис. 6.2. Результат изменения формы пика со скругленной на заостренную

  1. Теперь пришло время преобразовать кривую-профиль в тело вращения. В результате выделения она должна приобрести ярко-зеленый цвет. Если этого не произошло, нажмите клавишу F8 для выхода из режима редактирования подобъектов. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Ctrl+Alt+z, выберите команду Revolve (Вращение). Чтобы лучше рассмотреть получившийся объект, нажмите клавишу 3, устанавливая максимальный уровень детализации, и затем перейдите к четырехоконному представлению. Нажмите комбинацию клавиш Shift+F, увеличивая масштаб изображения во всех окнах проекции таким образом, чтобы выделенный объект целиком разместился в их границах, как показано на рис. 6.3.

ПРИМЕЧАНИЕ
Теперь, когда вы можете видеть полученную вращением профиля поверхность, может оказаться, что она отличается от той, которую вы ожидали увидеть.
Если в процессе создания сцены была нажата кнопка Construction History (История создания), можно выделить исходную кривую и отредактировать поверхность в интерактивном режиме. Также имеется возможность изменения оси вращения. Для этого в разделе Inputs (Входные данные) окна каналов выделите имя revolve1, щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции Front (Вид спереди) и нажмите клавишу t. Появятся три управляющих вектора, два из которых перемещают конечные точки, а третий — всю ось. Попытавшись переместить их, вы увидите, как ориентация оси влияет на вид тела вращения.

Maya: Поверхность, полученная вращением профиля NUKbb-моделирование

Рис. 6.3. Поверхность, полученная вращением профиля NUKbb-моделирование

  1. В окне проекции Front (Вид спереди) выделите кривую-профиль и, щелкнув на ней правой кнопкой мыши, выберите в появившемся контекстном меню команду Control Vertex (Управляющие точки). Упомянутые подобъекты окажутся выделенными фиолетовым цветом. Их перемещение приводит к изменению формы тела вращения. Постарайтесь получить объект. Для облегчения задачи в данном случае имеет смысл сделать выделяемыми в окне проекции только управляющие точки. Если в данный момент строка состояния скрыта, сделайте ее видимой, выбрав в меню оперативного доступа команду Display > UI Elements >Status Line (Отображение > Элементы интерфейса > Строка состояния). Нажмите клавишу F8 для перехода в режим редактирования подобъектов и убедитесь, что из кнопок строки состояния, предназначенных для формирования маски выделения, нажата только крайняя левая. После завершения редактирования формы объекта выйдите из режима редактирования подобъектов и выберите в меню оперативного доступа команду Edit > Delete by Type > History (Правка > Удалить все объекты типа > История), чтобы зафиксировать форму объекта. Откройте окно диалога Outliner (Структура) и удалите кривую-профиль. Она больше не нужна, потому что вы разрушили связь этой кривой с объектом, созданным на ее основе.
  2. Присвойте полученному объекту имя Porch Pole и сохраните сцену под именем ch06tut01a.mb.
  1. Теперь нужно поместить балясину на крыльцо. Сделайте видимыми слои OuterWallL и PorchL и разверните окно проекции Front (Вид спереди) на весь экран. Нажмите клавишу w, активизируя инструмент Move (Переместить), а затем нажмите и удерживайте клавишу х. Разместите балясину на расстоянии один дюйм над поверхностью крыльца.
  2. Изменим размер балясины таким образом, чтобы ее высота стала равной четырем футам. Высота ячеек сетки равна одному дюйму, так что можно просто отсчитать нужное количество ячеек и вручную изменить масштаб, но есть более простой способ. Инструмент Distance (Рулетка) служит для измерения расстояний между двумя точками сцены. Чтобы использовать его, выберите в меню оперативного доступа команду Create > Measure Toots > Distance (Создать > Инструменты измерения > Рулетка). Затем щелкните поочередно в двух местах окна проекции Front (Вид спереди). Если объект не появился, выберите в меню окна проекции команду Show > Dimensions (Показать t Инструменты измерения). Активизируйте инструмент Move (Переместить), нажмите клавишу х и перетащите первую точку рулетки, поместив ее на высоте один дюйм над поверхностью крыльца. Вторую точку рулетки разместите непосредственно над первой на высоте 48 дюймов. Это даст вам наглядное представление о том, насколько нужно изменить высоту балясины.
  3. Теперь можно легко придать балясине нужную высоту. Переключитесь в режим масштабирования, нажав клавишу г. Щелкните на точке схода управляющих векторов и перетащите указатель мыши, чтобы изменить масштаб объекта по всем осям одновременно. Обратите внимание на значения переменных Scale (Масштаб) в окне каналов. Если это не так, вручную введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X ) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) значение, которое приняла переменная поля Scale Y (Масштабирование по оси Y). После окончания масштабирования балясины удалите все части инструмента Distance (Рулетка). В окне диалога Outliner (Структура) они называются locatorl, Iocator2 и distanceDimentionl.
  4. На данный момент объект Porch Floor выглядит, как гофрированная плоскость, висящая в воздухе. Придадим крыльцу более естественный вид, обшив его с трех сторон досками. В контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Ctrl+z, выберите команду Cube (Куб) и присвойте полученному объекту название PorchPanel.
  5. Заготовка для первой облицовочной доски готова, теперь нужно придать ей нужный размер. В окне каналов введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) значения 68, 4 и 2 соответственно.
  1. Переместите куб в положительном направлении оси Z, отслеживая его положение в окне проекции Тор (Вид сверху). В результате он должен оказаться на краю объекта Porch Floor. В процессе перемещения используйте режим привязки к узлам сетки.

СОВЕТ
Иногда бывает полезно использовать другие варианты компоновки окон проекции. В Maya имеется набор заранее заданных компоновок. Переключиться в двухоконный режим, можно с помощью команды меню оперативного доступа Panels > Layout > Two Panes Stacked (Панели > Компоновка > Два окна одно под другим). Для изменения текущей проекции любого из окон щелкните на нем правой кнопкой мыши, чтобы сделать его активным, не снимая выделения с объектов, а затем щелкните и удерживайте левую кнопку мыши нажатой на центральном элементе меню оперативного доступа, помеченном буквами A/W. Появится контекстное меню с вариантами проекции.

ВНИМАНИЕ
Если вы случайно сняли выделение с куба и хотите выделить его снова, нужно сначала выделить одну из граней этого объекта и нажать клавишу ↑, чтобы перейти к верхнему узлу группы. Если открыто окно диалога Outliner (Структура), вышеописанного шага можно избежать, выделив объект по имени.

  1. Сделайте верхнее окно проекции окном Perspective (Перспектива) и нажмите клавишу 5 для перехода в режим тонированного отображения. В этом случае вы легко удалите две самые маленькие грани преобразованного куба. Образовавшиеся проемы впоследствии будут закрыты вертикальными столбцами опоры. По очереди выделите эти грани и нажмите клавишу Delete.
  2. Выделите объект PorchPanel. Откройте окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования), выберите в меню Edit (Правка) этого окна команду Reset Settings (Сбросить настройки) и нажмите кнопку Duplicate (Дублировать). Созданная копия будет расположена непосредственно поверх оригинала. Активизируйте инструмент Move (Переместить) и сместите копию вдоль оси Z таким образом, чтобы она оказалась на противоположном конце крыльца. В процессе перемещения используйте режим привязки к узлам сетки. Если вы случайно снимите выделение с копии, его всегда можно восстановить в окне диалога Outliner (Структура), выделив в нем имя PorchPanell. Так как дом выровнен относительно оси X, можно ввести в поле Translate Т. (Смещение по оси Z) окна каналов значение -94, так как исходный объект имеет Z-координату, равную 94.
  3. Продублируйте объект PorchPanell и введите в поле Rotate Y (Поворот относительно оси Y) окна каналов значение 90, а в поле Scale X (Масштабирование по оси X) — значение 190. Поместите объект PorchPanelZ перед объектом PorchFloor. Сохраните сцену под именем ch06tut01b.mb. Если вы хотите сравнить свой результат с нашим, загрузите файл ch06tut01end.mb.

ПРИМЕЧАНИЕ
Перемещение объектов по умолчанию происходит в глобальной системе координат. Это можно изменить в окне диалога Tool Settings (Параметры инструмента), которое вызывается двойным щелчком на кнопке инструмента Move (Переместить). Если параметры инструмента были изменены и вы хотите вернуть их исходные значения, воспользуйтесь кнопкой Reset Tool (Восстановить исходные параметры инструмента).

Упражнение. Создание дополнительных деталей крыльца
Итак, пол будущего крыльца уже готов, но он до сих пор висит в воздухе. Теперь
пришло время заняться созданием столбов опоры.

  1. Вернитесь к четырехоконному представлению, используя команду меню оперативного доступа Panels > Saved Layouts > Four Views (Панели > Варианты компоновки > Четырехстенное представление). Создайте NURBS-примитив Cube (Куб), присвойте ему имя PorchLeg и введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) окна каналов значения 6,20 и 6 соответственно.
  2. В окне проекции Тор (Вид сверху) переместите объект PorchLeg в нижний правый угол крыльца. Используйте режим привязки, чтобы поместить куб точно в угол плоскости крыльца, как показано в левой нижней четверти рис. 6.4. В окне проекции Front (Вид спереди) переместите столб опоры таким образом, чтобы его верхняя плоскость на три дюйма возвышалась над верхней плоскостью крыльца. Нижняя плоскость опорного столба должна располагаться на одном уровне с нижней плоскостью фундамента дома. Чтобы лучше отследить этот момент, можно на время переместить объект PorchLeg к стене дома, а потом вернуть его на место нажатием клавиши z.
  3. Сейчас форма опорного столба очень проста. Имеет смысл сделать ее немного изящнее. Нажмите клавишу F9 для перехода в режим выделения подобъек-тов. В результате вы обнаружите, что узловые точки находятся только в углах объекта PorchLeg, что делает невозможным изменение его формы. К счастью, в Maya есть инструмент Rebiuld Surface (Перестройка поверхностей), с помощью которого можно изменить параметры уже существующей поверхности. Вернитесь в режим редактирования объектов, нажав клавишу F8. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Rebuild (Перестройка). В меню Edit (Правка) окна диалога Rebiult Surface Options (Параметры перестройки поверхности) выберите команду Reset Settings (Сбросить настройки). Параметры Number of Spans U (Число интервалов по U-координате) и Number of Spans V (Число интервалов по V-координате) определяют число разбиений поверхности. По умолчанию их значение равно 4 и оно вполне подходит для наших целей. Установите переключатели Degree U (Степень кривизны no U) и Degree V (Степень кривизны по V) в положение 1 Linear (Линейная) и нажмите кнопку Rebiuld (Перестроить). На поверхности куба появятся дополнительные управляющие точки, как показано на рис. 6.4.
  4. Снова переключитесь в режим редактирования подобъектов, нажав клавишу F9. Измените масштаб верхних трех рядов узловых точек, как показано на рис. 6.5. Проверяйте в окнах проекции Тор (Вид сверху) и Front (Вид спереди), что в число выделенных объектов попадают только узловые точки. Для упрощения этой задачи проследите, чтобы среди кнопок строки состояния, предназначенных для формирования маски выделения, была нажата только крайняя левая кнопка.

ПРИМЕЧАНИЕ
Проще всего осуществить требуемую деформацию столба, выделяя горизонтальные ряды управляющих точек в окне проекции Front (Вид спереди) и изменяя их масштаб. Если выделить несколько рядов управляющих точек одновременно, можно случайно изменить высоту объекта, так как центр преобразования масштабирования находится в геометрическом центре выделенного набора. Но если изменить таким способом положение нижнего ряда управляющих точек, основания опорного столба и дома больше не будут располагаться на одном уровне, поэтому лучше всего выделять и редактировать только точки, расположенные в одном ряду.

Maya: Вид опорного столба после перестройки поверхности

Рис. 6.4. Вид опорного столба после перестройки поверхности

Maya: Результат редактирования опорного столба

Рис. 6.5. Результат редактирования опорного столба

  1. Теперь нужно получить четыре копии опорного столба. Откройте окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования). В поле Translate Z (Смещение по оси Z) введите значение -47, а в поле Number of Copies (Число копий) — значение 4. Нажмите кнопку Apply (Применить), и в сцене появятся еще четыре копии объекта, стоящие вдоль переднего края крыльца на одинаковом расстоянии друг от друга, как показано на рис. 6.6. Обратите внимание, что окно диалога осталось открытым. Дело в том, что нажатие кнопки Apply (Применить) приводит к выполнению соответствующей функции без закрытия окна диалога. Выберите в меню Edit (Правка) этого окна команду Reset Settings (Сбросить настройки) и нажмите кнопку Close (Закрыть).

Maya: Результат дублирования опорных столбов

Рис. 6.6. Результат дублирования опорных столбов

  1. Нужно создать еще пару опорных столбов. Выделите исходный объект PorchLeg и продублируйте его, нажав комбинацию клавиш Ctrl+d. Расстояние от края крыльца до фундамента дома составляет 64 дюйма, вам нужно разместить дубликат в центре. Убедитесь, что созданный вами объект по-прежнему выделен, и щелкните на поле Translate X (Смещение по оси X) окна каналов. Введите значение -=32 и нажмите клавишу Enter. В результате текущее значение Х-координаты объекта будет уменьшено на 32 единицы. Как вы видите, вместо абсолютной координаты можно вводить величину смещения. При этом допустимо использовать различные математические функции:-=, +=, /=, и *=.
  2. Повторите вышеописанную операцию на противоположной стороне крыльца.
  3. Создайте шесть копий объекта PorchPole и, используя проекции Тор (Вид сверху) и Front (Вид спереди), поместите их непосредственно над столбами опоры. В процессе преобразования перемещения не забывайте включать режим привязки.
  1. Ограждение будет закончено, как только вы добавите к нему перила. Создайте NURBS-примитив Cube (Куб) и введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X) и Scale Z (Масштабирование по оси I) окна каналов значения 36 и 4 соответственно. Разместите его над балясинами, введя в поля Translate X (Смещение по оси X), Translate Y (Смещение по оси Y) и Translate Z (Смещение по оси Z) значения 86, -97,5 и 94 соответственно. Присвойте объекту имя HandRail. Полученный участок перил расположился между стеной дома и ближайшей к ней балясиной.
  2. Придадим объекту HandRail форму. Для начала нужно добавить поверхности объекта дополнительные узловые точки. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Rebuild (Перестройка). В данном случае достаточно разбить поверхность на три части, поэтому введите в поля Number of Spans U (Число интервалов по U-координате) и Number of Spans V (Число интервалов по V-координате) значение 3. Установите переключатели Degree U (Степень кривизны по U) и Degree V (Степень кривизны по V) в положение 3 Cubic (Третья). Управляющие точки, определяющие концевые сечения доски, переместите таким образом, чтобы они образовывали овал, не выступающий за пределы боковой поверхности балясины. Перемещением узловых точек, расположенных в центральной части объекта, придайте ему слегка сплюснутую форму.
  1. Выйдите из режима редактирования подобъектов и, нажав комбинацию клавиш Ctrl+d, создайте дубликат участка перил. Его нужно поместить на расстоянии 8 дюймов от пола. В данном случае проще всего будет вручную опустить объект HandRail до уровня объекта PorchFloor и затем ввести в поле Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов значение +=8.
  2. Выделите оба участка перил, продублируйте их и затем сместите вправо таким образом, чтобы они оказались между двумя балясинами. При необходимости измените их масштаб. В нашем случае в поле Scale X (Масштабирование по оси X) пришлось ввести значение 31.
  3. Продублируем один из участков перил, чтобы сделать из него вертикальную перекладину. Введите в поле Rotate Z (Поворот относительно оси Z) окна каналов значение 90 и присвойте объекту имя RailBar. Теперь нужно переместить его вдоль оси Z таким образом, чтобы он оказался между верхним и нижним фрагментами перил (скорее всего, вам придется изменить масштаб объекта), а затем расположить вдоль стены дома. В нашем случае в результате указанного перемещения опорная точка вертикальной перекладины приобрела следующие координаты (68, -116,5, 94). Теперь ее нужно переместить ровно на семь дюймов вдоль оси X. Введите в поле Translate X (Смещение по оси X) окна каналов значение +=7. Нажмите клавишу Enter, чтобы завершить преобразование, и перекладина окажется на нужном месте.
  1. Создайте копию объекта RailBar и переместите ее на восемь дюймов вдоль оси X. Повторите эту операцию еще два раза. В вашем случае величина перемещения может отличаться. Нужно равномерно распределить вертикальные перекладины между стеной дома и балясиной. Затем создайте еще три копии перекладин и равномерно распределите их между двумя балясинами.
  2. Теперь создадим все детали ограждения, расположенного с противоположной стороны крыльца. В окне диалога Outliner (Структура) можно быстро выделить все объекты с названиями HandRail и RailBar. Затем остается нажать комбинацию клавиш Ctrl+d и переместить полученные дубликаты вдоль оси Z. Введите в поле Translate I (Смещение по оси Z) окна каналов значение -94.
  1. У нас осталась незаконченной передняя часть ограды. Выделите участок перил, расположенный сверху, и затем, нажав клавишу Shift, соответствующую ему часть, расположенную снизу. Нажмите клавишу t, чтобы объекты гарантированно были выделены целиком. Скопируйте их и введите в поле Rotate Y (Поворот относительно оси Y) окна каналов значение 90.
  2. Поместите полученный дубликат между балясинами передней части ограды, придав им требуемый размер. В поля Translate X (Смещение по оси X) и Translate Z (Смещение по оси Z) введите значения 137 и 71 соответственно, а в поле Scale X (Масштабирование по оси X) — значение 46.
  3. Продублируйте любую из вертикальных перекладин и сделайте значение параметра Rotate X (Поворот относительно оси X) данного объекта равным 90. Совместите ось дубликата с осью угловой балясины и введите в поле Translate Z (Смещение по оси Z) окна каналов значение -=8. Первая вертикальная перекладина на передней части ограды будет иметь координаты (137, -116,5, 86). Вызовите окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования) и введите в поля Translate Z (Смещение по оси Z) и Number of Copies (Число копий) значения -8 и 4 соответственно.

ПРИМЕЧАНИЕ
Чтобы сделать изображение объектов на рисунке более наглядным, используется режим Wireframe on Shaded (Каркас на затененном). Для его включения выберите команду Shading > Shade Options > Wireframe on Shaded (Затенение > Параметры затенения > Каркас на затененном) в меню любого из окон проекции.

  1. Для заполнения остальных участков между балясинами используйте операцию дублирования. Последний промежуток оставьте пустым, он будет служить входом на крыльцо.
  1. Скройте все слои, щелкая на крайнем слева квадратике, расположенном рядом с именем каждого слоя. Выделите с помощью рамки перила, балясины и вертикальные перекладины и, нажав комбинацию клавиш Ctrl+g, объедините их в группу. Затем выделите все объекты сцены и поместите их в слой Porch L.
  2. Нажмите комбинацию клавиш Ctrt+s, чтобы сохранить сцену.

Упражнение. Создание лестницы
Теперь, когда крыльцо готово, пришла пора смоделировать ведущую на него лестницу. Вам предстоит создать два боковых крепления, на которые будут помещены ступеньки.

  1. Сделайте видимым слой PorchL. Разверните на весь экран окно проекции Front (Вид спереди). В контекстном меню, вызываемом клавиатурной комбинацией Ctrl+с, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды ЕР Curve (Узловые точки кривой). Убедитесь, что переключатель Curve Degree (Порядок кривой) стоит в положении 1 Linear (Линейная).
  2. Расположите первую узловую точку тремя дюймами ниже и тремя дюймами правее нижнего угла объекта PorchPanel. На рис. 6.7 его положение отмечено знаком +. Вторая точка должна располагаться на два дюйма выше первой, третья — восемью дюймами правее. Положение остальных точек можно отследить по рис. 6.7. Последняя точка должна располагаться на месте первой. Разместив ее, нажмите клавишу Enter. Чтобы поместить опорную точку в геометрический центр полученной формы, выберите в меню оперативного доступа команду Modify > Center Point (Изменить Ь Центрировать опорную точку).

Maya: Форма, на основе которой будет создано боковое крепление лестницы

Рис. 6.7. Форма, на основе которой будет создано боковое крепление лестницы

  1. Перейдите в окно проекции Side (Вид сбоку) и поместите кривую перед входом на крыльцо, как показано на рис. 6.8. Постарайтесь не смещать ее вдоль оси Y, так как она уже выровнена по высоте. Теперь нужно сделать опорную точку объекта точкой отсчета локальной системы координат. Для этого используется команда меню оперативного доступа Modify > Freeze Transformations (Изменить > Зафиксировать преобразования). Объект при этом не меняет своего положения в пространстве, хотя все его координаты принимают нулевое значение. Обратите внимание на вид окна каналов на рис. 6.8.
  2. Откройте окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования) и выберите в меню Edit (Правка) этого окна команду Reset Settings (Сбросить настройки) и нажмите кнопку Duplicate (Дублировать). Затем сместите полученную копию на два дюйма в отрицательном направлении оси Z. Для этого введите в поле Translate Z (Смещение по оси Z) окна каналов значение -2.
  3. Выделите обе кривые и выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Ctrl+Alt+z, команду Loft (Лофтинг). Это приведет к появлению поверхности, натянутой на кривые.
  4. Выделите одну из кривых и в контекстном меню, вызываемом клавиатурной комбинацией Ctrt+Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Planar (Плоскость). В окне диалога Planar Options (Параметры плоскости) убедитесь, что переключатель Degree (Кривизна) стоит в положении Linear (Линейная), и нажмите кнопку Planar Trim (Фрагмент плоскости). Это приведет к появлению участка плоской поверхности, ограниченного выделенной кривой, как показано на рис. 6.8. Имейте в виду, что этот инструмент работает только с замкнутыми кривыми.

Maya: Методом лофтинга была создана поверхность между двумя точечными кривыми, затем к одной из кривых был применен инструмент Planar

Рис. 6.8. Методом лофтинга была создана поверхность между двумя точечными кривыми, затем к одной из кривых был применен инструмент Planar

  1. Выделите вторую кривую и описанным в шестом шаге методом создайте еще один участок плоской поверхности. Первое боковое крепление готово.
  2. Теперь объект принял свою окончательную форму, поэтому имеет смысл удалить историю его редактирования. Выделите объект рамкой и выберите в меню оперативного доступа команду Edit > Delete by Type > History (Правка > Удалить все объекты типа > История). Убедитесь, что все части объекта по-прежнему выделены, и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+g, чтобы сформировать единую группу. Присвойте ей имя StepFrame. Теперь можно удалить исходные кривые. Их легко выделить в окне Outliner (Структура), щелкнув на квадратике, расположенном слева от имени группы StepFrame.
  3. Убедитесь, что группа StepFrame выделена, и введите в поле Translate X (Смещение по оси X) окна каналов значение -3, чтобы подвинуть боковое крепление ближе к основанию крыльца.
  4. Продублируйте объект StepFrame и переместите дубликат вдоль оси Z, расположив его с противоположной стороны от входного проема, как показано на рис. 6.9, В нашем случае в поле Translate I (Смещение по оси Z) окна каналов было введено значение -37, но у вас это число может быть другим, потому что размещение первого крепления производилось на глаз.

Maya: Теперь верхняя ступенька находится на своем месте

Рис. 6.9. Теперь верхняя ступенька находится на своем месте

  1. Создайте NURBS-примитив Cube (Куб) и присвойте ему имя Step. На его основе будет создана верхняя ступенька. Введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование no-оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) окна каналов значения 10, 1,5 и 41 соответственно. Разверните на весь экран окно проекции Front (Вид спереди) и введите в поле Translate X (Смещение по оси X) значение 143, чтобы поместить ступеньку на одной линии с передним краем крыльца. Теперь осталось сместить ее на 146,25 дюйма в отрицательном направлении оси Y, и первая ступенька лестницы окажется на нужной высоте.
  2. Перейдите в окно проекции Side (Вид спереди) и введите в поле Translate Z (Смещение по оси Z) окна каналов значение -70,5. Ступенька окажется на нужном месте, как показано на рис. 6.9.
  3. Создайте копию ступеньки и поместите ее на расположенном ниже выступе бокового крепления. Мы присвоили параметрам Translate X (Смещение по оси X) и Translate Y (Смещение по оси Y) значения 151 и -152,25 соответственно.
  4. Поместите боковые опоры и ступеньки в слой PorchL. Скройте все остальные слои, выделите рамкой оставшиеся в сцене объекты и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+g. Присвойте сформированной группе имя PorchGroup.
  5. Нажмите комбинацию клавиш Ctrl+s, чтобы сохранить сцену.

Maya: Вид опорного столба после перестройки поверхности

Изображение: 

Maya: Методом лофтинга была создана поверхность между двумя точечными кривыми, затем к одной из кривых был применен инструмент P

Изображение: 

Maya: Поверхность, полученная вращением профиля NUKbb-моделирование

Изображение: 

Maya: Результат дублирования опорных столбов

Изображение: 

Maya: Результат изменения формы пика со скругленной на заостренную

Изображение: 

Maya: Результат редактирования опорного столба

Изображение: 

Maya: Теперь верхняя ступенька находится на своем месте

Изображение: 

Maya: Форма, на основе которой будет создано боковое крепление лестницы

Изображение: 

Maya: ривая-профиль, вращением которой будет получена балясина

Изображение: 

4. Упражнение. Создание трубы

 

Упражнение. Создание трубы



Пришло время добавить к дому трубу. В процессе ее создания вы освоите несколько новых методов редактирования NURBS-примитивов.

  1. Сделайте видимыми все слои, кроме PorchL и RoofL.
  2. Создайте NURBS-примитив Cube (Куб) и присвойте ему имя Chimney.
  3. Чтобы переместить трубу за дом, введите в поля Translate X (Смещение по оси X) и Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов значения -100 и -89 соответственно.
  4. Придадим кубу нужные пропорции. Введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) значения 40, 140 и 40 соответственно.
  5. Теперь нужно переместить опорную точку объекта в центр его основания. Убедитесь, что куб по-прежнему выделен, активизируйте инструмент Move (Переместить) и нажмите клавишу Insert для перехода в режим редактирования опорной точки. В окне проекции Front (Вид спереди) переместите опорную точку вниз, используя режим привязки к узлам сетки. Снова нажмите клавишу Insert, чтобы вернуться в режим редактирования объектов.
  6. Пока что труба не достигает крыши. Нужно вытянуть ее по оси Y. Вместо ввода требуемого значения в поле Scale Y (Масштабирование по оси Y) окна каналов, активизируйте инструмент Scale (Масштабировать), нажав клавишу г, и переместите зеленый управляющий вектор. Обратите внимание, что увеличение размера по оси Y теперь происходит, начиная с основания куба, так как именно там расположена опорная точка. Введите в поле Scale Y (Масштабирование по оси Y) значение 225, чтобы труба возвышалась над крышей приблизительно на два фута.
  7. Изменим форму трубы, чтобы придать ей более реалистичный вид. К сожалению, текущее количество узловых точек объекта не позволяет осуществить подобное редактирование. В контекстном меню, вызываемом нажатием комбинации клавиш Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Rebuild (Перестройка). Введите в поля Number of Spans U (Число интервалов по U-координате) и Number of Spans V (Число интервалов по V-координате) значение 6. Убедитесь, что переключатели Degree U (Степень кривизны по (J) и Degree У,(Степень кривизны по V) стоят в положении 1 Linear (Линейная), как показано на рис. 6.10. Затем нажмите кнопку Rebiuld (Перестроить).

Maya: Выбор параметров инструмента Rebuild Surface

Рис. 6.10. Выбор параметров инструмента Rebuild Surface

Удалите нижнюю и верхнюю плоскости куба. Нижняя плоскость не нужна, так как ее все равно не будет видно, а верхнюю вам в дальнейшем предстоит модифицировать. Для их выделения желательно перейти в окно проекции Perspective (Перспектива) и включить режим показа тонированных оболочек объектов. В этом случае выделить поверхность можно щелчком в произвольном ее месте, в то время как в режиме каркасного отображения нужно попасть на ребро каркаса.

  1. Выделите любую грань трубы и нажмите клавишу Т для выделения всего объекта. В окне каналов должно появиться имя Chimney. Перейдите в режим редактирования подобъектов, нажав клавишу F9. В окне проекции Side (Вид сбоку) рамкой выделите три нижних ряда узловых точек. Активизируйте инструмент Scale (Масштабирование) и переместите синий управляющий вектор, увеличивая масштаб. Величину преобразования можно увидеть в строке подсказки. Оптимальным в данном случае является значение, примерно равное двум.
  2. Теперь выделите четвертый снизу ряд узловых точек, как показано на рис. 6.11, и переместите его на один фут вниз (это 12 ячеек сетки), по направлению к основанию трубы.

Maya: Редактирование узловых точек трубы для получения более пологого наклона

Рис. 6.11. Редактирование узловых точек трубы для получения более пологого наклона

  1. В окне проекции Front (Вид спереди) выделите крайний слева столбец, содержащий три нижние узловые точки, и переместите их на восемь дюймов в отрицательном направлении оси X, как показано на рис. 6.12.

Maya: Формирование задней стенки трубы

Рис. 6.12. Формирование задней стенки трубы

  1. Выделите самый верхний ряд узловых точек и примените к ним операцию равномерного масштабирования. Будет достаточно, если вы сделаете верхнее основание трубы уже на три или четыре дюйма. Выйдите из режима редактирования компонентов, нажав клавишу F8.
  2. Создайте новый слой с именем ChimneyL и поместите в него созданный объект.
  3. Переместите трубу таким образом, чтобы ее задняя грань оказалась на шесть дюймов вдавленной во внутреннюю стену. В поле Translate X (Смещение по оси X) окна каналов введите значение -82.
  4. Откройте окно диалога Outliner (Структура), выделите все объекты сцены и выберите команду Edit > Delete by Type > History (Правка > Удалить все объекты типа > История).

Упражнение. Пересечение трубы и задней стены дома
Используя несколько проекционных кривых, вырежем отверстие в стене, сквозь которую проходит дымовая труба.

  1. Нужно вырезать часть стены, которая перекрывается дымовой трубой. Для начала убедитесь, что слой RoofL находится в скрытом состоянии. Выделите наружную и внутреннюю стены, через которые проходит труба, а затем — одну из боковых сторон трубы.
  2. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Intersect Surfaces (Пересечь поверхности). В окне диалога Intersect Surfaces Options (Параметры пересечения поверхностей) установите переключатель Create Curve For (Создать кривую для) в положение First Surface (Первой поверхности) и нажмите кнопку Intersect (Пересечь). Это приведет к появлению кривых на обеих стенах дома, расположенных в местах их пересечения с трубой, как показано на рис. 6.13. Выделите задние стены и противоположную первой стену трубы и повторите операцию пересечения.

Maya: Две линии, созданные на внешней и внутренней стенах с помощью операции пересечения

Рис. 6.13. Две линии, созданные на внешней и внутренней стенах с помощью операции пересечения

  1. Выделите внешнюю заднюю стену и примените к ней операцию подрезки. В контекстном меню, вызываемом комбинацией клавиш Alt+z, выберите команду Trim Tool (Подрезка). Если в результате не появится белая сетка, щелкните на поверхности дальней стены. Эта сетка определяет области, которые будут вырезаны. При этом область расположения трубы ограничена жирными белыми линиями.
    ПРИМЕЧАНИЕ Инструмент Trim Tool (Подрезка) позволяет выделить поверхности, которые требуется сохранить, а после нажатия клавиши Enter удаляет области, оставшиеся невыделенными. Для работы с этим инструментом нужны кривые, делящие поверхность на совокупность отдельных частей.
  2. Щелчком выделите стену, расположенную слева от трубы. Появится желтый ромбик, отмечающий, что область, которую вы собираетесь сохранить, выделена. Щелчок на поверхности стены, расположенной справа от трубы, приведет к появлению второго ромбика. При этом первый ромбик изменит цвет на синий. Нажмите клавишу Enter для удаления центральной части плоскости, которая осталась невыделенной. Теперь аналогичную операцию нужно проделать с внутренней стеной, чтобы освободить пространство для каминного отверстия. Крыша и пол дома также прорезаются трубой, но эти места в готовой модели не будут видны.
  1. Теперь нужно избавиться от части фундамента, которая также пересекается с трубой. Выделите дальнюю стену фундамента и одну из поверхностей трубы и сформируйте линию на месте их пересечения. Потом проделайте то же самое с другой стороной трубы.
  2. Используйте инструмент Trim Tool (Подрезка) для удаления лишней части фундамента. Выделите две боковые стороны поверхности фундамента, и нажмите клавишу Enter для удаления центральной части.
  1. Сохраните сцену под именем ch06tut05a.mb. Создание набора резервных копий файла дает возможность при необходимости вернуться к редактированию произвольного этапа сцены.

Упражнение. Усовершенствование формы трубы
Итак, труба готова и даже помещена на предназначенное для нее место. Можно заняться моделированием различных деталей. Для начала создадим кромку вокруг жерла трубы, поместив вокруг него прямоугольник и применяя метод лофтинга для создания поверхностей между двумя кривыми. Эту операцию придется повторить четыре раза. Два квадрата используются для моделирования внешней поверхности кромки, а другие два — для внутренней.

  1. Оставьте видимым только слой Chimney!..
  2. В контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Ctrl+z, выберите команду Square (Квадрат). В поля Translate X (Смещение по оси X) и Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов введите значения -82 и 66 соответственно, чтобы положить квадрат на верхнюю плоскость трубы. Измените его размеры таким образом, чтобы он располагался на расстоянии около двух дюймов от ребер трубы. В нашем случае вполне удовлетворительные результаты получались при вводе в поля Scale X (Масштабирование по оси X) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) числа 40.
  3. Продублируйте квадрат и переместите его на четыре дюйма в отрицательном направлении оси Y.

ПРИМЕЧАНИЕ
Подобно NURBS-примитиву Cube (Куб), который состоит из шести плоскостей, NURBS-примитив Square (Квадрат) составлен из четырех кривых. Поэтому, чтобы выделить его целиком, нужно щелкнуть на любой из граней, а затем нажать клавишу t.

  1. Снова выделите верхний квадрат, продублируйте его и уменьшите на десять дюймов, чтобы он оказался меньше дымового отверстия. Затем продублируйте его и переместите копию на четыре дюйма вниз. Итак, все необходимое для создания кромки готово.
  2. Для начала нужно выделить изопараметрическую кривую одной из поверхностей трубы. Выделите любую поверхность, щелкните на ней правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню вариант Isoparam (Изопараметрическая кривая). Теперь можно выделить верхнюю грань трубы, а затем, удерживая клавишу Shift, щелчком выделить каждую из линий, параллельных этой грани, в следующем порядке: нижняя внешняя, верхняя внешняя, верхняя внутренняя, нижняя внутренняя. На рис. 6.14 показана поверхность, полученная при данном порядке выделения. В контекстном меню, вызываемом клавиатурной комбинацией Ctrl+Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Loft (Лофтинг). В окне диалога Loft Options (Параметры лофтинга) убедитесь, что переключатель Surface Degree (Кривизна поверхности) стоит в положении 1 Linear (Линейная), и нажмите кнопку Loft (Создать поверхность). Повторите этот процесс для каждого из ребер верхнего основания трубы.

Maya: Результат создания одной из четырех поверхностей обрамления трубы 6.

Рис. 6.14. Результат создания одной из четырех поверхностей обрамления трубы 6.

  1. Теперь осталось соединить друг с другом все стороны кромки. Для первых двух эта операция проводится элементарно. Выделите пару расположенных рядом поверхностей, полученных методом лофтинга. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Attach (Присоединение). В окне диалога Attach Options (Параметры присоединения) убедитесь, что переключатель Attach Method (Метод присоединения) стоит в положении Connect (Соединение), переключатель Multiple Knots (Повторяющиеся узловые точки) — в положении Keep (Сохранить), а флажок Keep Originals (Сохранять исходную поверхность) установлен. Нажмите кнопку Attach (Присоединить), и две поверхности соединятся в одну.
  2. Процесс соединения остальных поверхностей требует выделения изопараметрических кривых для каждой из соединяемых частей. Эти кривые должны располагаться на стыке двух поверхностей. Если вы сняли выделение с созданной на предыдущем шаге поверхности, выделите ее снова и щелкните на ней правой кнопкой мыши. В появившемся контекстном меню выберите команду Isoparam (Изопараметрическая кривая). Щелкните на соединительной кривой и, не отпуская кнопку мыши, слегка перетащите указатель. Затем, нажав клавишу Shift, щелчком выделите расположенную рядом поверхность, щелкните на ней правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Isoparam (Изопараметрическая кривая). Нажмите и удерживайте клавишу Shift и повторите щелчок с перетаскиванием указателя примерно в том же месте, что и в первый раз, как показано на рис. 6.15. Так как операция выделения не включается в список последних применявшихся команд, последней в данном случае является команда Attach (Присоединение). Повторите ее, нажав клавишу д. Повторите описанную процедуру для соединения друг с другой остальных участков поверхности кромки, чтобы получить единый объект. Назовите его ChimneyLip.

Maya: Выделение изопараметрических кривых, расположенных на стыке двух поверхностей, которые нужно соединить

Рис. 6.15. Выделение изопараметрических кривых, расположенных на стыке двух поверхностей, которые нужно соединить

  1. Создайте NURBS-примитив Cylinder (Цилиндр; и присвойте ему имя ChimneyPipe. Введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) окна каналов значения 8,5, 14 и 8,5 соответственно. Разместите цилиндр поверх душевого отверстия трубы, как показано на рис. 6.16. Мы осуществили это преобразование, введя в поля Translate X (Смещение по оси X) и Translate Y (Смещение по оси Y) значения -82 и 80 соответственно.

Maya: Цилиндр был помещен в центр дымового отверстия

Рис. 6.16. Цилиндр был помещен в центр дымового отверстия

  1. Выровняйте нижнюю плоскость цилиндра с нижней плоскостью кромки. Это проще сделать при включенном режиме привязки к узлам сетки.
  2. Теперь нужно создать плоскую поверхность между цилиндром и краями кромки. Убедитесь, что цилиндр выделен, и, щелкнув на нем правой кнопкой мыши, выберите в появившемся контекстном меню команду Isoparm (Изопара-метрическая кривая). Щелкните на кривой, ограничивающей нижнее основание цилиндра, и, не отпуская кнопку мыши, слегка переместите указатель. Затем, удерживая клавишу Shift, щелкните на нижней внутренней грани кромки, а затем нажмите клавишу Т. Впрочем, намного проще будет вызвать окно диалога Outliner (Структура), нажав комбинацию клавиш Shift+О, и выделить в нем строку nurbsSquare4. В контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Ctrl+Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Planar (Плоскость). В окне диалога Planar Options (Параметры плоскости) выберите в меню Edit (Правка) команду Reset Settings (Сбросить настройки) и нажмите кнопку Planar Trim (Фрагмент плоскости). Так как при перемещении цилиндра вдоль оси Y использовался режим привязки, нижнее основание этого объекта должно быть выровнено с нижней плоскостью кромки, что приведет к созданию плоской поверхности, как показано на рис. 6.17.

ВНИМАНИЕ
Если операция не принесла желаемого результата, это, скорее всего, связано с тем, что два набора выделенных ребер не лежат в одной плоскости. Вам может казаться, что это так, но совпадение должно быть абсолютно точным. Переместите опорную точку цилиндра в его основание, используя режим привязки к кривой (то есть удерживая нажатой клавишу с), и затем переместите управляющий вектор вдоль кривой. Вы убедитесь, что привязка произошла в верном месте, когда увидите, что управляющий вектор перемещается исключительно по нижнему основанию цилиндра. Теперь остается только осуществить привязку основания цилиндра к тому же самому узлу сетки, что и у нижних ребер поверхности, полученной методом лофтинга. Если положение этих ребер не совпадает с узлами сетки, измените их положение.

Maya: Контекстное меню, с помощью которого была создана плоская поверхность между основанием цилиндра и нижним краем кромки

Рис. 6.17. Контекстное меню, с помощью которого была создана плоская поверхность между основанием цилиндра и нижним краем кромки

  1. На этом моделирование трубы закончено. Нажмите клавишу а, чтобы все объекты сцены поместились в границах активного окна проекции, и выделите рамкой всю трубу. Нажмите клавишу Т, чтобы выделить весь объект, и выберите в меню оперативного доступа команду Edit > Delete by Type > History (Правка > Удалить все объекты типа > История). Поместите выделенные объекты в слой ChimneyL. Откройте окно диалога Outliner (Структура), выделите имена объектов, созданных вами в этом упражнении, и, нажав среднюю кнопку мыши, перетащите их на строчку Chimney.
  2. Сохраните сцену, нажав комбинацию клавиш Ctrl+s.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если вы хотите самостоятельно поэкспериментировать с инструментами, информацию о которых вы получили в этой главе, попытайтесь добавить дополнительные элементы, например создать отделку для стен. Удивительно, как самые простые детали могут значительно усложнить сцену.

Maya: Выбор параметров инструмента Rebuild Surface

Изображение: 

Maya: Выделение изопараметрических кривых, расположенных на стыке двух поверхностей, которые нужно соединить

Изображение: 

Maya: Две линии, созданные на внешней и внутренней стенах с помощью операции пересечения

Изображение: 

Maya: Контекстное меню, с помощью которого была создана плоская поверхность между основанием цилиндра и нижним краем кромки

Изображение: 

Maya: Редактирование узловых точек трубы для получения более пологого наклона

Изображение: 

Maya: Результат создания одной из четырех поверхностей обрамления трубы 6.

Изображение: 

Maya: Формирование задней стенки трубы

Изображение: 

Maya: Цилиндр был помещен в центр дымового отверстия

Изображение: 

5. Создание дополнительных элементов

 

Создание дополнительных элементов



Последними деталями, которые нужно добавить к дому, являются дверь и окна. Но перед тем как приступить к моделированию этих объектов, нужно создать для них проемы в стенах.

Упражнение. Создание дверного проема

  1. Создайте NURBS-примитив Cube (Куб) и измените его размеры, введя в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) значения 13, 96 и 48 соответственно. Этот куб должен проходить сквозь внутреннюю и внешнюю стены, а также фундамент дома. Расположить его нужно напротив входа на крыльцо. Мы использовали для параметров Translate X (Смещение по оси X), Translate Y (Смещение по оси Y) и Translate Z (Смещение по оси Z) значения 68, -94 и -67 соответственно.
  2. Теперь, когда куб находится в нужном месте, можно применить функцию Intersect Surfaces (Пересечь поверхности) для создания кривых на месте его пересечения с фундаментом и стенами. Для начала выделите внутреннюю стену, наружную стену и сторону фундамента, которые пересекаются с кубом, а затем добавьте к выделенному набору одну из сторон куба, перпендикулярную названным поверхностям. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Intersect Surfaces (Пересечь поверхности). В окне диалога Intersect Surfaces Options (Параметры пересечения поверхностей) установите переключатель Create Curve For (Создать кривую для) в положение Both Surfaces (Обеих поверхностей) и нажмите кнопку Intersect (Пересечь). Это приведет к появлению трех кривых. Повторите этот процесс для остальных сторон куба. Чтобы получить возможность выделить нижнюю сторону, необходимо скрыть слой Porch L.
  3. Теперь обрежем куб в местах пересечения с фундаментом и стенами. Выделите фундамент и выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, команду Trim Tool (Подрезка). Щелкните на участке фундамента, отличном от дверного проема, и нажмите клавишу Enter. Повторите этот процесс для одной из стен. При выделении внешней стены станет видна горизонтальная щель, возникшая из-за того, что стена создавалась отдельно от фундамента. Соответственно, перед тем как нажать клавишу Enter, выделите верхнюю и нижнюю части объекта.
  4. Итак, дверной проем практически готов. Выделите переднюю и заднюю плоскости куба и удалите их, чтобы получить вход в дом.
  5. В процессе создания кривых на пересечении поверхностей переключатель Create Curve For (Создать кривую для) в окне диалога Intersect Surfaces Options (Параметры пересечения поверхностей) был установлен в положение Both Surfaces (Обе поверхности). Это пригодится нам сейчас, когда нужно убрать выступающие из стен фрагменты куба, моделирующего дверной проем. Для удобства сделайте невидимыми слои OuterWallsL и InnerWallL и выделите одну из миквъ-моделирование
    поверхностей куба. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, выберите команду Trim Tool (Подрезка).
  1. Щелкните на центральном участке выделенной поверхности и нажмите клавишу Enter. Боковые участки после этого должны исчезнуть. Повторите эту операцию для остальных сторон куба.
  2. Скройте все слои сцены, и вы увидите, что остался только объект, моделирующий дверной проем. Выделите его и, щелкнув правой кнопкой мыши на имени слоя OuterWallsL, выберите в появившемся контекстном меню команду Add Selected Objects (Добавить выделенные объекты).

СОВЕТ
Если у вас возникает впечатление, что в готовой поверхности имеются дыр-ки, выделите ее и увеличьте уровень детализации, нажав клавишу 3.

Упражнение. Создание двери
Теперь пришло время заняться моделированием двери. Проще всего сделать это, взяв за основу NURBS-цримитив Cube (Куб). Затем можно спроецировать на него кривые, подрезать лишние участки поверхности и добавить недостающие детали.

  1. Создайте NURBS-примитив Cube (Куб) и введите в поля Scale X (Масштабирование по оси X), Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) окна каналов значения 2, 96 и 48 соответственно, чтобы размеры объекта совпадали с размерами созданного ранее дверного проема. Присвойте объекту имя Door.
  2. Теперь нужно расположить дверь в предназначенном для нее месте. Введите в поля Translate X (Смещение по оси X), Translate Y (Смещение по оси Y) и Translate Z (Смещение по оси Z) значения 67, -94 и -67 соответственно. В поля Scale Y (Масштабирование по оси Y) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) введите значения 95,5 и 47,5 соответственно, чтобы создать небольшой зазор между дверью и косяком.
  3. Создайте новый слой, присвоив ему имя DoorL Убедитесь, что объект Door выделен полностью, и добавьте его в слой, который затем сделайте невидимым.
  4. Ручку двери мы создадим вращением кривой-профиля. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Ctrl+c, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды CV Curve (Управляющие точки кривой), и убедитесь, что переключатель Curve Degree (Порядок кривой) стоит в положении 3 Cubic (Третий). Это даст вам возможность создания кривых линий. Перейдите в окно проекции Front (Вид спереди) и разверните его на весь экран. Для получения острого угла нужно щелкнуть три раза в одном и том же месте. Соответственно двойной щелчок на одном месте приводит к появлению менее острого угла. Используйте в качестве образца кривой рис. 6.18. Для фиксации формы кривой нажмите клавишу Enter. Затем воспользуйтесь командой меню оперативного доступа Modify > Center Point (Изменить > Центрировать опорную точку). В результате опорная точка окажется расположенной в геометрическом центре созданной кривой. Теперь нажмите клавишу Insert и в режиме привязки к узлам сетки переместите опорную точку в центр основания будущего объекта, как показано на рис. 6.18. Таким способом будет указана начальная точка оси вращения. Не забудьте снова нажать клавишу Insert для выхода из режима редактирования опорной точки.

Maya: Кривая-профиль, на основе которой будет создана дверная ручка, готова к операции Revolve

Рис. 6.18. Кривая-профиль, на основе которой будет создана дверная ручка, готова к операции Revolve

  1. Убедитесь, что кривая выделена, и выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации CtrU-Alt+z, команду Revolve (Вращение). Как видите, полученный объект отличается от запланированного, так как вращение происходит вокруг неверной оси. Изменить ее можно в разделе Inputs (Входные данные) окна каналов, так как перед выполнением упражнений этой главы мы включили запись истории редактирования объектов. Измените значение параметра Axis Y (Ось Y) на ноль, а параметра Axis X (Ось X) на единицу. Теперь вращение образующей будет происходить вокруг оси X.
  2. Если вас не устраивает форма полученной ручки, подкорректируйте вид кривой-профиля. Затем выберите в меню оперативного доступа команду Modify > Center Point (Изменить > Центрировать опорную точку) и переместите опорную точку в центр основания объекта, как показано на рис. 6.19.

Maya: Вид дверной ручки в режиме максимальной детализации

Рис. 6.19. Вид дверной ручки в режиме максимальной детализации

  1. Присвойте объекту имя DoorKnob.
  2. Сделайте видимым слой DoorL, чтобы поместить ручку на нужное место. При этом вам понадобится изменить ее масштаб. Затем удалите историю ее создания и кривую-профиль.
  3. Создайте копию дверной ручки, поместив ее на противоположную сторону двери. Для этого достаточно поставить знак «минус» перед текущим значением поля Scale X (Масштабирование по оси X) и переместить копию в требуемое положение.
  4. Выделите все части двери, нажмите комбинацию клавиш Ctrl+g и присвойте полученной группе имя Door. Поместите группу в слой DoorL.
  5. Теперь нужно изменить положение опорной точки двери, чтобы вращение происходило вокруг места подвеса двери к стене. Для начала оставьте видимыми только объекты слоя DoorL. Затем выделите группу Door и нажмите клавишу Insert для перехода в режим редактирования опорной точки.
  6. В окне проекции Perspective (Перспектива) сделайте ясно видимым правое нижнее ребро двери, примерно, как показано на рис. 6.20, затем, удерживая нажатой клавишу с, щелкните на нем средней кнопкой мыши и слегка сдвиньте указатель. В результате перемещения опорной точки будут ограничены указанным ребром. Поместите ее в ближний к вам угол, как показано на рис. 6.20, и нажмите клавишу Insert, чтобы выйти из режима редактирования опорной точки. Теперь поворот двери происходит правильным образом.

Maya: Новое положение опорной точки, полученное в результате ее перемещения в режиме привязки к кривой

Рис. 6.20. Новое положение опорной точки, полученное в результате ее перемещения в режиме привязки к кривой

6_34_1.JPG

Изображение: 

Maya: Вид дверной ручки в режиме максимальной детализации

Изображение: 

Maya: Кривая-профиль, на основе которой будет создана дверная ручка, готова к операции Revolve

Изображение: 

Maya: Новое положение опорной точки, полученное в результате ее перемещения в режиме привязки к кривой

Изображение: 

6. Упражнение. Создание окон

 

Упражнение. Создание окон



Итак, дом практически готов, за исключением того, что в нем пока нет окон. Вам предстоит создать оконный переплет, нарисовав кривую-профиль и использовав для формирования поверхности метод лофтинга. После этого моделирование переплета и стекол будет выполняться простым масштабированием кубов.

  1. Оставьте видимыми только слои InnerWallL и OuterWallsL. Переключитесь в окно проекции Front (Вид спереди), чтобы получить возможность наблюдать боковую сторону дома. Создайте NURBS-примитив Square (Квадрат) и введите в поля Rotate X (Поворот относительно оси X), Scale X (Масштабирование по оси X) и Scale Z (Масштабирование по оси Z) значения 90, 48 и 36 соответственно, как показано на рис. 6.36. В окне проекции Тор (Вид сверху) переместите квадрат таким образом, чтобы он оказался на поверхности наружной стены дома. Его итоговая координата по оси Z должна быть равна -104. Затем сделайте значение координаты Y равным -82.
  2. В окне проекции Тор (Вид сверху) с помощью инструмента ЕР Curve (Узловые точки кривой) создайте кривую-профиль, на основе которой будет получен оконный переплет. В качестве образца используйте рис. 6.22. Перед начатом создания кривой убедитесь, что переключатель Curve Degree (Порядок кривой) в окне диалога Tool Settings (Параметры инструмента) стоит в положении 1 Linear (Линейная). приемы раооты с NUKbb-ооъеитами

Maya: Заготовка для окна, размещенная на одной из сторон дома

Рис. б.21. Заготовка для окна, размещенная на одной из сторон дома

Maya: Форма-профиль, на основе которой будет создан оконный переплет

Рис. 6.22. Форма-профиль, на основе которой будет создан оконный переплет

  1. Переместите опорную точку профиля в его геометрический центр. Нажмите и удерживайте клавишу с и щелкните средней кнопкой мыши на правом вертикальном ребре квадрата. Если теперь слегка сдвинуть указатель мыши, опорный центр профиля окажется привязанным к данному ребру. Сдвиньте его в нижний правый угол, как показано на рис. 6.23. Теперь нужно повернуть профиль на 45 градусов и создать еще три дубликата для остальных углов квадрата. Затем между парами профилей методом лофтинга будут созданы участки поверхности, формирующие оконный переплет. Продублируйте, переместите и поверните требуемым образом каждый из профилей, как показано на рис. 6.23.

Maya: Четыре профиля, на основе которых будет создан оконный переплет, расположены в четырех углах квадрата

Рис. 6.23. Четыре профиля, на основе которых будет создан оконный переплет, расположены в четырех углах квадрата

  1. По очереди выделите каждый из профилей и откройте окно диалога Loft Options (Параметры лофтинга). Для этого в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Ctrt+Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Loft (Лофтинг). Убедитесь, что переключатель Surface Degree (Кривизна поверхности) стоит в положении 1 Linear (Линейная), и установите флажок Close (Замкнутый), чтобы сформировать замкнутую поверхность. Нажмите кнопку Loft (Создать поверхность), и оконный переплет будет сформирован, как показано на рис. 6.24.

Maya: Поверхность, полученная в результате лофтинга

Рис. 6.24. Поверхность, полученная в результате лофтинга

  1. Теперь можно разделить окно на четыре части, добавив горизонтальную и вертикальную перегородки. Создайте куб и введите в поле Scale X (Масштабирование по оси X) значение 48. Поместите его в центр плоскости окна, продублируйте и поверните дубликат на 90 градусов вокруг оси Z. В поле Scale X (Масштабирование по оси X) введите значение 36.
  2. Создайте NURBS-примитив Plane (Плоскость) и введите в поля Rotate X (Поворот относительно оси X), Scale X (Масштабирование по оси X) и Scale Т. (Масштабирование по оси Z) значения 90, 48 и 36. Поместите плоскость в оконный проем за поперечные перекладины и присвойте ей имя Glass.
  3. Для формирования оконного проема нужно спроецировать исходный квадрат на стену и применить операцию подрезки. Выделите одну из сторон квадрата, нажмите клавишу Т и затем, удерживая клавишу Shift, щелкните поочередно на внутренней и на наружной стенах. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+z, выберите команду Project Curve on Surface (Спроектировать кривую на поверхность). Теперь все готово к тому, чтобы вырезать отверстия в обеих стенах. Сделайте это с помощью команды Trim Tool (Подрезка).
  4. Выделите все части окна, включая квадрат, который использовался для проецирования кривых на стены, нажмите комбинацию клавиш Ctrl+g и присвойте образованной группе имя Window. Выберите в меню оперативного доступа команду Modify > Center Point (Изменить > Центрировать опорную точку), чтобы переместить опорную точку группы в ее геометрический центр. Так как история создания объекта фиксировалась, перемещение оконного переплета будет сопровождаться перемещением оконного проема. Поэтому если вас не устраивает положение окна на стене, просто переместите его.
  5. Удалите историю создания окна, создайте его дубликат и поместите на передней стене дома, рядом с входной дверью, как показано на рис. 6.25.

Maya: Окончательный вид дома Подведем итоги

Рис. 6.40. Окончательный вид дома Подведем итоги

  1. Откройте окно диалога Outtiner (Структура) и щелкните на квадратике, расположенном слева от имени Windowl. В раскрывшейся ветви дерева иерархии выделите все названия сторон квадрата (topnurbsSquare, leftnurbsSquare и т. п.). В итоге окажется выделенным квадрат, который нужно спроецировать на поверхность и повторить операцию, описанную в седьмом шаге.
  2. Создайте новый слой с именем WindiwsL, поместите в него оба окна и сделайте видимыми все слои в сцене. Моделирование дома окончено!
  3. Сохраните сцену под именем Windows.

Maya: Заготовка для окна, размещенная на одной из сторон дома

Изображение: 

Maya: Окончательный вид дома Подведем итоги

Изображение: 

Maya: Поверхность, полученная в результате лофтинга

Изображение: 

Maya: Форма-профиль, на основе которой будет создан оконный переплет

Изображение: 

Maya: Четыре профиля, на основе которых будет создан оконный переплет, расположены в четырех углах квадрата

Изображение: 

7. Подведем итоги

 

 

Подведем итоги



Подробно рассмотрев различные стадии создания дома, вы познакомились с набором достаточно сложных операций. Мы продемонстрировали различные приемы моделирования, от редактирования NURBS-примитивов до получения поверхностей на основе кривых. При этом вы получили представление о редактировании параметров различных инструментов и поэкспериментировали с созданием и редактированием NURBS-поверхностей. В этой главе была дана информация по следующим темам:

  • Привязки к кривым. Возможность заставить объект перемещаться вдоль
    произвольной кривой.
  • Проецирование кривых и подрезка. Проецируя кривую на поверхность, вы получаете возможность обрезать часть поверхности, расположенную с любой стороны этой кривой.
  • Перестройка поверхностей. Если для редактирования поверхности нужна дополнительная детализация, можно перестроить эту поверхность, увеличив число разбиений на фрагменты.
  • Создание поверхностей вращением профиля. Построив кривую-профиль
    объекта и повернув ее вокруг определенной оси, вы получите поверхность.
  • Соединение поверхностей. Получение единой поверхности из отдельных
    фрагментов, ребра которых совпадают.
  • Лофтинг изопараметрических кривых. Любое ребро существующей поверхности может использоваться в качестве основы для нового объекта.
  • Соединение форм плоской поверхностью. Если одна кривая является контуром другой и при этом обе они лежат в одной плоскости, имеется возможность легко создать между ними плоскую поверхность. Этот метод идеально подходит для удаления дырок.
  • Редактирование кривых, на основе которых была построена поверхность. Если у вас фиксируется история создания объекта, редактирование формы кривой меняет вид объекта, созданного на ее основе.

В самых первых версиях программы Maya использовалось в основном NURBS-моделирование, которое наилучшим образом подходит для создания множества объектов, благодаря простоте отображения поверхностей и изменения уровня детализации. Однако в некоторых случаях лучше использовать моделирование на основе полигонов. Именно с этим методом вам предстоит познакомиться в следующей главе.


 

Глава 7. Моделирование на основе полигонов

Глава 7. Моделирование на основе полигонов







1. В этой главе

 

 

В этой главе



Моделирование на основе полигонов в Maya превосходно подходит для создания объектов органического происхождения, например человеческих фигур или растений. Конечно, получить эти объекты можно и с использованием NURBS-кривых, более того, данный метод является предпочтительным для создания персонажей благодаря возможности выбирать уровень детализации визуализируемой модели. Но из-за таких недостатков неоднородных рациональных сплайнов Безье, как излишнее усложнение модели, создаваемой на их основе, и сложности в ликвидации швов между отдельными фрагментами, приходится прибегать к другому методу. В этой главе мы продемонстрируем способ создания головы персонажа на основе сетки полигонов.
Данная методика моделирования похожа на ваяние скульптуры из глины. Работа начинается с простой формы, из которой постепенно выделяется более сложная. Можно добавлять дополнительные ребра, увеличивая степень детализации поверхности, или же оставлять широкие грани, которые проще состыковывать друг с другом. Кроме того, имеется возможность в любой момент преобразовать поверхность, полученную на основе NURBS-кривых, в сетку полигонов, что часто является оптимальным подходом к моделированию сложных объектов.
Полигоны легко редактируются и привлекательно выглядят. Плюс ко всему, перед визуализацией не требуется рассчитывать форму построенной на их основе модели. Информацию об основных приемах работы с ними вы получите в процессе создания обитателя дома, моделированием которого вы занимались в двух предыдущих главах. Помните, что процесс выполнения каждого из упражнений можно увидеть, загрузив с прилагаемого к книге компакт-диска соответствующий фильм. В этой главе мы рассмотрим следующие темы:

  • Эмуляция работы с инструментом Subdivision Surfaces. Для внесения изменений в сетку с высоким разрешением будет использоваться сетка с низким разрешением вместо инструмента Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности), доступного только в более дорогой версии программы.
  • Окно диалога Hypergraph. Вы увидите, как связаны между собой различные элементы сцены.
  • Связь параметров друг с другом. Установив связь одного параметра с другим, можно, например, сделать так, чтобы цвет объекта становился ярче по мере увеличения его высоты. В этой главе данная методика используется для установления связи между параметрами внешней аппроксимирующей и внутренней сглаженной сеток полигонов.
  • Плоскости изображения. Камере, транслирующей ортографическую проекцию объекта, можно назначить некоторое изображение, которое в итоге окажется зафиксированным в пространстве и видимым в окнах проекции. Этот метод используется для размещения в сцене набросков персонажей.
  • Создание монстра. На основе наброска вам предстоит создать детализированную голову персонажа.
  • Язык MEL. Вы познакомитесь с основами языка сценариев, управляющих всеми командами и функциями Maya.
  • Создание зеркальной копии, связанной с оригиналом. Эта функция позволяет редактировать только одну половину симметричного персонажа. Результаты этого редактирования автоматически отражаются на состоянии второй половины.
  • Сглаживание полигонов. Разбиение сетки полигонов на дополнительные грани способствует сглаживанию поверхности модели.
  • Ссылочный режим слоя. Можно сделать так, чтобы, оставаясь видимыми в окне проекции, объект или группа объектов были недоступны для выделения. Этот метод особенно полезен при операции выравнивания.

Ключевые термины
Выдавливание (Extrude). Процесс построения трехмерного объекта путем перемещения кривой или грани в пространстве.
Грань/ребро/вершина полигона (Polygon face/edge/vertex). Составные части поверхности полигона. Вершиной называется безразмерная точка в трехмерном пространстве или на плоскости, определяемая координатами X, Y и Z. Ребро — это линия края грани, соединяющая две вершины. Соединение трех ребер друг с другом в замкнутую форму образует грань, то есть область плоскости треугольной формы. Сетчатые оболочки могут насчитывать неограниченное число граней.
Маска выделения (Selection mask). Функция, активизируемая с помощью нажатия правой кнопки мыши над объектом и позволяющая выбирать типы подобъектов для выделения. Для полигонов - это ребра, вершины, грани и точки проекционных координат UV.


 

2. Подготовка к разбиению поверхности на части

 

Подготовка к разбиению поверхности на части



Лучше всего для моделирования человеческой фигуры подходит инструмент Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности), но он доступен только в более дорогой версии программы Maya Unlimited. Этот инструмент использует сетку с низким разрешением для внесения изменений в сетку с высоким разрешением. Сетка с низким разрешением является грубой аппроксимацией модели, вокруг которой она располагается. В версии Maya Complete есть способ эмуляции работы с этим инструментом. Именно этим методом мы воспользуемся для моделирования монстра. Прежде всего нужно будет ввести в командной строке несколько команд языка MEL или активизировать скрытый сценарий. В процессе выполнения упражнений мы дадим вам пошаговую инструкцию по созданию объекта.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если у вас установлена версия программы Maya Unlimited, вы можете использовать инструмент Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности) вместо описываемого нами метода эмуляции. Для получения сетки полигонов с низкой плотностью, создаваемой в процессе выполнения упражнений, вам придется перейти в режим работы с полигонами.

Метод эмуляции работы с инструментом Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности) детально описан в книге Polygonal Modeling, поставляемой вместе с программным обеспечением Maya. Это можно сделать с помощью языка сценариев MEL. Сценарий создает копию исходного полигонального объекта и затем соединяет данные исходной формы с атрибутом InMesh (Входные данные сетки) копии. Этот атрибут описывает базовую структуру объекта, что позволяет изменять дубликат, в соответствии с изменениями формы оригинала. В упражнении, которое вам предстоит выполнить, происходит соединение атрибута OutMesh (Выходные данные сетки) первого куба с атрибутом InMesh (Входные данные сетки) второго. В результате вы будете работать с простой сеткой, автоматически передавая результаты редактирования на более сложный объект. На первый взгляд, это выглядит довольно сложно, но с нашей пошаговой инструкцией вы убедитесь, что это довольно элегантный метод редактирования полигональных сеток.
Перед тем как приступить к созданию персонажа, предпримем шаги, направленные на упрощение процесса работы. В большинстве своем персонажи симметричны. Но чтобы избежать необходимости вносить изменения в обе половины объекта, стараясь сохранять его симметрию, в Maya существует возможность сделать так, чтобы каждое внесение изменений в форму одной половины объекта автоматически отражалось на форме его второй половины. Этот метод позволяет сэкономить время и добиться совершенной симметрии. Впоследствии можно сделать фигуру слегка асимметричной, чтобы придать ей более натуральный вид. Обычно это делается после окончания редактирования симметричных деталей.

Упражнение. Подготовка к моделированию
Прежде всего вспомним о том, что в начале работы над текущей сценой, в главе 5, мы упростили интерфейс программы, оставив только командную строку и строку подсказки. Если вы пропустили указанные упражнения, нужно будет загрузить пользовательские контекстные меню и клавиатурные комбинации. Начнем работу с пустой сцены. Сделайте на время видимой строку состояния, выбрав в меню оперативного доступа команду Display > UI Elements > Status Line (Отображение > Элементы интерфейса > Строка состояния), и убедитесь, что у вас нажата кнопка Construction History (История создания). В активном состоянии эта кнопка помечена значком свитка. Если она не нажата, свиток перечеркнут красным крестом.

  1. Начните новый проект, выбрав в меню оперативного доступа команду File > Project > New (Файл > Проект > Создать). В поле Name (Имя) введите имя Creature, нажмите кнопку Use Defaults (По умолчанию), чтобы использовать заданную по умолчанию папку, и нажмите кнопку Accept (Принять).
  2. Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Persp/ Outliner (Панели > Варианты компоновки > Перспектива/Структура) для перехода к наиболее удобному в данной ситуации представлению.
  3. Первым объектом сцены является полигональный примитив Cube (Куб). Для его создания выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Ctrl+x, команду Cube ( Куб). Созданный объект по умолчанию имеет имя pCubel. В режиме формы, как легко увидеть в окне каналов, этот объект имеет название pCubeShapel.
  4. Теперь нужно соединить атрибут OutMesh (Выходные параметры сетки) формы pCubeShapel с атрибутом InMesh (Входные параметры сетки) еще одного куба. Это делается с помощью специального сценария. Убедитесь, что объект pCubel по-прежнему выделен, и нажмите клавишу (обратный апостроф), расположенную над клавишей Tab, введите в командной строке polyDuplicateAndConnect и нажмите клавишу Enter. В результате выполнения этой команды в сцене появится еще один куб, имеющий имя pCube2.
  5. Сейчас удобнее будет работать в режиме каркасного отображения. Для перехода к нему нажмите клавишу 4. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, выберите команду Smooth (Сглаживание). В итоге внутри каркаса куба появится сглаженный куб, как показано на рис. 7.1.

ПРИМЕЧАНИЕ
Существует несколько способов сглаживания полигональной формы. В этом упражнении сглаживание происходит за счет появления новых граней. Второй метод состоит в увеличении числа вершин. При этом не происходит изменения топологии объекта. Данный метод позволяет получить проекционные координаты, с которыми проще всего работать. Кроме того, сгладить форму можно с помощью инструмента Sculpt Polygon Tool (Создание рельефа на полигональной поверхности).

Maya: Сглаженный куб, окруженный каркасом, предназначенный для эмуляции инструмента

Рис. 7.1. Сглаженный куб, окруженный каркасом, предназначенный для эмуляции инструмента

  1. Нажмите комбинацию клавиш Ctrl+a, чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), перейдите на вкладку polySmoothFacel и убедитесь, что у вас снят флажок Keep Border (Сохранять границу), как показано на рис. 7.2. Закройте редактор атрибутов.

Maya: Установка необходимых параметров в разделе Poly Smooth Face History окна диалога Attribute Editor

Рис. 7.2. Установка необходимых параметров в разделе Poly Smooth Face History окна диалога Attribute Editor

ПРИМЕЧАНИЕ
Помните, что быстрее и аккуратнее всего выделить объекты сцены можно в окне диалога Outliner (Структура).

  1. В данный момент попытки перемещения вершин внешнего куба не дадут результата. Нужно изменить атрибут .inputComponents (Входные компоненты), являющийся частью формы polySmoothFacel. Для этого следует выполнить Подготовка к разбиению поверхности на части несложную команду, которая сделает число граней переменной, автоматически обновляемой при редактировании поверхности. Убедитесь, что объект pCube2 по-прежнему выделен, и введите в командную строку следующую последовательность команд: setAttr polySmoothFacel.inputComponents -type "componentList" 1 "f[*]". Затем нажмите клавишу Enter. Теперь при редактировании формы pCubeShapel сглаженная форма будет автоматически изменяться.

ВНИМАНИЕ
Имейте в виду, что команды языка MEL чувствительны к регистру букв. Даже небольшая опечатка приводит к тому, что команда не выполняется. Если правая сторона командной строки становится красной и в ней появляется слово Error, значит, команда была введена неверно. В этом случае введенный текст не исчезает, что дает возможность исправить ошибку синтаксиса.

  1. В разделе Inputs (Входные данные) окна каналов можно изменить значение параметра Divisions (Разбиения), от величины которого зависит степень сглаживания объекта. Посмотрите на результаты его изменения и верните параметру исходное значение.

Подготовка к моделированию
В большинстве случаев получить представление о внешнем виде модели проще всего в режиме тонированной раскраски. Но это не значит, что в данном режиме процесс моделирования имеет наибольшую эффективность.

ПРИМЕЧАНИЕ
В общем случае принято использовать режим каркасного отображения в ортографических окнах проекции, а режим тонированной раскраски в окнах центральных проекций.

Преимущество метода, которым мы воспользуемся в данной главе, состоит в том, что вам предстоит работать с каркасом, окружающим модель с более высоким разрешением. Простой каркас будет использоваться для создания сложной фигуры путем аккуратного разбиения управляющей сетки на дополнительные грани и перемещения ее вершин.
При моделировании фигуры обычно проще всего работать только с одной ее стороной. По этой причине для куба, на основе которого создается модель, нужно создать зеркальную копию, которая будет автоматически отражать все изменения, вносимые в оригинал.

Упражнение. Создание симметричного объекта
Продолжите выполнение предыдущего упражнения. После перехода в режим тонированной раскраски теряется возможность видеть объект pCube2, так как он расположен внутри объекта pCubel, имеющего видимую поверхность.

  1. Откройте окно каналов, нажав комбинацию клавиш Shift+C. Создайте два новых слоя с именами CageL и SmoothL. В первый поместите объект pCubel, а во второй — объект pCube2.
  2. Выделите объект pCubeZ в окне диалога OutUner (Структура) и присвойте ему имя Smooth, затем выделите объект pCubel и присвойте ему имя Cagel. Откройте редактор атрибутов, нажав комбинацию клавиш Ctrl+a, и перейдите на вкладку CageL В разделе Drawing Override Options (Параметры замены на рисунке) оставьте только флажки Enable Override (Замена разрешена) и Visible (Видимый). Теперь внешний куб при любом режиме отображения в окнах проекции будет представлен в виде каркаса, но при этом никогда не появится после визуализации.
  1. Для создания левой половины персонажа нужно получить копию куба. Сначала сместим куб вправо, так как он является основой для правой половины будущей фигуры. Выделите в окне диалога Outliner (Структура) объекты Cagel и Smooth и введите в поле Translate X (Смещение по оси X) окна каналов значение 0,5.
  2. Теперь нужно удалить поверхность, по которой впоследствии будет происходить состыковка двух симметричных половин. Выделите объект Cagel, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Face (Грань). В центре каждой из граней куба появятся голубые маркеры выделения. Щелкните на маркере, расположенном ближе всего к началу координат стороны куба, и нажмите клавишу Delete. В результате сглаженный куб будет открыт с одной стороны. Нажмите F8 для выхода из режима редактирования подобъектов.
  3. Опорная точка в данном случае смещена относительно начала координат и центрирована между двумя созданными объектами. Так как вы собираетесь продублировать и отразить объект Smooth, нужно переместить его опорную точку на поверхность, которая будет служить плоскостью отражения. Перейдите в окно проекции Тор (Вид сверху) и нажмите клавишу w, чтобы активизировать инструмент Move (Переместить), а затем клавишу Insert для перехода в режим редактирования опорной точки. Переместите опорную точку в начало координат при нажатой клавише х, чтобы осуществить привязку к узлам сетки. Когда опорная точка окажется на нужном месте, еще раз нажмите клавишу Insert. Затем повторите описанную процедуру для объекта Smooth.
  1. Убедитесь, что объект Smooth выделен, и вызовите окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования). Для этого нужно щелкнуть на квадратике, расположенном справа от команды меню оперативного доступа Edit > Duplicate (Правка > Дублировать). Выберите в меню Edit (Правка) появившегося окна диалога команду Reset Settings (Сбросить настройки) и затем введите в поле Scale X (Масштабирование по оси X) значение -1 и нажмите кнопку Duplicate (Дублировать). В результате появятся два видимых объекта, формирующих капсулу. Присвойте копии имя Smooth Mirror. Но если в данный момент попытаться отредактировать исходный сглаженный куб, его зеркальная копия не будет изменяться, так как пока что эти две половины никак не связаны.
  2. Выберите в меню оперативного доступа команду Window > General Editors > Connection Editor (Окно > Редакторы общего назначения > Редактор связей).
  3. Щелкните правой кнопкой мыши на пустом пространстве окна диалога Outliner (Структура) и выберите в появившемся контекстном меню команду Show Shapes (Показ форм). Затем щелкните на квадратиках со знаком «плюс», расположенных слева от имен Smooth и SmoothMirror, чтобы раскрыть соответствующие ветви, как показано на рис. 7.3.

Maya: Сглаженные кубы в окне диалога Outliner

Рис. 7.3. Сглаженные кубы в окне диалога Outliner

  1. В окне диалога Connection Editor (Редактор связей) можно связать определенные выходные данные объекта Smooth с входными данными объекта SmoothMirror. В окне Outliner (Структура) выделите строчку SmoothShape и нажмите кнопку Reload Left (Загрузить левую часть) окна диалога Connection Editor (Редактор связей). Затем выделите строчку SmoothMirrorShape в окне Outliner (Структура) и St.
    нажмите кнопку Reload Right (Загрузить правую часть) окна диалога Connection Editor (Редактор связей). Теперь все готово к тому, чтобы соединить выходные данные половины объекта с входными данными зеркальной копии.
  2. В списке Outputs (Выходные данные) выделите строку WorldMesh, а в списке Inputs (Входные данные) — строку SmoothMirrorShape. В результате названия обоих атрибутов будут выделены курсивом, как показано на рис. 7.4. Закройте окно диалога Connection Editor (Редактор связей).

Maya: Связанные атрибуты выделены курсивом

Рис. 7.4. Связанные атрибуты выделены курсивом

ПРИМЕЧАНИЕ
Проверьте, как работает созданная связь, изменяя топологию объекта Cagel. Выделите объект Cagel и нажмите клавишу F9 для перехода в режим редактирования подобъектов. Теперь перемещение любой из вершин приведет к изменению формы обеих половин сглаженного куба. Используйте клавишу z для возвращения объекта в исходное состояние.

  1. Выделите объект SmoothMirror и поместите его в слой SmoothL.
  2. При работе с каркасом объекта Cagel, окружающим сглаженный куб, можно случайно выделить последний. В Maya имеется возможность перевода слоев в режим Reference (Ссылочный), в котором объекты не меняют своего вида, но вы теряете возможность их выделить. В редакторе слоев выделите слой SmoothL и дважды щелкните на расположенном слева от имени слоя квадратике. Произойдет циклический переход между тремя режимами — обычным, Template (Шаблон) и Reference (Ссылочный). В квадратике появится буква R, как показано на рис. 7.5. Режимы, отличные от нормального, характеризуются тем, что расположенные в слое объекты невозможно редактировать и выделять. В режиме Template (Шаблон) вы теряете также возможность использовать объекты слоя в качестве привязки.

Итак, все готово для начала моделирования монстра. Сохраните сцену под именем SubDemuSetup.

Maya: Буква R говорит о том, что объекты данного слоя невозможно выделять и редактировать

Рис. 7.5. Буква R говорит о том, что объекты данного слоя невозможно выделять и редактировать

Maya: Связанные атрибуты выделены курсивом

Изображение: 

Maya: Сглаженные кубы в окне диалога Outliner

Изображение: 

Maya: Сглаженный куб, окруженный каркасом, предназначенный для эмуляции инструмента

Изображение: 

Maya: Установка необходимых параметров в разделе Poly Smooth Face History окна диалога Attribute Editor

Изображение: 

3. Создание головы монстра

 

Создание головы монстра



Перед началом моделирования головы монстра нужно создать ее предварительный набросок на бумаге. Обычно желательно создать изображения в фас и профиль. В этом случае вам не придется импровизировать, что позволяет сэкономить массу времени.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если отсканировать наброски рисунка, их можно использовать в качестве плоскостей изображения, то есть растровых изображений, связанных с ортогональными проекциями. Например, профиль монстра можно связать с окном проекции Side (Вид сбоку).

Перед загрузкой отсканированных изображений монстра (анфас и профиль) нужно убедиться, что они имеют необходимый размер. Проекции Front (Вид спереди) и Side (Вид сбоку) должны быть соразмерны. В этом случае появляется возможность переключаться между этими двумя проекциями и использовать их для моделирования персонажа. Если иметь это в виду при подготовке рисунков, процесс их сканирования упрощается. При наличии сомнений в соответствии размеров можно воспользоваться одним из редакторов графических изображений, например Photoshop. Для этой главы мы поделили изображение на несколько частей: лицо, руки, ноги и туловище. Вам остается только загрузить соответствующие рисунки и смоделировать нужную часть тела.

ВНИМАНИЕ
При сохранении изображения в формате BMP не следует использовать режим сжатия, так как его будет невозможно распознать в Maya.

Упражнение. Загрузка опорных изображений
Продолжите выполнение предыдущего упражнения.

  1. Перейдите к четырехоконной конфигурации и сделайте активным окно проекции Front (Вид спереди). Выберите в меню оперативного доступа команду View > Image Plane > Import Image (Вид t Плоскость изображения > Импорт изображения).
  2. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для объекта ImagePlanel. Для этого выберите в меню оперативного доступа команду View > Image Plane > Image Plane Attributes > imagePlanel (Вид > Плоскость изображения > Атрибуты плоскости изображения > imagePlanel). Присвойте объекту imagePlanel имя FrontFace.
  3. В разделе Placement Extras (Дополнительные возможности размещения), показанном на рис. 7.6, введите в поля Width (Ширина) и Height (Высота) значение 7,5. Убедитесь, что значение параметра Offset (Смещение) равно нулю по обеим координатам. Значения параметров Coverage Origin X (Смещение с масштабированием по X) и Coverage Origin Y (Смещение с масштабированием по Y) также должны быть равны нулю.
  4. Перейдите в окно проекции Side (Вид сбоку) и повторите процедуру, описанную в первом шаге, для загрузки файла FaceProfile.bmp. Присвойте ему имя SideFace и измените размеры с помощью описанной выше процедуры.
  5. Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Layouts > Three Panes Split Right (Панели > Компоновка > Две панели из трех находятся справа).

Предварительная подготовка к моделированию монстра закончена.

СОВЕТ
В нижней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) находится кнопка Copy Tab (Копировать окно), которая отсутствовала в предыдущих версиях программы. Ее нажатие приводит к появлению плавающего окна с параметрами определенного элемента сцены. Соответственно, появилась возможность открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для другого элемента сцены и сравнить параметры.

Maya: Редактирование параметров раздела Placement Extras

Рис. 7.6. Редактирование параметров раздела Placement Extras

Maya: Редактирование параметров раздела Placement Extras

Изображение: 

4. Моделирование головы

 

Моделирование головы



Работа в режиме эмуляции инструмента Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности) не относится к самым сложным приемам моделирования. Достаточно пары инструментов: Split Polygon (Разбиение полигонов) и Extrude Face (Выдавить грань). Процесс создания монстра напоминает лепку скульптур из глины. К фигуре постепенно добавляются отдельные части, и исходный геометрический объект принимает требуемую форму. Если вам сложно визуально представить этапы ее создания, сверяйтесь с рисунками данной главы.

Упражнение. Создание основных блоков
Продолжите выполнение предыдущего упражнения.

  1. Откройте окно диалога Outliner (Структура) и выделите каркас и две сглаженные формы. В окне проекции Side (Вид сбоку) переместите кубы в основании шеи, так как именно отсюда мы начнем построение головы. Затем выделите объект Smooth и в разделе Inputs (Входные данные) окна каналов введите в поле Divisions (Разбиения) значение 2.

ПРИМЕЧАНИЕ
При моделировании персонажей модель получается более аккуратной, если увеличить значение параметра Divisions (Разбиения). Но при этом возникает пара проблем. Во-первых, у компьютера может оказаться недостаточно ресурсов для вычисления формы объектов, что сильно замедлит и затруднит работу со сценой. Во-вторых, плотная сетка, образовавшаяся из-за большого числа разбиений, мешает видеть каркас, редактированием которого вы занимаетесь. Однако в любой момент можно снова уменьшить число разбиений.
Иногда может быть полезным сделать слой, содержащий сглаженный объект, невидимым, потому что иначе интерактивное обновление объекта в процессе его редактирования происходит намного медленнее.

  1. Начнем выдавливать грани объекта Cagel, формируя голову. Выделите этот объект в окне диалога Outliner (Структура), щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Face (Грань). Выделите верхнюю грань куба и выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, команду Extrude Face (Выдавить грань). После появления управляющих векторов можно изменить масштаб, ориентацию и положение грани, предназначенной для выдавливания. В процессе этих преобразований следите, чтобы не сдвигать грань вдоль оси X, потому что это приведет к ее отделению от зеркальной копии. В данном случае достаточно ввести значение 0,5 в поле Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов.
  1. Повторите команду Extrude Face (Выдавить грань), нажав клавишу g, и переместите новую грань на две единицы в том же направлении, что и в шаге 2. Затем проделайте это еще раз, переместите верхнюю грань уже на 4 единицы, чтобы получить в результате объект.
  1. В окне проекции Perspective (Перспектива) легко заметить, что в результате выдавливания были получены две отдельные колонны, выходящие из основания куба. Дело в том, что в процессе выдавливания граней две половины сглаженного куба не были соединены между собой. Эту проблему легко решить, но для начала нужно убрать плоскости изображения. Выберите в меню оперативного доступа команду Show\Cameras (Показать > Камеры). После удаления камер из сцены плоскости изображения станут невидимыми. Теперь можно легко выделить боковые грани выдавленного объекта Cagel, так как вы пока не вышли из режима редактирования подобъектов. По очереди выделите каждую из трех граней, образовавшуюся между выдавленными копиями, и нажмите клавишу Delete. С каждым удалением колонны будут становиться ближе друг к другу.
  2. Теперь нужно выделить грани на передней стороне куба и выдавить их таким образом, чтобы формируемая поверхность достигла лица монстра. В данный момент объект Cagel поделен на четыре части. В окне проекции Perspective (Перспектива) выделите передние грани двух верхних частей. Выдавите их примерно на три единицы в положительном направлении оси Z. Перейдите в окно проекции Side (Вид сбоку) и повторите операцию выдавливания указанных граней, сместив их вдоль оси Z еще на 1,7 единицы. Итак, у нас образовались еще две части.
  1. В окне проекции Perspective (Перспектива) удалите грани между двумя частями сглаженного куба, используя методику, описанную в шаге 4. Для упрощения этого процесса скройте сглаженный объект, щелкнув на квадратике с буквой V, расположенном слева от имени слоя Smooth!.. Помните, что для выделения грани достаточно щелкнуть на расположенном в ее центре маркере выделения.

Инструмент Split Polygon
Теперь пришло время более творческой работы. Детальное моделирование лица монстра будет осуществляться с помощью инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов), разбивающего каждую грань на заданное количество частей. Этот инструмент дает возможность использовать методику, изначально присущую NURBS-моделированию. Если попытаться создать голову на основе NURBS-кривых, в итоге придется разделить исходную заготовку на множество кривых, чтобы получить возможность моделировать мелкие детали. Но работа с сетками полигонов имеет преимущество, поскольку впоследствии не придется соединять друг с другом отдельные фрагменты поверхностей.
В предыдущих главах, посвященных моделированию на основе NURBS-кривых, большую роль играл режим привязки, благодаря которому оказывалось возможным поместить любую точку точно в предназначенное ей место. При работе с инструментом Split Polygon (Разбиение полигонов) вам также придется использовать привязку к ребрам полигонов. Кроме того, этот инструмент позволяет создавать ряд мишеней привязки (snapping magnets), связанных с числом разбиений ребра. Установив параметр Snapping Magnets (Мишени привязки) равным 2, вы легко разобьете ребро на три равные части, так как две мишени привязки будут размещены вдоль ребра на равных расстояниях от краев и друг от друга. Параметр Snapping Tolerance (Устойчивость привязки) устанавливает вес мишени привязки. Чем выше его значение, тем сильней эффект привязки.
Работу с инструментом Split Polygon (Разбиение полигонов) начнем с моделирования грубого контура головы, постепенно добавляя такие детали, как глаза и рот. Этот метод особенно любят аниматоры, предпочитающие работать в интерактивном режиме, почти как скульптор с глиной. Данный инструмент во многом идентичен инструменту ЕР Curve (Узловые точки кривой), используемому при работе с объектами, построенными на основе NURBS-кривых. Если вы случайно поместите точку не туда, куда нужно, ее можно переместить, нажав клавишу Insert, или удалить, нажав клавишу Backspace.

Упражнение. Формирование головы
Продолжите выполнение предыдущего упражнения.

  1. Откройте окно диалога ToolSettings (Параметры инструмента), щелкнув на квадратике, расположенном справа от команды Split Polygon (Разбиение полигонов) контекстного меню, вызываемого с помощью клавиатурной комбинации Alt+x. Введите в поле Snapping Tolerance (Устойчивость привязки) значение 50, и закройте окно диалога.

ВНИМАНИЕ
Перейдите в окно проекции Front (Вид спереди), выберите в меню оперативного доступа команду View > Image Plane > Image Plane Attributes > FrontFace (Вид > Плоскость изображения > Атрибуты плоскости изображения > Front-Face) и укажите правильный маршрут в поле Image Name (Имя изображения). Туже самую операцию нужно повторить с окном проекции Side (Вид сбоку), выбрав вместо имени FrontFace имя FaceProfile.

ВНИМАНИЕ
Помните, что для получения возможности выделения объектов необходимо выйти из режима редактирования подобъектов, нажав клавишу F8.

  1. Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Four View (Панели > Варианты компоновки > Четырехоконное представление). В данный момент активен инструмент Split Polygon (Разбиение полигонов). Нарисуйте горизонтальную линию примерно на уровне глаз монстра, по очереди щелкая на каждом из ребер. Она должна соответствовать верхней линии объекта. Обратите внимание, что если после щелчка некоторое время удерживать кнопку мыши и затем слегка переместить указатель, точка появится в месте расположения ближайшей мишени привязки. После того как последняя точка окажется на нужном ребре, нажмите клавишу Enter, чтобы завершить создание новой грани.

ПРИМЕЧАНИЕ
Обратите внимание, что нажатие клавиши Enter, завершающее процесс создания новой грани, приводит к автоматическому выходу из режима редактирования подобъектов.

  1. Снова щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Split Polygon (Разбиение полигонов) контекстного меню, вызываемого с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, и введите в поле Snapping Magnets (Мишени привязки) значение 3, так как теперь нужно нарисовать еще одну горизонтальную линию, расположенную ниже первой. При ее создании используйте нижнюю из трех точек привязки, доступных в данном случае. создание головы MUHtipd

ПРИМЕЧАНИЕ
Как видите, иногда требуется увеличить значение параметра Snapping Magnets (Мишени привязки), чтобы поместить точку в нужное место. К примеру, если величина этого параметра равняется четырем, у вас есть четыре возможные точки привязки. К этому приему часто приходится прибегать для создания областей рта, бровей, подбородка и т. п. Для получения возможности размещения точек привязки в произвольном месте объекта снимите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам) в окне диалога Toot Settings (Параметры инструмента) инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов).

  1. Щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся контекстном меню вариант Vertex (Вершина). Выберите в меню оперативного доступа команду Show > Cameras (Показать > Камеры), чтобы сделать видимыми плоскости изображения. Используя окна проекции Front (Вид спереди) и Side (Вид сбоку), выделяйте вершины по одной или группами и перемещайте их таким образом, чтобы получить форму, напоминающую человеческую голову. Помните, что для выделения групп вершин можно использовать также инструмент Lasso (Лассо). Пытайтесь перемещать вершины целыми рядами, чтобы сохранить их выравнивание. Благодаря этому достаточно легко удастся сохранить простоту модели, что впоследствии даст возможность без проблем ее анимировать.

ВНИМАНИЕ Сохраняйте основание шеи плоским, избегая перемещения формирующих — его вершин в направлении оси Y. В дальнейшем вам предстоит сформировать тело из шеи с помощью инструмента Extrude (Выдавливание), и если вершины не будут лежать в одной плоскости, то придется менять их положение.

  1. Теперь пришло время придать шее небольшую округлость. Снова воспользуйтесь инструментом Split Polygon (Разбиение полигонов) и создайте дополнительные ребра, идущие от нижней части шеи к макушке головы. Когда формирование дополнительных ребер будет закончено, щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся меню команду Vertex (Вершины). Затем, выделяя вершины в окне проекции Side (Йид сбоку), перемещайте их в сторону внешнего края рисунка, стараясь придать объекту нужную форму.
  1. Граница слияния двух сглаженных кубов имеет довольно резкие очертания, то есть у нас имеется шов, вертикально соединяющий обе половины лица, что выглядит не очень хорошо. Для решения этой проблемы перейдите в окно проекции Perspective (Перспектива), откройте окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов), сделайте параметр Snapping Magnets (Мишени привязки) равным 3 и нарисуйте линию, как показано на рис. 7.7.
  2. Продолжите перемещение вершин, стараясь добиться совпадения формы объекта с опорным рисунком. Важно добиться округлости таких элементов, как лоб, задняя часть черепа и челюсть.
  3. Добившись максимального сходства с предложенной формой, сохраните сцену под именем HeadShell.

Итак, вы придали голове модели базовую форму. Теперь пришло время заняться формированием более мелких деталей. Основным принципом вашей работы должно быть сохранение простоты модели. Ведь это упростит и ее дальнейшее редактирование.

Maya: Создав дополнительные ребра вдоль центральной линии объекта, вы получите возможность сгладить границу слияния двух половин

Рис. 7.7. Создав дополнительные ребра вдоль центральной линии объекта, вы получите возможность сгладить границу слияния двух половин

Maya: Создав дополнительные ребра вдоль центральной линии объекта, вы получите возможность сгладить границу слияния двух половин

Изображение: 

5. Создание черт лица

 

Создание черт лица



Одной из наиболее важных задач при моделировании лиц людей является создание глаз. Именно этим вам предстоит заняться в процессе выполнения следующего упражнения. Помните, что именно глаза позволяют выразить эмоциональный настрой персонажа и сделать его живым.

Упражнение. Формирование глазных впадин
Продолжите выполнение предыдущего упражнения. В процессе создания базовой формы головы вы должны были добавить ребра к ее верхней части, как показано на рис. 7.8. Они являются идеальной отправной точкой для формирования линии бровей.
Существует два метода создания глазных впадин. Можно воспользоваться инструментом Bevel (Скос), сэкономив при этом время, или же применить описанный ниже метод, который хотя и является более трудоемким, зато всегда дает хороший результат, так как предоставляет более детальный контроль над происходящим. В этом упражнении вам предстоит расщепить полигон, формирующий линию бровей, для получения возможности создания отверстия.

  1. Выделите объект Cagel и в окне проекции Perspective (Перспектива) измените масштаб изображения таким образом, чтобы ясно видеть область глаз. Откройте окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) и снимите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам). Сформируйте новое ребро, соединив по диагонали две вершины. Затем создайте еще одно ребро, по диагонали соединяющее две другие вершины. При этом необходимо будет получить три новые вершины вместо двух, потому что новая диагональ пересекает предыдущую.

Maya: Выровненные ребра в месте создания глазных впадин

Рис. 7.8. Выровненные ребра в месте создания глазных впадин

  1. Теперь разделите грань, расположенную на месте будущей глазной впадины, еще на четыре части, используя вышеописанный метод. В результате нужно получить восемь граней, соединяющихся в одной точке.
  2. С помощью инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) необходимо разбить все созданные ребра таким образом, чтобы сформировать основу для будущего отверстия. Первую вершину лучше всего разместить в том месте, где будет располагаться ближайший к носу угол. Активизируйте инструмент Split Polygon (Разбиение полигонов) и создайте по одной вершине на каждом из восьми ребер, формируя отверстие. Последняя вершина должна совпадать с первой.
  1. Щелкните правой кнопкой мыши на любом из ребер, выберите команду Face (Грани) и по очереди выделите все восемь граней, попадающих в центр созданной вами замкнутой области. Это делается щелчками на расположенных в центре каждой грани маркерах при нажатой клавише Shift. Удалите их, нажав клавишу Backspace. Временно сделайте видимым слой SmoothL, чтобы посмотреть, как выглядит отверстие с другой стороны головы.
  2. Сформируем дополнительные ребра. Снова установите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам) в окне диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов). Обратите внимание, что разбиению подвергаются грани, расположенные рядом с гранями, формирующими глазную впадину.
  3. Щелкните правой кнопкой мыши на любом из ребер объекта Cagel, выберите в появившемся меню команду Edge (Ребра) и затем по очереди щелкните на каждом из ребер, окружающих глазную впадину, при нажатой клавише Shift. Выделив все ребра, используйте инструмент Scale (Масштабировать) для придания отверстию нужных пропорций. Таким способом можно создать как модель человека, так и совершенно не похожего на людей инопланетянина. Затем переместите их в отрицательном направлении оси Z таким образом, чтобы они совпали с изображением глаз на опорном рисунке.
  4. Выберите в меню оперативного доступа команду Shading > Shade Options к X-Ray (Затенение > Параметры затенения > Рентген). Это сделает поверхность сглаженного объекта полупрозрачной и облегчит процесс придания глазу требуемой формы. Создайте еще восемь ребер, расположив их по периметру глазного отверстия. Повторите эту операцию еще раз. В итоге глаза должны быть обведены двумя кругами. Новые ребра будут использованы для создания складок кожи вокруг глаз.
  1. Пришло время переместить каждый из трех наборов вершин. Обратите внимание, что глазное яблоко создано двумя ближайшими к нему вершинами каркаса, а внешнее кольцо ребер немного вдавлено вовнутрь, чтобы сделать глаз слегка выпуклым. Выделите все вершины внутреннего кольца и переместите их в отрицательном направлении оси Z примерно на 0,1 единицы. После перемещения внутреннее кольцо вершин должно оказаться на линии соприкосновения глазного яблока с веками. Вы можете также перемещать их вдоль других осей, чтобы добиться наилучшего совмещения с опорным рисунком. Затем нужно по одной переместить вершины среднего кольца, расположив их практически перед внутренним кольцом. Наконец, отрегулируйте положение вершин внешнего кольца, формируя еще одно углубление. Слегка вдавите верхнюю и нижнюю центральные вершины, чтобы получить небольшие вмятины, как показано на рис. 7.9.

Вы смоделировали базовую форму глазных впадин, но, скорее всего, она не совпадает с тем, что вы ожидали увидеть. Продолжайте перемещать вершины и ребра, чтобы получить требуемый результат. Затем сохраните сцену под именем HeadEye.

Maya: Центральная нижняя вершина внешнего кольца была вдавлена вовнутрь, чтобы получить небольшую впадину под глазом

Рис. 7.9. Центральная нижняя вершина внешнего кольца была вдавлена вовнутрь, чтобы получить небольшую впадину под глазом

Упражнение. Создание рта
Продолжите выполнение предыдущего упражнения. Для создания ротового отверстия применяется та же методика, что и в предыдущем упражнении. Нужно создать набор граней, которые затем можно удалить. С помощью опорных рисунков в окнах проекции Front (Вид спереди) и Side (Вид сбоку) рту придается нужная форма.

  1. Откройте окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) и снимите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам). Создайте вертикальное ребро, соединяющее нижнюю границу подбородка с одним из углов рта. Затем в соответствии с рисунком создайте горизонтально расположенное ребро, проходящее под верхней губой.
  1. Теперь, создайте ребра, огибающие область рта. Они должны быть параллельны верхней и нижней губам. По очереди щелкните на каждом из 13 ребер и нажмите клавишу Enter.
  2. Теперь осталось создать горизонтальное ребро на верхней части нижней губы. Это завершит создание группы граней, которую можно будет удалить для создания ротового отверстия. С помощью инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) нарисуйте горизонтальную линию, проходящую от передней части лица до вертикальной линии, расположенной на границе нижней губы.
  1. Щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся меню вариант Face (Грани). Выделите грани, образующие ротовую полость, и нажмите клавишу Delete.
  1. Для создания линии губ нужна горизонтальная грань, расположенная в углу рта. Это станет отправной точкой для формирования губ.
  2. Формирование губ требует создания дополнительных ребер. Обведите линию губ тремя линиями ребер.
  3. Используя методы, описанные в предыдущем упражнении, сформируйте губы. Внешнее кольцо ребер используется в качестве нижней точки губ, следующие два кольца определяют их ширину, а внутреннее кольцо необходимо немного вдавить внутрь рта, чтобы завершить формирование губ, как показано на рис. 7.10.

Maya: Вид губ после перемещения всех групп ребер

Рис. 7.10. Вид губ после перемещения всех групп ребер

СОВЕТ
Иногда бывает сложно выделить группу вершин с помощью рамки. В этом случае нажмите Ctrl+q, чтобы активизировать инструмент Lasso (Лассо), позволяющий создавать выделяющие области произвольной формы.

  1. После создания губ вы, скорее всего, обнаружите, что форму головы тоже не мешало бы подкорректировать. Например, челюсть может выглядеть слишком широкой. Выделите вершины, определяющие форму этой области, и переместите их таким образом, чтобы получить нужную форму. В углах рта желательно оставить ребра, которые сливаются в одно, если закрыть персонажу рот. Это будет полезно при анимации головы.
  2. Сохраните сцену под именем HeadMouth.

Упражнение. Создание носа
Продолжите выполнение предыдущего упражнения. Создание носа — не очень сложная задача. Нужно всего лишь несколько раз выполнить операцию выдавливания и затем переместить некоторые вершины.

  1. В центральной части лица расположена полигональная грань, которая идеально подходит для формирования носа. Щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся меню вариант Face (Грани). Выделите указанную грань. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, выберите команду Extrude Face (Выдавить грань). Переместите грань вдоль оси Z примерно на 0,1 единицы. Отследить величину выдавливания можно в строке подсказки. В результате будут сформированы четыре новые грани, причем грань, образовавшаяся на линии симметрии, является явно лишней. Нажмите клавишу q для перехода в режим выделения объектов, щелкните на этой грани и нажмите клавишу Delete.
  1. Снова выделите грань, формирующую нос, и примените к ней операцию выдавливания. На этот раз немного уменьшите размер грани по оси Y (для этого нужно переместить зеленый кубик) и снова приподнимите над исходной поверхностью. Избегайте перемещений по оси X, так как это приведет к разделению двух половин сглаженного куба. Удалите грань, расположенную на линии симметрии, как вы уже делали в предыдущем шаге.
  2. Повторите операцию, описанную в шаге 2, с новой гранью.
  3. Опять выделите полученную грань, но на этот раз совсем не перемешайте ее а просто еще немного уменьшите ее размер относительно оси Y. В данном случае не нужно удалять грань, расположенную между сглаженными полови нами. Формирование горбинки на носу завершено.
  4. Выделите верхнюю грань в последний раз и уменьшите ее размер относительно оси Y на несколько процентов, затем немного вдавите вовнутрь, формируя носовую полость, как показано на рис. 7.11.

Maya: Верхняя грань была уменьшена в размере относительно оси Y и слегка вдавлена вовнутрь

Рис. 7.11. Верхняя грань была уменьшена в размере относительно оси Y и слегка вдавлена вовнутрь

  1. Переключитесь в режим выделения вершин и переместите их, чтобы придать носу желаемую форму. Мы переместили нижние вершины носа ближе к лицу, а верхние вершины слегка приподняли.

Maya: Верхняя грань была уменьшена в размере относительно оси Y и слегка вдавлена вовнутрь

Изображение: 

Maya: Вид губ после перемещения всех групп ребер

Изображение: 

Maya: Выровненные ребра в месте создания глазных впадин

Изображение: 

Maya: Центральная нижняя вершина внешнего кольца была вдавлена вовнутрь, чтобы получить небольшую впадину под глазом

Изображение: 

6. Завершающие штрихи

 

Завершающие штрихи



Теперь осталось совсем немного, и голова монстра будет полностью готова. Можно найти много областей, в которых желательно еще немного переместить вершины, чтобы добиться более полного сходства модели с первоначальным рисунком. Мы добавили выступающий лоб, как у неандертальца, и слегка расщепили подбородок. Теперь осталось только создать глазные яблоки и совместить их размер с размером глазных впадин. Этим мы и займемся в последнем упражнении данной главы.

Упражнение. Размещение глазных яблок
Продолжите выполнение предыдущего упражнения. В качестве глазного яблока будет выступать обычная сфера. Перемещая ее вершины, вы наилучшим образом приведете ее размер в соответствие с размером глазной впадины.

  1. Выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Ctrl+z, команду Sphere (Сфера). Присвойте появившемуся объекту имя LeftEye.
  1. С помощью преобразования Scale (Масштабировать) придайте сфере требуемый размер. Монстр-пришелец должен иметь большие глаза, поэтому введите в поля данного преобразования в окне каналов значение 1,112. Поместите сферу за правыми веками. Это проще всего сделать в окне проекции Side (Вид сбоку), как показано на рис. 7.12. Постарайтесь поместить сферу настолько близко к границе век, насколько это возможно.
  2. Теперь нужно переместить вершины век таким образом, чтобы они идеально прилегали к поверхности глазного яблока. Другими словами, следует устранить зазоры между глазным яблоком и веками. Этот процесс требует довольно значительных временных затрат, но без него не обойтись. По очереди выделяйте вершины и перемещайте их, пока они не окажутся на поверхности глазного яблока. Увеличьте масштаб изображения и перейдите в режим тонированной раскраски, как показано на рис. 7.13. В этом случае вам будет проще обнаружить наличие зазоров.
  3. Щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Duplicate (Дублировать) меню Edit (Правка), выберите в меню появившегося окна диалога команду Reset Settings (Сбросить настройки) и нажмите кнопку Duplicate (Дублировать). Затем измените значение параметра Translate X (Смещение по оси X) с положительного на отрицательное. Присвойте копии имя RightEye.

Maya: Размещение глазного яблока

Рис. 7.12. Размещение глазного яблока

Maya: Результат удаления просветов между веками и глазным яблоком

Рис. 7.13. Результат удаления просветов между веками и глазным яблоком

  1. Создайте новый слой, присвойте ему имя EyesL и поместите в него оба глазных яблока. Сохраните сцену под именем HeadEyeBalls.

Итак, вы создали голову монстра, добавив к ней необходимые детали. Применяя набор повторяющихся действий к аппроксимирующей сетке полигонов, вы сформировали черты лица персонажа. Как несложно догадаться, остальные части тела создаются аналогичным образом: комбинируя создание новых граней, выдавливание и перемещение управляющих вершин. Кроме того, можно произвольно менять уровень детализации объекта, увеличивая или уменьшая число полигонов, составляющих сетку. Для анимации персонажа число разбиений можно сделать равным 1 или даже 0, чтобы уменьшить время отклика программы на ваши действия. Затем можно сделать число разбиений равным 2 или более и получить идеально сглаженную поверхность модели.
После моделирования тела, рук и ног вам останется только соединить две половины вместе, чтобы получить готового монстра, показанного на рис. 7.14. Затем попробуйте самостоятельно создать модель какого-нибудь другого персонажа, используя свои собственные рисунки.

Maya: Окончательный вид монстра

Рис. 7.14. Окончательный вид монстра

Maya: Окончательный вид монстра

Изображение: 

Maya: Размещение глазного яблока

Изображение: 

Maya: Результат удаления просветов между веками и глазным яблоком

Изображение: 

7. Подведем итоги

 

Подведем итоги



В этой главе вы познакомились с одним из основных способов моделирования на основе сетки полигонов — с эмуляцией работы инструмента Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности). Используя продемонстрированные методы, вы теперь сможете самостоятельно создавать органические объекты разного рода. Особое внимание мы уделили следующим темам:

  • Плоскости изображения. Существует возможность импортировать рисунок в сцену и использовать его в качестве опорного изображения для будущей модели.
  • Инструмент Split Polygon. С его помощью можно разбить каждую грань на произвольное число частей.
  • Выдавливание полигонов. Использование выдавливания является еще одним способом увеличения детализации поверхности объекта. Инструмент Extrude (Выдавить) идеально подходит для формирования выпуклостей и впадин.
  • Сглаживание. Данный процесс подразумевает увеличение числа полигонов сетки.
  • Связывание параметров. Благодаря связыванию симметричных половин объекта редактирование одной половины отражается на состоянии второй. И это только одна их возможностей применения связывания параметров.

Итак, вы познакомились с обоими способами моделирования в Maya — моделированием на основе NURBS-кривых и на основе полигонов — и научились пользе-ваться различными инструментами. К этому моменту вы, скорее всего, уже начали представлять себе масштаб потенциальных возможностей Maya. В следующих главах мы еще не раз вернемся к сцене с домиком монстра, чтобы продемонстрировать способы применения материалов, освещения сцены, анимации и визуализации полученного результата. Ведь моделирование — это только первый шаг!

Глава 8. Материалы

Глава 8. Материалы









1. В этой главе

 

 

В этой главе



Чтобы придать объектам более реалистичный вид, нужно назначить им материалы. Эта глава посвящена именно вопросам их создания и применения. Оценка возможных вариантов материалов в Maya является увлекательным занятием. Какой вариант предпочтительнее выбрать для конкретной модели — хромовый окрас с красной окантовкой или пурпурный пластик? Имитация любых поверхностей в Maya легко выполняется с помощью окна диалога Hypershade (Редактор узлов). Если материал не подходит, можно его отредактировать, снова назначить объекту и визуализировать полученный результат. В этой главе вы познакомитесь с основами создания материалов и узнаете, как сделать их более сложными с помощью карт текстур. Мы рассмотрим следующие темы:

  • Использование окна диалога Hypershade. Подробный обзор инструмента, предназначенного для создания и редактирования материалов.
  • Создание материалов. Моделирование внешнего вида поверхности с нуля.
  • Использование карт текстуры. Замена однородного цвета материала рисунком.
  • Процедурные карты текстуры. Замена однородного цвета материала текстурой, созданной на основе математических формул.
  • Карты рельефа. Метод создания иллюзии наличия рельефа с помощью карт текстуры.
  • Назначение карт различным характеристикам материала. Карты текстуры позволяют менять цвет или другую характеристику материала при перемещении от одной точки поверхности к другой.

Ключевые термины

Материалы (Materials). Определенный набор характеристик, присваиваемый поверхности геометрической модели для придания ей сходства с поверхностью реального объекта.
Раскраска (Shader). Имитация свойств материала, различающаяся по способу отображения зеркальных бликов.
Редактор узлов (Hypershade). Редактор материалов в Maya.
Карта текстуры (Texture map). Двумерный рисунок, назначаемый плоской поверхности. Обычно это растровое изображение, например снимок волокон древесины, которое может повторяться требуемое количество раз.
Проекционные координаты (UV coordinates). Система координат поверхности трехмерного объекта, необходимая для корректного размещения на ней текстуры. Объекты могут иметь несколько наборов проекционных координат.
Карты текстуры внешней среды (Environmental textures). Карты текстуры, учитываемые при формировании цвета зеркального отражения и цвета прозрачности.
Объемный материал (Volumetric material). Тип материала, применяемый для имитации таких объектов, как пар, дым, пыль или облака.
Процедурные текстуры (Procedural textures). Двумерные или трехмерные текстуры, создаваемые на основе математических формул.
Карта рельефа (Bump map). Применение карты текстуры для придания поверхности объекта видимости трехмерных неровностей.
Раскраска по Фонгу (Phong shader). Тип раскраски с большими и яркими зеркальными
бликами.
Раскраска по Ламберту (Lambert shader). Тип раскраски без зеркальных бликов.
Раскраска по Блинну (Btinn shader). Тип раскраски с более округлыми и менее яркими зеркальными бликами, чем при раскраске по Фонгу.
Анизотропная раскраска (Anisotropic shader). Тип раскраски с несимметричными бликами на поверхности материалов.
Просвечивание (Translucency). Параметр, позволяющий имитировать свет, просвечивающий сквозь материал.
Прозрачность (Transparency). Параметр, определяющий способность видеть сквозь материалы. Используется, к примеру, для имитации стекла.
Зеркальные блики (Specular highlights). Группа параметров, отвечающих за характеристики бликов на поверхности материала.
Самосвечение (Self-Illumination). Чувствительность материала к свету. Если значение данного параметра равно 100, цвет диффузного рассеяния полностью заменяет собой цвет подсветки. Такой материал применяется, например, для моделирования огней неоновой рекламы.

 

2. Свойства материалов

 

Свойства материалов



Начинающие аниматоры часто не уделяют должного внимания назначению материалов и освещению сцены. «Добавим несколько источников света, сделаем этот объект красным, а этот — синим, и все готово». В результате обычно получается высветленная, плоская сцена. Большинство предубеждений, связанных с компьютерной анимацией, высказываемых представителями традиционных видов искусства, связано именно с демонстрацией простейших визуализаций, подчеркивающих ограничения данного метода. Однако с помощью Maya можно создавать и настоящие произведения искусства. Правда создание сложной раскраски требует больших временных затрат. Художники, занимающиеся компьютерной графикой, тратят на освещение и создание материалов столько же времени, сколько на моделирование объектов сцены.
Без материалов невозможно создать реалистичное изображение. Имейте в виду, что их внешний вид зависит от освещения, поэтому, если, к примеру, сцена осве-щена очень ярко, имеет смысл сделать материалы более темными. Обычно работа над материалами и освещением происходит одновременно, а результаты редакти-рования проверяются многочисленными визуализациями. Умение компенсировать ограничения виртуальных источников света и создать хорошо освещенную сцену является искусством, детали которого мы будет обсуждать в следующей главе. А здесь мы сосредоточимся на обсуждении свойств материалов.
Что мы подразумеваем под этим термином? Это универсальное понятие, описывающее все характеристики вида поверхности. Начинающие пользователи обычно сначала замечают только цвет поверхности — красный или цвета древесины или металлический серебряный. Опытный аниматор замечает, однако, и другие (рак-торы. Для него существует не просто металлический серебряный цвет, а гладкая полированная поверхность, отражающая окружающие объекты. Кроме таких факторов, как цвет, блеск и отражающая способность, в Maya рассматриваются также прозрачность, просвечивание, преломляющая способность, рельефность и множество других параметров, настраиваемых пользователями. Внимание ко всем этим деталям позволяет создать действительно впечатляющую анимацию.

3. Окно диалога Hypershade

 

Окно диалога Hypershade



Как и в большинстве программ для создания трехмерной анимации, в Maya имеется редактор материалов, называемый Hypershade (Редактор узлов), который позволяет просматривать образцы материалов в процессе их редактирования. После того как вы оцените вид материала в ячейке образца, имеет смысл воспользоваться интерактивной фотореалистичной визуализацией для более точной настройки. В окне Hypershade (Редактор узлов) используется свободный подход к разработке материалов. Создание определенных эффектов происходит за счет соединения ячеек образцов друг с другом. Например, изображение кирпичной стены получается путем связывания атрибута Bump (Рельеф) с рисунком кирпичей. Редактор узлов также используется в качестве окна просмотра, в котором можно выделять имеющиеся в сцене источники света, камеры, материалы и другие элементы. Для открытия этого окна диалога используйте команду Window > Rendering Editors > Hypershade (Окно > Редакторы визуализации > Редактор узлов) или комбинацию клавиш Shift+t. Появляющееся в результате окно диалога разделено на три части, как показано на рис. 8.1. Вертикальная полоса слева носит название области создания узлов, а два окна, расположенные в рабочей области справа, называются просто верхней и нижней вкладками.

Maya: Окно диалога Hypershade

Рис. 8.1. Окно диалога Hypershade

Область создания узлов
В области создания узлов показаны все типы объектов выбранной категории, которые вы можете создать. Достаточно выделить в списке нужный образец, и он появится в рабочей области. Щелчок на кнопке со стрелкой вниз, расположенной в верхней части области создания узлов, приводит к появлению контекстного меню выбора категории объектов, содержащего пять команд: Create Materials (Создание материалов), Create Textures (Создание текстур), Create Lights (Создание источников света), Create Utilities (Создание служебных элементов) и Create All Nodes (Создание узлов всех типов). Для упражнений данной главы наилучшим образом подходит последний из упомянутых вариантов. Скрыть область создания узлов можно нажатием крайней левой кнопки панели инструментов окна Hypershade (Редакторузлов).

Вкладки рабочей области
Рабочая область может содержать практически любое окно. В данном разделе будет описан ее вид но умолчанию, при котором вкладки верхнего окна используется для показа существующих материалов, а вкладки нижнего — для их создания и редактирования. Освоив работу с окном диалога Hypershade (Редактор узлов), вы сможете настраивать окна рабочей области нужным вам образом и даже создавать дополнительные вкладки, что позволит одновременно редактировать несколько материалов.

Вкладки верхнего окна
Верхнее окно содержит элементы, которые уже являются частью текущей сцены. Оно разделено на шесть вкладок, по типам элементов: Materials (Материалы), Textures (Текстуры) (которые являются частью существующих материалов), Utilities (Служебные элементы), Cameras (Камеры) и Projects (Проекты) (для просмотра папки проекта в поисках остальных файлов). В этой области можно выделить любой созданный ранее элемент сцены, для того чтобы:

  • продублировать его и получить возможность внести небольшие изменения в оригинал;
  • отредактировать его;
  • выделить объект, которому был назначен определенный материал, или назначить материал выделенным в данный момент объектам;
  • сделать объекты освещаемыми определенным источником света или исключить их из освещения;
  • повторно использовать существующую текстуру для создания нового материала;
  • экспортировать материалы в другую сцену.

Во всех перечисленных случаях двойной щелчок на образце элемента приводит к открытию окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).

Вкладки нижнего окна
Нижнее окно по умолчанию открыто на вкладке Work Area (Рабочая область), в которой производится создание новых материалов. В момент создания сцены в верхнем окне практически нет элементов. Следовательно, первое, что вам нужно сделать после открытия окна диалога Hypershade (Редактор узлов), поместить новый материал в рабочую область и назначить его объекту сцены. Затем перейдите на вкладку Shader Library (Библиотека материалов) и выберите подходящий вариант раскраски. Позже в этой главе мы объясним, как создать дополнительные вкладки и как поместить созданный вами материал в библиотеку.

Maya: Окно диалога Hypershade

Изображение: 

4. Основные типы раскрасок

 

Основные типы раскрасок



Основные типы раскрасок показаны на рис. 8.2 и описаны ниже.

Раскраска по Ламберту
Раскраска по Ламберту является основой плоского гладкого материала без зеркальных бликов. При ее вычислении в расчет не принимаются отражающие свойства, благодаря которым поверхность принимает матовый вид. Раскраска по Ламберту используется для имитации таких материалов, как керамика, мел, матовые краски и т. п. По умолчанию любой созданный объект имеет раскраску по Ламберту. Но если материал объекта предполагает наличие зеркальных бликов, то имеет смысл выбрать другую раскраску. Обычно желательно наблюдать блики даже в процессе моделирования объекта, так как это помогает обнаружить разрывы на поверхности модели.

Maya: В общем случае раскраска PhongE имеет более мягкие блики, чем раскраска Phong. То же самое можно сказать о раскрасках BlinnE и Blinn

Рис. 8.2. В общем случае раскраска PhongE имеет более мягкие блики, чем раскраска Phong. То же самое можно сказать о раскрасках BlinnE и Blinn

Раскраска по Фонгу
При раскраске по Фонгу принимаются в расчет кривизна поверхности, количество падающего на поверхность света и ориентация камеры. В результате получаются резкие блики, характерные для полированных поверхностей, таких как пластмасса, фарфор и покрытая глазурью керамика.

ПРИМЕЧАНИЕ
Если в процессе анимации окажется, что блики мерцают, поменяйте раскраску по Фонгу на раскраску по Блинну, придав бликам более мягкую форму. Эта проблема обостряется при использовании карт рельефа.

Расширенная раскраска по Фонгу
Существует еще одна версия раскраски по Фонгу с более мягкими бликами. При этом визуализация объекта, которому назначен материал с этим типом раскраски, происходит быстрее, чем обычно. Большинство аниматоров используют обычную раскраску по Фонгу для получения интенсивных бликов и раскраску по Блинну в остальных случаях.

Раскраска по Блинну
В случае выбора данного типа раскраски блики на поверхности материала выглядят более округлыми и не столь неестественно большими и яркими, как при раскраске по Фонгу. Этот тип раскраски используется для имитации металлических поверхностей с мягкими бликами, таких как медь или алюминий. Так как материалы, получаемые на основе этой раскраски, универсальны и не приводят к появлению мерцания при работе с картами рельефа, именно они будут использоваться в упражнениях этой главы.

Анизотропная раскраска
Этот метод раскраски позволяет имитировать несимметричные блики на поверхности материалов и управлять ориентацией этих бликов. Объекты с множеством параллельных микрожелобков, например полированный металл, отражают свет в зависимости от направления этих желобков по отношению к наблюдателю. Анизотропная раскраска идеально подходит для имитации таких материалов, как волосы, перья, полированный металл и атласная ткань.

Другие варианты
Четыре оставшихся типа материалов используются в более сложных случаях, которые мы перечислим в этом разделе. Многослойная раскраска (layered shader) позволяет скомбинировать несколько материалов в один. Например, если нужно получить хромовые пятна на деревянной поверхности, используйте карту-маску для хромовых пятен.
Карта затенения (shading map) является цветовой картой, назначаемой поверхностям после их визуализации, например для создания эффекта мультфильма и других не-фотореалистичных эффектов.
Раскраска поверхности (surface shader) используется для настройки цвета материала, его прозрачности и эффекта сияния. Этот тип раскраски можно связать с положением объекта, и в результате материал будет менять цвет при движении объекта.
Тип раскраски Use Background (Использовать фон) вырезает «дыру» в альфа-канале изображения в местах, где появляется объект с материалом данного типа. Этот прием используется при создании комбинированной анимации из отдельных визуализированных изображений с помощью специальных программ, информацию о которых можно найти в главе 14. Аниматоры обычно применяют подобные приемы для разделения сложных сцен на более простые, а также для комбинирования трехмерной анимации с обычным кинофильмом.

Maya: В общем случае раскраска PhongE имеет более мягкие блики, чем раскраска Phong. То же самое можно сказать о раскрасках Blin

Изображение: 

5. Параметры материалов

 

Параметры материалов



После обзора основных типов раскраски пришла пора поговорить об их параметрах. В большинстве своем они однотипны для различных раскрасок, поэтому имеет смысл подробно рассмотреть только параметры раскраски по Блинну. Для получения доступа к редактированию параметров материала дважды щелкните на любом из образцов материала в окне диалога Hypershade (Редактор узлов). Обычно сначала создается базовый вариант раскраски по Блинну, а затем двойным щелчком открывается окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), показанное на рис. 8.3. Обратите внимание на системное имя материала в верхней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). При создании еще одного материала с использованием этого же типа раскраски программа присвоит ему такое же имя, увеличив цифру на конце на единицу. Имеет смысл менять системные имена на более значимые.

Maya: Окно диалога Attribute Editor с основными параметрами раскраски по Блинну

Рис. 8.З. Окно диалога Attribute Editor с основными параметрами раскраски по Блинну

Изображение рядом с надписью Material Sample (Образец материала) представляет собой сферу, которой присвоен созданный материал. Ее вид меняется в процессе редактирования атрибутов этого материала. Раскрывающийся список Туре (Тип) используется для изменения типа материала. Но имейте в виду, что если набор параметров при этом меняется, они автоматически принимают значения, заданные по умолчанию, а присвоенное имя сменяется системным.
Ниже находятся разделы Common Material Attributes (Общие параметры материала) и Specular Shading (Параметры зеркальных бликов). Так как их параметры чаще всего меняют при редактировании материалов, эти разделы по умолчанию развернуты, в отличие от остальных разделов окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).
Обратите внимание, что для изменения значений первых пяти переменных раздела Common Material Attributes (Общие параметры материала) используются поле образца цвета, ползунок и кнопка. Перемещая ползунок, можно сделать материал более светлым или более темным. Для изменения цвета материала следует открыть окно диалога Color Chooser (Выбор цвета), щелкнув на поле образца цвета. Если же требуется заменить цвет текстурой, щелкните на кнопке. Перечислим параметры раскраски по Блинну, содержащиеся в разделах Common Material Attributes (Общие параметры материала) и Specular Shading (Параметры зеркальных бликов).

  • Color (Цвет). Базовый цвет поверхности.
  • Transparency (Прозрачность). Регулирует степень прозрачности материала. Как только значение этого параметра начинает отличаться от нуля, используемый по умолчанию черный фон в ячейке образца материала заменяется рисунком шахматной доски, что позволяет более адекватно оценивать образцы стеклянных и других прозрачных материалов.
  • Ambient Color (Цвет подсветки). Определяет цвет материала в области тени, где он освещается только рассеянным светом. Имеет смысл в общем случае оставлять значение этого параметра равным нулю, что соответствует черному цвету. Отличный от черного цвет подсветки приводит к тому, что после визуализации такой объект становится менее контрастным и более плоским.
  • Incandescence (Свечение). Имитация свечения диффузного компонента цвета материала. Увеличение этого параметра приводит к постепенной замене теней на поверхности материала цветом диффузного рассеяния. Имейте в виду, что после визуализации материал будет выглядеть так, как будто он испускает свет, но на самом деле изменения освещенности окружающих предметов не происходит.
  • Diffuse (Цвет диффузного рассеяния). Этот параметр задает цвет световых лучей, рассеиваемых материалом при освещении прямыми лучами света. По умолчанию его значение равно 0,8, благодаря чему цвет поверхности, заданный с помощью параметра Color (Цвет), становится более тусклым. Часто аниматоры назначают этому компоненту особую карту текстуры, которая позволяет имитировать загрязненную поверхность.
  • Translucence (Просвечивание). Этот параметр, отсутствовавший в предыдущих версиях Maya, позволяет имитировать цвет света, просвечивающего сквозь материал, и используется при создании таких материалов, как, к примеру, матовое стекло. Эффект основан на наличии источников света вокруг и позади объекта, которому назначен просвечивающий материал.
  • Translucence Focus (Фокусировка просвечивания). Данный параметр, позволяющий настроить способ отражения света от поверхности, также отсутствовал в предыдущих версиях Maya. Его низкие значения приводят к интенсивному рассеиванию света и появлению мягкого, размытого эффекта просвечивания.
  • Eccentricity (Эксцентриситет). Ширина блика, определяющая, насколько полированной, или наоборот, шероховатой будет выглядеть поверхность.
  • Specular Roll Off (Сила блеска) Параметр, задающий яркость зеркального блика.
  • Specular Color (Цвет зеркальных бликов). Обычно для этого параметра, задающего цвет бликов на блестящем материале, выбирают белый или серый цвет.
  • Reflectivity (Отражательная способность). Задает яркость отражения окружающих объектов поверхностью зеркального материала. Отражения можно имитировать как методом трассировки лучей, так и с помощью карт текстуры. Если атрибуту Reflected Color (Цвет отраженного света) не назначена карта текстуры, то для наблюдения эффекта, вызванного изменением отражательной способности, необходимо включить отслеживание путей прохождения отдельных световых лучей от источника до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены и преломления в прозрачных средах. Это можно сделать, установив в разделе Raytradng Quality (Качество трассирования) окна диалога Render Globals (Общие параметры визуализации) флажок Raytradng (Трассирование).
  • Reflected Color (Цвет отраженного света). При работе с материалом, полученным на основе раскраски по Блинну, использование окна диалога Color Chooser (Выбор цвета) и ползунка не оказывает никакого эффекта. Но если назначить цвету отраженного света карту текстуры, материал приобретет способность отражать окружающую среду. При этом способе моделирования отражающей поверхности не происходит замедления процесса визуализации, сопровождающего трассирование лучей. Кроме того, это может быть полезно в ситуациях, когда окружающая среда отсутствует.

Рассмотрим на примерах разницу между некоторыми из перечисленных параметров. На рис. 8.4 у материала, назначенного расположенной слева плоскости, увеличен параметр Transparency (Прозрачность), благодаря чему можно видеть расположенный позади этой плоскости предмет. Материал, назначенный плоскости, расположенной слева, имеет повышенное значение параметра Translucence (Просвечивание), что приводит к появлению на ее поверхности тени от расположенного позади объекта.

Maya: Сравнение материалов с повышенным значением параметров Transparency и Translucency

Рис. 8.4. Сравнение материалов с повышенным значением параметров Transparency и Translucency

Материалы, назначенные объектам, имеют значение параметра Reflectivity (Отражательная способность), равное 1 (то есть отражательная способность равна 100 %), но затем с помощью различных методов были получены дополнительные эффекты. Атрибут Reflected Color (Цвет отраженного света) материала крайней слева сферы не имеет назначенной карты текстуры, в то время как у материала сферы, расположенной чуть правее, этому атрибуту назначена карта Env Chrome (Хромовое зеркало), благодаря чему создается впечатление наличия рисунка на поверхности объекта. Материал третьей слева сферы получен включением эффекта трассирования, поэтому на ее поверхности отражаются предметы окружающей обстановки. Разумеется, при этом атрибут Reflected Color (Цвет отраженного света) не вносит никакого вклада в вид материала. Материал крайней правой сферы получен сочетанием эффекта трассирования и назначения карты текстуры атрибуту Reflected Color (Цвет отраженного света). В результате получается практически зеркальная поверхность, в которой отражаются предметы, расположенные рядом со сферой.

Окно диалога Color Chooser
Окно диалога Color Chooser (Выбор цвета) появляется всякий раз при щелчке на поле образца цвета. В верхней части этого окна расположена панель с 14 кнопками. Нажатие кнопки приводит к выделению соответствующего цвета. Если щелкнуть на ней правой кнопкой мыши, кнопка приобретет цвет, выбранный в данный момент. После нажатия кнопки со значком пипетки указатель мыши меняет свою форму. Если теперь щелкнуть на образце цвета в любом из окон программы Maya, окажется выделенным именно этот цвет. Ниже, в разделе Wheel (Палитра) находится цветовой спектр, показанный на рис. 8.5. Расположенные снизу ползунки настройки компонентов цветовой модели можно использовать в двух режимах — RGB (Red (Красный), Green (Зеленый) и Blue (Синий)) и HSV (Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность)). Выбор режима осуществляется с помощью раскрывающегося списка, расположенного в нижней части раздела Sliders (Ползунки). Причем второй из них используется чаще. Используйте ползунок Hue (Цветовой тон) для выбора цвета, затем с помощью ползунка Saturation (Насыщенность) выберите насыщенность цвета по сравнению с серым. Наконец, настройте яркость цвета ползунком Value (Интенсивность). В самом низу данного раздела находится ползунок, регулирующий прозрачность, но он используется довольно редко.

Maya: Вид окна диалога Color Chooser в режиме HSV

Рис. 8.5 Вид окна диалога Color Chooser в режиме HSV

Упражнение. Создание стандартных материалов
Стандартные материалы имеют однородный цвет по всей поверхности объекта. В этом упражнении мы используем окно диалога Hypershade (Редактор узлов) для создания таких материалов и назначим их объектам.

Керамика
Назначим горшку материал, имитирующий керамику, созданный на основе раскраски по Ламберту.

  1. Откройте окно диалога Hypershade (Редактор узлов), нажав комбинацию клавиш Shiftt-t. Имейте в виду, что вам потребуется как рабочая область, так и область создания узлов. Щелкните правой кнопкой мыши на верхней панели области создания узлов и выберите в появившемся меню вариант Create Materials (Создание материалов). Щелкните средней кнопкой мыши на образце раскраски Lambert (По Ламберту) и перетащите указатель в нижнее окно рабочей области. Затем дважды щелкните на этом образце материала для вызова окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Если это окно диалога не появится, щелкните на образце материала правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню вариант Attribute Editor (Редактор атрибутов).
  2. Присвойте новому материалу имя pottery. Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от названия Color (Цвет). В окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) сделайте значения параметров Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) равными 33, 0,8 и 0,7 соответственно. Нажмите кнопку Accept (Принять), чтобы закрыть окно диалога Color Chooser (Выбор цвета).
  3. Выделите цветочный горшок и, щелкнув правой кнопкой мыши на образце материала, выберите в появившемся контекстном меню вариант Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Вы увидите, как в окне проекции Perspective (Перспектива) цветочный горшок станет темно-оранжевым.

Пластмасса
Для имитации пластмассы используется материал на основе раскраски по Блинну, с яркими бликами.

  1. Средней кнопкой мыши перетащите образец раскраски Blinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) и присвойте новому материалу имя red_plastic.
  2. Сделайте цвет материала ярко-красным. В окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) можно щелкнуть на одном из подходящих цветов предлагаемой сверху палитры или же выбрать нужный оттенок с помощью ползунков Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность).
  3. В разделе Specular Shading (Параметры-зеркальных бликов) введите в поля Eccentricity (Эксцентриситет) и Specular Roll Off (Сила блеска) значения 0,1 и 1 соответственно, чтобы сделать цвет блика чисто-белым. Теперь образец материата, показанный в верхней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), должен выглядеть как блестящая красная пластмасса.
  4. Выделите цилиндр в окне проекции Perspective (Перспектива) и, щелкнув правой кнопкой мыши на образце материала в окне диалога Hypershade (Редактор узлов), выберите в появившемся контекстном меню вариант Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Цилиндр должен стать ярко-красным.

Металл
Создание металла требует небольшой хитрости. Ползунки окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) имеют верхний и нижний пределы, в которые не всегда попадают нужные вам значения. В большинстве случаев такое значение можно ввести в текстовое поле, расположенное рядом с ползунком. Иногда этот способ позволяет получить впечатляющие результаты.

  1. Используя среднюю кнопку мыши, перетащите еще один образец раскраски Blinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для этого материала и присвойте ему имя gold.
  2. В окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) введите в поля параметров Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 40, 0,8 и 0,2 соответственно и нажмите кнопку Accept (Принять).
  3. Чтобы придать материалу сходство с металлом, щелкните на поле образца цвета справа от имени параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов) и введите в поля Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) окна диалога Color Chooser (Выбор цвета) значения 40, 1 и 2 соответственно, как показано на рис. 8.6. Нажмите кнопку Accept (Принять), а затем закройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).
  4. Выделите продолговатый сферический объект и назначьте ему вновь созданный материал.
  5. Щелкните правой кнопкой мыши на окне проекции Perspective (Перспектива) и выберите в меню оперативного доступа команду Render > Render Current Frame (Визуализация > Визуализировать текущий кадр), чтобы посмотреть на итоговый вид материалов.
  6. Оставьте открытым появившееся окно диалога Render View (Визуализатор).

Отражающий материал, полученный методом трассирования
Полученный материал gold достаточно убедительно имитирует вид золота, но что нужно сделать, чтобы поверхность материала отражала окружающие предметы? Для этого используется ползунок Reflectivity (Отражательная способность) в окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), но вы не увидите никаких результатов, пока не включите механизм трассировки лучей или не назначите карту текстуры атрибуту Reflected Color (Цвет отраженного света).

  1. В окне диалога Render View (Визуализатор) щелкните на кнопке Render Globals (Общие параметры визуализации), как показано на рис. 8.7. В разделе Raytracing
    Quality (Качество трассирования) установите флажок Raytracing (Трассирование) и закройте окно диалога. Снова визуализируйте сцену, нажав крайнюю левую кнопку на панели инструментов окна диалога Render View (Визуализатор), и вы должны заметить, что поверхность продолговатого сферического объекта начала отражать окружающую обстановку.

Maya: Выбор цвета при имитации золота

Рис. 8.6. Выбор цвета при имитации золота

Maya: Щелчок на этой кнопке открывает окно диалога Render Globals

Рис. 8.7. Щелчок на этой кнопке открывает окно диалога Render Globals

  1. Несколько раз поверните окно проекции Perspective (Перспектива) и визуализируйте сцену, чтобы посмотреть на нее под разными углами. Обратите внимание, что красная пластмасса тоже обладает отражающей способностью. Чтобы устранить ее, нужно сделать значение параметра Reflectivety (Отражательная способность) материала red_plastic равным нулю.

ПРИМЕЧАНИЕ
Помните, что можно менять масштаб и осуществлять панорамирование визуализированного изображения, а также любого из окон рабочей области в окне
диалога Hypershade (Редактор узлов).

Преломляющий материал, полученный методом трассирования
Также имеется возможность создания прозрачных материалов, преломляющих свет. При прохождении сквозь такой материал лучи света будут отклоняться.

  1. Используя среднюю кнопку мыши, перетащите еще один образец раскраски Btinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для этого материала и присвойте ему имя glass.
  2. Сделайте цвет материала черным, переместив ползунок, расположенный справа от имени параметра Color (Цвет), до отказа влево. Ползунок, расположенный справа от имени параметра Transparency (Прозрачность), наоборот, переместите до отказа вправо. Как только вы начнете увеличивать значение прозрачности, черный фон в ячейке образца материала сменится рисунком шахматной доски. Сделайте параметр Eccentricity (Эксцентриситет) равным ОД, параметр Specular RollQff (Сила блеска) — равным 1, а ползунок параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов) сдвиньте до отказа вправо.
  3. Откройте раздел Raytrace Options (Параметры трассирования) и установите флажок Refractions (Преломления). В поле параметра Refractive Index (Коэффициент преломления) введите значение 1,5, что соответствует коэффициенту преломления стекла. Выделите кольцо, расположенное слева от горшка для цветов и, щелкнув правой кнопкой мыши на образце материала glass, выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту).

Дублирование материалов
Существует возможность создания нового материала на основе уже существующего. Этот процесс начинается с дублирования материалов.

  1. Выделите в окне диалога Hypershade (Редактор узлов) материал gold и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+d, чтобы получить его копию. Новый материал будет называться goldl.
  2. В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) присвойте новому материалу имя chrome. Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и введите в поле Hue (Цветовой тон) значение 240. Ползунок параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов) сдвиньте до отказа вправо, чтобы сделать цвет зеркальных бликов чисто-белым. Материал приобретет вид металла с синеватым отливом. Сделайте значение параметра Reflectivity (Отражательная способность) равным 0,85 и назначьте полученный материал большой сфере. Визуализируйте сцену в окне проекции Perspective (Перспектива). Поверхность сферы будет как зеркало отражать окружающие предметы.
  3. Результат визуализации выглядит слегка расплывчатым в местах расположения предметов, отражающих и преломляющих лучи света. Это связано с тем, что для ускорения процесса визуализации качество итогового изображения было занижено. Чтобы сделать его приемлемым, откройте окно диалога Render Globals (Общие параметры визуализации) и в раскрывающемся списке Presets (Предустановленные значения) раздела Anti-Aliasing Quality (Качество сглаживания) выберите вариант Production Quality (Высокое качество), как показано на рис. 8.8. Также имеет смысл увеличить разрешение, которое в текущий момент равно всего 320x240 пикселов. В раскрывающемся списке Presets (Предустановленные значения) раздела Resolution (Разрешение) выберите вариант Full 1024, что приведет к появлению изображения с разрешением 1024x768 пикселов. Теперь процесс визуализации будет отнимать больше времени, но результат того стоит! Чтобы посмотреть изображение в его оригинальном масштабе, нажмите кнопку 1:1 на панели инструментов окна диалога Render View (Визуализатор).

Maya: Изменение качества итогового изображения в окне диалога Render Globals

Рис. 8.8. Изменение качества итогового изображения в окне диалога Render Globals

Maya: Вид окна диалога Color Chooser в режиме HSV

Изображение: 

Maya: Выбор цвета при имитации золота

Изображение: 

Maya: Изменение качества итогового изображения в окне диалога Render Globals

Изображение: 

Maya: Окно диалога Attribute Editor с основными параметрами раскраски по Блинну

Изображение: 

Maya: Сравнение материалов с повышенным значением параметров Transparency и Translucency

Изображение: 

Maya: Щелчок на этой кнопке открывает окно диалога Render Globals

Изображение: 

6. Создание основных материалов для модели дома

 

Создание основных материалов для модели дома



В результате выполнения упражнений в главах 5 и 6 был создан дом. Теперь вам предстоит сделать его изображение более реалистичным с помощью материалов.

Настройка источников света
Перед тем как приступить к созданию текстур, нужно добавить в сцену некоторое количество источников света, чтобы в процессе тестовой визуализации дом был освещен со всех сторон. Для облегчения процесса создания источников света мы предлагаем вам сценарий на языке MEL, результатом выполнения которого будет появление в сцене трех прожекторов.

  1. Нажмите комбинацию клавиш Shift + S, чтобы открыть окно диалога Script Editor (Редактор сценариев).
  2. В нижней части окна диалога Script Editor (Редактор сценариев) появится набор команд, которые нужно выполнить. Поместите курсор после последней команды из этого набора и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Enter.
  3. Нажмите комбинацию клавиш Shift+0, чтобы открыть окно диалога Outliner (Структура). Вы увидите, что в сцене появились три источника света типа Spot Light (Прожектор). Теперь все готово для начала создания материалов.

Упражнение. Материалы для дома

  1. Для более эффективной работы в данном случае необходимо видеть окна Hypershade (Редактор узлов) и Render View (Визуализатор). Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp (Панели > Варианты компоновки > Редактор узлов/Визуализатор/Перспектива). Помните, что если перед выбором этой команды одно из упомянутых окон было плавающим, оно не может быть использовано в качестве окна проекции.
  2. Для дверной ручки лучше всего подойдет потертый полированный металл. Для начала оставьте видимым только слой DoorL. Если в сцене останутся видимыми такие объекты, как камеры или деформаторы, скройте их, выбрав в меню оперативного доступа команды Show > Cameras (Показать > Камеры) и Show > Deformers (Показать > Деформаторы). Измените масштаб изображения таким образом, чтобы дверная ручка оказалась ясно видимой.
  3. В своей основе материал, который нужно назначить дверной ручке, похож на металл, созданный в предыдущем упражнении. Поэтому просто повторите шаги с восьмого по десятый и присвойте материалу имя DoorKnob-Blinn.

ПРИМЕЧАНИЕ
При использовании дефиса в именах объектов программа автоматически преобразует его в знак подчеркивания.

  1. Убедитесь, что дверная ручка выделена, и назначьте ей материал DoorKnob_ Blinn. Щелкните на третьей слева кнопке панели инструментов окна проекции Render View (Визуализатор), чтобы начать интерактивную фотореалистичную визуализацию. Когда процесс будет закончен, нарисуйте вокруг дверной ручки выделяющую рамку, начав движение указателя мыши с верхнего правого угла и закончив нижним левым. После завершения ее создания рамка станет зеленой. Теперь после каждого внесения изменений в структуру материала будет происходить автоматическая визуализация области внутри рамки.
  1. На данный момент дверная ручка имеет безобразное ярко-желтое пятно, придающее ей нереальный вид. Выделите материал DoorKnob_Blinn в окне Hypershade (Редактор узлов) и откройте для него окно диалога Attr ibute Editor (Редактор атрибутов). Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов), и в окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) введите в поле Value (Интенсивность) значение 0,45. В результате зеркальный блик станет более тусклым.
  2. Сохраните сцену под именем chOSTexturedHouse. На данный момент в окне проекции Perspective (Перспектива) видна не только дверная ручка, но и сама дверь, так что можно назначить материал и ей.
  3. Используя среднюю кнопку мыши, перетащите еще один образец раскраски Blinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для этого материала и присвойте ему имя Door-Blinn.
  4. Выделите объект Door в окне проекции Perspective (Перспектива). Помните, что в его основе лежит NURBS-примитив Cube (Куб), так что после щелчка на любой из сторон не забудьте нажать клавишу t, чтобы выделить объект целиком.
  5. Щелкните правой кнопкой мыши на новом образце материала в окне диалога Hypershade (Редактор узлов) и выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). В окне проекции Render View (Визуализатор) произойдет автоматическое обновление изображения.
  6. Теперь пришло время настроить параметры материала в окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Для двери нам нужен материал, имитирующий дерево, поэтому щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и присвойте параметрам Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 40, 0,8 и 0,3 соответственно. Сделайте параметр Eccentricity (Эксцентриситет) равным 0,5, чтобы увеличить размер зеркальных бликов, и сделайте цвет этих бликов немного светлее основного цвета двери. Для этого щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов), и присвойте параметрам Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 40,- 0,4 и 0,5 соответственно. Напоследок введите в поле параметра Reflectivity (Отражательная способность) значение 0 и сохраните сцену.
  7. Теперь займемся созданием материала для окон. Скройте слой DoorL и сделайте видимым слой Windows!..
  8. Создайте анизотропный материал, присвоив ему имя Window_Anisotropic. Введите в поле параметра Diffuse (Цвет диффузного рассеяния) значение 1, цвет материала сделайте черным, ползунок параметра Transparency (Прозрачность) переместите до отказа вправо, а коэффициент преломления (напоминаем, что поле данного параметра находится в разделе Raytrace Options (Параметры трассирования)) сделайте равным 1,5.
  9. Щелкните на поверхности оконного стекла и убедитесь, что в верхней части окна каналов появилось имя объекта Window_Glass. Назначьте объекту материал Window_Anisotropic. Повторите эту операцию для второго оконного стекла и сохраните сцену. Обратите внимание, что благодаря прозрачности материала теперь невозможно увидеть плоскость, которая служит основой стекла. Но ее по-прежнему можно выделить, щелкнув в том месте, где она должна располагаться.
  10. Для оконного переплета нужен материал, имитирующий дерево, примерно такой же, как и для двери. Впоследствии материал можно будет использовать для остальных деревянных поверхностей модели. В этом случае она будет выглядеть более реалистично. В конце концов, при создании дома применяется одно и то же дерево. Кроме того, это проще, чем создать новый материал для каждого элемента сцены. На вкладке Materials (Материалы) окна проекции Hypershade (Редактор узлов) выделите материал DoorKnob_BHnn и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+d, чтобы продублировать его. Присвойте копии имя Trim_Blinn.
  11. В большинстве случаев для редактирования параметров материала используется окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Но сейчас попробуем сделать это с помощью окна каналов. Введите в поля Color R (Красный), Color G (Зеленый) и Color В (Синий) раздела Trim_Blinn значения 0,4, 0,35 и 0,25 соответственно, как показано на рис. 8.9. Цвет копии станет темнее цвета исходного материала.
  12. Выделите один из объектов Window_Frame и назначьте ему материал Trim_ Blinn. Теперь нужно назначить этот же материал горизонтальной и вертикальной перегородкам окна. В окне диалога Outliner (Структура) щелкните на квадратике со знаком «плюс», расположенном справа от имени объекта Old_House, затем тем же способом раскройте группы Windows и Window и выделите названия объектов Window_CrossH и Window_CrossV. Щелкните правой кнопкой мыши на материале Trim_Blinn и выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Проделайте вышеописанные операции со вторым окном.
  13. Итак, создание основных материалов для окон закончено. Скройте слой WindowsL и сохраните сцену.

Maya: Окно каналов является альтернативным инструментом для редактирования параметров материала

Рис. 8.12. Окно каналов является альтернативным инструментом для редактирования параметров материала

Упражнение. Создание дополнительных материалов
До этого момента созданный материал тут же назначался объекту сцены. В этом разделе мы продемонстрируем другой способ работы с материалами. Вам предстоит назначить материалы следующим частям дома:

  • вертикальным элементам перил;
  • горизонтальным элементам перил;
  • внешним стенам;
  • фундаменту дома;
  • дымовой трубе;
  • дымоходу;
  • крыше.

Так как на данном этапе вы будете заниматься исключительно созданием материалов, остальные окна проекции пока не нужны. Щелкните на окне Hypershade (Редактор узлов) и нажмите клавишу Пробел, чтобы развернуть его на весь экран. Увеличение рабочего пространства увеличит продуктивность вашей работы.
Вы можете продолжить редактирование сцены, полученной в процессе выполнения предьщущего упражнения.

ПРИМЕЧАНИЕ
Для получения дополнительного рабочего пространства можно скрыть элементы пользовательского интерфейса, воспользовавшись командой Display > Ш Elements > Hide UI Elements (Отображение > Элементы интерфейса > Скрыть элементы интерфейса). В результате исчезнут все элементы от строки состояния до строки подсказки. Восстановить элементы интерфейса можно, выбрав в том же самом меню команду Restore UI Elements (Восстановить элементы интерфейса).

  1. Для вертикальных и горизонтальных элементов перил используем два разных материала. Выделите материал Trim_Blinn и дважды его продублируйте. Присвойте первой копии имя VertPorchRaiLBlinn, а второй — имя HorizPorchRaiL Blinn. На данный момент это все, что требовалось сделать.
  2. Теперь на очереди стены дома. Перетащите средней кнопкой мыши вариант раскраски PhongE (Расширенная по Фонгу) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Присвойте этому материалу имя Foundation_PhongE. Так как фундамент по замыслу должен быть немного влажным от росы, расширенный вариант раскраски по Фонгу подходит для создания материала наилучшим образом. Затем создайте еще один материал на основе раскраски Blinn (По Блинну) и присвойте ему имя Walls_Blinn.
  3. Откройте редактор атрибутов для материала Foundation_PhongE. Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и присвойте параметрам Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 65, 0,45 и 0,35 соответственно, нажмите кнопку Accept (Принять). Параметр Diffuse (Цвет диффузного рассеяния) сделайте равным 0,7, а значение параметра Roughness (Шероховатость), отвечающего за фокусировку зеркальных бликов, увеличьте до 0,81. Размер зеркальных бликов сделайте равным 0,15, введя это значение в поле Highlight Size (Размер бликов). Параметру Reflectivity (Отражательная способность) присвойте нулевое значение. Напоследок щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от названия параметра Whiteness (Белизна), который определяет цвет зеркальных бликов, и введите в поля Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 270, 0,01 и 0,2 соответственно.
  4. Выделите материал Walls_Blinn на вкладке Materials (Материалы) окна Hypershade (Редактор узлов) и введите в поля Color R (Красный), Color G (Зеленый) и Color В (Синий) окна каналов значения 0,9, 0,68 и 0,4 соответственно. Цвет материала должен стать оранжево-коричневым.
  5. Теперь создадим материал для трубы, используя раскраску по Ламберту. Труба состоит из кирпичей, которые не имеют никаких зеркальных бликов, поэтому данный тип раскраски подходит для них наилучшим образом. Перетащите средней кнопкой мыши образец раскраски Lambert (По Ламберту) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области Hypershade (Редактор узлов) и присвойте новому материалу имя ChimneyBase_Lambert. Продублируйте его и присвойте копии имя ChimneyPipe_Lambert. Выделите материал ChimneyBase_Lambert на вкладке Materials (Материалы). Откройте редактор атрибутов и присвойте материалу тускло-красный цвет. Для этого щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и введите в поля параметров Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 0,6 и 0,5 соответственно. Затем выделите на вкладке Materials (Материалы) материал ChimneyPipe_ Lambert и проделайте вышеописанную операцию, используя параметры 0,4 и 0,5.
  6. Последний материал, который нужно создать, предназначен для крыши. Пока вы еще не использовали раскраску по Фонгу, которая идеально подойдет в данном случае, когда требуется имитировать влажный материал. Перетащите средней кнопкой мыши образец раскраски Phong (По Фонгу) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области Hypershade (Редактор узлов) и присвойте новому материалу имя Roof_Phong. В окне каналов введите в поля Color R (Красный), Color G (Зеленый) и Color В (Синий) значения 0,34, 0,312 и 0,102 соответственно. В итоге получится темный зеленовато-коричневый цвет.
  7. В данный момент вкладка Work Area (Рабочая область) перенасыщена материалами и желательно привести ее в порядок. Щелкните в произвольном месте рабочей области правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Graph > Rearrange Graph (Узлы > Упорядочить узлы). Вид окна Hypershade (Редактор узлов) после этой операции показан на рис. 8.10. Теперь у вас есть набор материалов, которые можно назначить соответствующим объектам сцены. Сохраните сцену.

Maya: Набор материалов, созданных для объектов сцены в рабочей области окна Hypershade

Рис. 8.10. Набор материалов, созданных для объектов сцены в рабочей области окна Hypershade

  1. Для дальнейших действий потребуется окно проекции Perspective (Перспектива), окно Outliner (Структура) и окно Hypershade (Редактор узлов). Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Outliner/ Persp (Панели > Варианты компоновки > Редактор узлов/Схема сцены/Перспектива). Наличие окна Outliner (Структура) позволяет быстро выделить нужный объект сцены, избежав при этом путаницы. В окне Hypershade (Редактор узлов) нажмите кнопку Show Top Tabs Only (Показывать только верхнее окно). Это первая слева кнопка из группы, расположенной в верхнем правом углу окна Hypershade (Редактор узлов). Ее точное местонахождение показано на рис. 8.1. Чтобы расширить рабочее пространство, щелкните на кнопке Toggle the Create Bar On/Off (Вкл./выкл. область создания узлов). Затем выберите в меню оперативного доступа команду Display > UI Elements > Hide UI Elements (Отображение > Элементы интерфейса > Скрыть элементы интерфейса), а затем, нажав комбинацию клавиш Shift+C, сделайте видимым окно каналов. Это даст вам возможность работать с отдельными слоями. Вид окна программы после всех вышеописанных манипуляций показан на рис. 8.11.

Maya: Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены
Maya: Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены
Maya: Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены

Рис. 8.11. Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены

  1. В окне Outliner (Структура) все элементы находятся в группе Old_House. Сделайте видимыми все слои. Для начала выделите в окне Outliner (Структура) объект OuterWall. В окне проекции Perspective (Перспектива) вокруг этого объекта должен появиться зеленый каркас. Щелкните правой кнопкой мыши на образце материала Walls_Blinn в окне Hypershade (Редактор узлов) и выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Сделайте активным окно проекции Perspective (Перспектива) и нажмите клавишу 7, чтобы гарантировать, что сцена освещается всеми имеющимися источниками света.
  2. Выделите в окне Outliner (Структура) объект Foundation и назначьте ему материал Foundation_PhongE. Теперь внешние стены дома имеют цвет назначенных им материалов.
  3. Выделите трубу и назначьте ей материал ChimneyBase_Lambert. Затем, раскрыв группу Chimney, выделите объект Chimney_Top и назначьте ему материал
    ChimneyPipe_Lambert. Несмотря на то что изначально материал, предназначенный для основания трубы, был назначен дымоходу, это не оказало никакого эффекта на вид материала ChimneyPipe_Lambert, который был назначен поверх него.
  4. Раскройте группу Roof и, выделив объект Roof_Slab, назначьте ему материал Trim_Blinn. Затем выделите объект Shingles и назначьте ему материал Roof_ Phong. Проделайте то же самое для подгруппы RoofSidel.
  5. Сверните группу Roof в окне Outliner (Структура) и сделайте слой RoofL невидимым. Сохраните сцену.
  6. Теперь осталось назначить материал частям крыльца. Выделите объект PorchTrim и назначьте ему материал Trim_Blinn. Затем выделите объекты Porch_RailBars, Porch_Legs и Porch_Poles, которым следует назначить материал VertPorchRail_ Blinn. Напоследок назначьте материал HorizPorchRail_Blinn объектам PorchFloor, Porch_Stairs и Porch_HandRails.
  7. Назначение базовых материалов объектам сцены закончено. В следующем разделе мы поговорим о том, как увеличить детализацию объектов с помощью текстур. Скройте слой PorchL и сохраните сцену.

3.

 

Карты текстур



Следующим шагом в работе над сценой будет замена созданных базовых материалов текстурами. Обычно этот термин относится к двумерным изображениям, воспроизводящим рисунок той или иной поверхности, обернутой вокруг трехмерного объекта. Их проекция на поверхность может осуществляться различными способами.

Проекционные координаты
Проекционные координаты, которые иногда также называют UV-координатами, указывают способ размещения двумерного рисунка на поверхности модели, причем способ зависит от того, создана ли модель на основе NURBS-кривых или же на основе полигонов. В первом случае модель снабжена встроенной системой проекционных координат. Так как NURBS-поверхности по определению являются параметрическими, карта текстуры автоматически следует всем изгибам этой поверхности. Впрочем, даже в этом случае существует возможность редактирования проекционных координат, что позволяет изменить положение и ориентацию текстуры на поверхности объекта.
Для полигональных поверхностей обычно используются проекционные координаты нескольких типов: Planar (Плоские), Cylindrical (Цилиндрические), Spherical (Сферические). Кроме того, используется особый метод, называемый автоматическим проецированием. Как можно ожидать, применение проекционных координат типа Planar (Плоские) приводит к размыванию рисунка в областях, перпендикулярных направлению проецирования. Создается впечатление, что решить проблему можно с помощью цилиндрических и сферических проекционных координат. Но они имеют точки сингулярности, расположенные на полюсах сферы и цилиндра, в которых карта текстуры сходится в одну точку.

В общем случае желательно выбирать проекционные координаты, максимально совпадающие с формой поверхности. Кроме того, в процессе анимации можно скрыть область сингулярности. В самых сложных случаях проблема решается путем использования различных наборов проекционных координат и тщательного редактирования положения текстуры на поверхности.

Интерактивное размещение текстуры
Проще всего редактировать положение текстуры непосредственно на поверхности объекта. Поэтому в Maya существует возможность интерактивного размещения текстуры. Благодаря этой функции можно наблюдать, как выглядит рисунок по мере перемещения, поворота и масштабирования управляющих векторов положения текстуры. Осуществить интерактивное размещение текстуры можно только в случае, если хотя бы для одного из окон проекции включено аппаратное размещение текстур. Выберите в меню оперативного доступа команду Shading > Hardware Texturing (Затенение > Аппаратное наложение текстур) или нажмите клавишу 6. Эта даст вам возможность увидеть результат назначения карты текстуры непосредственно в окне проекции.

Процедурные карты текстур
Кроме текстур, полученных путем сканирования фотографий реальных объектов, существуют процедурные карты текстур (procedural textures), генерируемые математически. Многие материалы, например кирпич, черепица или градиентная заливка, имеют повторяющуюся структуру, которая легко может быть представлена уравнением. Также математически можно имитировать мрамор, кожу, воду, гранит и многие другие сложные материалы с непериодической структурой. Процедурные текстуры в Maya представлены в двух вариациях — двумерные и трехмерные. Двумерные карты текстур можно представить как созданные на основе математических формул растровые изображения. Однако сформированное двумерное изображение обычно проецируется на поверхность трехмерного объекта. Соответственно, в этом случае приходится иметь дело со всеми проблемами, возникающими при использовании обычных текстур. Рисунок трехмерных карт текстур меняется в пространстве, и вы видите изображение, образующееся при пересечении текстуры с поверхностью объекта. Это похоже на вырезание фигуры из блока мрамора. Поэтому при работе с процедурными картами не требуются проекционные координаты. Но если к объекту применены деформации, создается впечатление, что карта текстуры соскальзывает с поверхности объекта. Для исправления ситуации в этом случае в Maya используется дополнительная функция Texture Reference Object (Ссылочный объект для текстуры). Она позволяет деформировать текстуры вместе с поверхностью.
Процедурные карты текстур имеют ряд преимуществ. Так как они создаются на основе математических формул, редактированием их параметров можно создавать различные эффекты. Благодаря возможности генерации случайного шумового процесса создаются материалы с рисунком в виде областей случайной формы и яркости. Кроме того, поскольку текстурные карты существуют во всех точках трехмерного пространства, их можно использовать для формирования материалов сложных объектов, подбор проекционных координат для которых является весьма трудоемкой задачей.

Двумерные карты текстур
Двумерные процедурные карты текстур в Maya делятся на две категории: карты с повторяющимся рисунком и карты со случайным рисунком. К первым относятся Grid (Решетка), Checker (Шахматное поле), Bulge (Выпуклости), Cloth (Ткань) и Ramp (Линейный градиент). С помощью этих карт можно создать рисунок кирпичной стены, черепицы и других материалов с периодической структурой, созданных руками человека. В число карт со случайным рисунком входят Fractal (Фрактал), Mountain (Горы), Noise (Шум) и Water (Вода). На основе этих псевдослучайных текстур удобно создавать имитацию природных поверхностей.

Трехмерные карты текстур
Все трехмерные процедурные карты текстур, кроме карты Snow (Снег), относятся к картам со случайным рисунком. Некоторые из них, например Wood (Дерево) или Marble (Мрамор), идеально имитируют природные материалы. Даже при моделировании объектов, созданных руками человека, не обойтись без этих карт. Имитация мозаики, ковровых покрытий или картины, нарисованной кистью на стене, происходит на основе именно трехмерных карт текстур.

Упражнение. Назначение текстур
Это упражнение посвящено назначению некоторым характеристикам материалов карт текстур и редактированию положения этих карт на поверхности объекта. Вы можете продолжить работу над сценой, полученной в результате выполнения первого упражнения данной главы.

  1. Откройте окно диалога Hypershade (Редактор узлов), нажав комбинацию клавиш Shift+T. Вам понадобятся как оба окна рабочей области, так и область создания узлов. Щелкните правой кнопкой мыши на верхней панели области создания узлов и выберите в появившемся меню вариант Create Materials (Создание материалов). Средней кнопкой мыши перетащите образец раскраски Blinn (По Блинну) в нижнее окно рабочей области и дважды щелкните на нем, чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).
  2. Присвойте материалу имя checkerfloor. Щелкните на кнопке, расположенной справа от имени параметра Color (Цвет). Появится окно диалога Create Render Node (Создать узел визуализации), открытое на вкладке Textures (Текстуры), как показано на рис. 8.12. Эта вкладка содержит перечень всех возможных двумерных и трехмерных процедурных и обычных текстур. Щелкните на кнопке с надписью Checker (Шахматное поле), чтобы назначить указанную текстуру характеристике материала Color (Цвет).

Maya: Окно диалога Create Render Node содержит все возможные типы карт текстур

Рис. 8.12. Окно диалога Create Render Node содержит все возможные типы карт текстур

  1. Разверните окно проекции Perspective (Перспектива) на полный экран и нажмите клавишу 5, чтобы гарантировать, что вы находитесь в режиме тонированной раскраски. Выберите в меню оперативного доступа команду Shading > Hardware Texturing (Затенение > Аппаратное наложение текстур).
  2. В данном случае для назначения материала объекту следует воспользоваться приемом «перетащить и оставить». Средней кнопкой мыши щелкните на ячейке образца материала checkerfloor, расположенной в верхнем окне рабочей области, перетащите указатель мыши в окно проекции и положите материал на плоскость пола. После этого пол должен приобрести вид шахматной доски.
  3. Выделите ячейку с образцом материала checkerfloor в окне диалога Hypershade (Редактор узлов), чтобы сделать его активным в редакторе атрибутов. В раскрывающемся списке Texture Quality (Качество текстуры) раздела Hardware Texturing (Аппаратное наложение текстур) выберите вариант High (Высокое). В результате рисунок шахматной доски станет более четким.
  4. В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) поле образца цвета для материала checkerfloor имеет светло-серый цвет. Обратите внимание, что рисунок в виде шахматной доски на расположенной справа кнопке сменился указывающей вправо стрелкой. Это значит, что цвет материала был заменен картой текстуры. Нажмите эту кнопку, чтобы посмотреть на параметры карты текстуры Checker (Шахматное поле).
  5. Появится раздел Checker Attributes (Параметры шахматного поля), показанный на рис. 8.13. Здесь можно, к примеру, изменить цвет клеток. Нажмите кнопку с рисунком шахматной доски, расположенную справа от имени параметра Colorl (Первый цвет), и выберите в появившемся окне диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) текстуру Marble (Мрамор). Это приведет к замене белых клеток трехмерной текстурой, имитирующей мрамор.

Maya: Раздел Checker Attribute в окне диалога Attribute Editor

Рис. 8.13. Раздел Checker Attribute в окне диалога Attribute Editor

ПРИМЕЧАНИЕ
Чтобы после назначения текстуры вернуться к исходному узлу, нажмите кнопку с указывающей вправо стрелкой, расположенную справа от названия материала в верхней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Для отмены назначения текстуры характеристике материала щелкните на имени этой характеристики правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Break Connection (Разорвать связь).

  1. В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) в данный момент показаны параметры текстуры мрамора. Увеличим прожилки на этой текстуре. Перейдите на вкладку placeSdTexture и введите в текстовые поля, расположенные справа от имени параметра Scale (Масштаб), значение 10. Визуализируйте окно проекции Perspective (Перспектива), чтобы посмотреть на полученный результат. Как легко заметить, пол отражает некоторые предметы. Это связано с тем, что значение параметра Reflectivity (Отражательная способность) материала, назначенное полу, равно 0,5.
  2. Теперь назначим материал с текстом «Maya 4 Fundamentals» объекту в форме щита, полученному на основе сетки полигонов. Создайте новый материал, используя раскраску Blinn (По Блинну), и откройте для него окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Присвойте материалу имя m4fshUd. Нажмите кнопку с рисунком шахматной доски, расположенную справа от имени параметра Color (Цвет), и в окне диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) щелкните на кнопке с надписью File (Файл) в разделе 2D Textures (Двумерные текстуры). Справа от текстового поля Image Name (Имя изображения) находится кнопка со значком папки, щелчок на которой приводит к появлению окна диалога, предназначенного для выбора файла с рисунком. Перетащите средней кнопкой мыши материал m4fshild из верхнего окна рабочей области на объект, имеющий форму щита. В результате на его поверхности появится искаженная текстура. Объект Shield получен из сетки полигонов методом вращения. Проекционные координаты расположены по кругу в направлении вращения сплайна. Но нам нужно, чтобы надпись располагалась поперек щита, поэтому потребуется создать для него новые проекционные координаты.
  3. Выделите объект Shield и выберите в меню оперативного доступа команду Edit Polygons > Texture > Planar Mapping (Редактирование полигонов > Текстура > Плоские проекционные координаты). На поверхности объекта появятся управляющие векторы проекционных координат.
  4. Теперь можно изменить размер и положение манипулятора карты. В одном из его углов находится красная буква L. Если ее выделить, она приобретет желтый цвет, а в центре появятся три набора управляющих векторов — одно кольцо (для активизации преобразования Rotate (Повернуть)), а также значки преобразований Scale (Масштабировать) и Move (Переместить), как показано на рис. 8.14. С помощью этих управляющих векторов можно расположить текстуру на поверхности объекта требуемым образом. Имейте в виду, что повторный щелчок на букве L приведет к исчезновению управляющих векторов и возвращению в исходный режим, в котором можно менять размер карты текстуры.

Maya: Управляющие векторы плоских проекционных координат были слегка отодвинуты от объекта для большей наглядности. Чтобы сделать их видимыми, нужно щелкнуть на красной букве L, расположенной в углу манипулятора

Рис. 8.14. Управляющие векторы плоских проекционных координат были слегка отодвинуты от объекта для большей наглядности. Чтобы сделать их видимыми, нужно щелкнуть на красной букве L, расположенной в углу манипулятора

  1. Визуализируйте сцену, чтобы посмотреть на полученный результат. Он показан на рис. 8.15.

Maya: Результат визуализации сцены после редактирования положения карты текстуры на поверхности объекта Shield. Обратите внимание, что в режиме тонированной раскраски стеклянное кольцо стало невидимым

Рис. 8.15. Результат визуализации сцены после редактирования положения карты текстуры на поверхности объекта Shield. Обратите внимание, что в режиме тонированной раскраски стеклянное кольцо стало невидимым

СОВЕТ
Если нужно вернуть управляющие векторы, отвечающие за положение текстуры, выделите объект, откройте окно каналов, нажав комбинацию клавиш Shift+C, и щелкните на строчке polyPlanarProj. Если в результате управляющие векторы не появились, выберите в меню оперативного доступа команду Display > UI Elements > Tool Box (Отображение > Элементы интерфейса > Панель инструментов), нажмите шестую сверху кнопку Show Manipulator (Отображение манипулятора) и повторите щелчок на названии polyPlanarProj.

Maya: Окно диалога Create Render Node содержит все возможные типы карт текстур

Изображение: 

Maya: Раздел Checker Attribute в окне диалога Attribute Editor

Изображение: 

Maya: Результат визуализации сцены после редактирования положения карты текстуры на поверхности объекта Shield. Обратите внимани

Изображение: 

Maya: Управляющие векторы плоских проекционных координат были слегка отодвинуты от объекта для большей наглядности. Чтобы сделат

Изображение: 

Maya: Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены

Изображение: 

Maya: Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены

Изображение: 

Maya: Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены

Изображение: 

Maya: Набор материалов, созданных для объектов сцены в рабочей области окна Hypershade

Изображение: 

Maya: Окно каналов является альтернативным инструментом для редактирования параметров материала

Изображение: 

8. Добавление текстур к базовым материалам

 

Добавление текстур к базовым материалам



Теперь вы уже имеете представление о способе назначения текстур и их размещения на поверхностях объектов. В следующем упражнении вам предстоит использовать свои знания для назначения текстур базовым материалам, созданным для различных элементов дома.

Упражнение. Назначение текстур дверной ручке, стенам и окнам
Использование одноцветного материала для дверных ручек, к сожалению, не дает нужного эффекта. Ранее мы уже упоминали, что, назначив карту текстуры характеристике материала Diffuse (Цвет диффузного рассеяния), можно придать объекту изношенный вид. Именно это нужно проделать с материалом дверной ручки.

  1. Прежде всего загрузите нужную сцену. Вы можете продолжить редактирование сцены с домом.
  2. Для начала скройте элементы интерфейса, а затем выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp (Панели > Варианты компоновки > Редактор узлов/Визуализатор/Перспектива).
  3. Оставьте видимым только слой DoorL. Выделите дверную ручку и нажмите клавишу f, чтобы целиком поместить ее в границах экрана. Запустите интерактивную фотореалистичную визуализацию, нажав третью слева кнопку на панели инструментов окна Render View (Визуализатор), и выделите рамкой область, которая будет повторно визуализироваться при каждом редактировании материала.
  4. Если в рабочей области окна Hypershade (Редактор узлов) не видна одна из частей, нажмите кнопку Show Top and Bottom Tabs (Показывать верхнее и нижнее окна), расположенную в правом верхнем углу панели инструментов этого окна. Дважды щелкните на образце материала DoorKnob_Blinn, чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Щелкните на кнопке с рисунком в виде шахматной доски, расположенной справа от имени параметра Diffuse (Цвет диффузного рассеяния), чтобы открыть окно диалога Create Render Node (Создать узел визуализации). Убедитесь, что переключатель раздела 2D Textures (Двумерные текстуры) стоит в положении Normal (По нормали). В этом случае размещение карты текстуры будет происходить с учетом геометрии поверхности. Затем щелкните на кнопке Fractal (Фрактал). В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) появятся параметры выбранной текстуры. Обратите внимание на обновление окна Render View (Визуализатор).
  5. Соответствующим образом изменив параметры процедурной текстуры, можно создать впечатление потертого материала. В разделе Fractal Attributes (Параметры фрактала) присвойте параметрам Amplitude (Амплитуда), Threshold (Порог), Ratio (Пропорциональность) и Frequency Ratio (Частотный коэффициент) значения 0,5, 0,1, 0,77 и 8 соответственно, как показано на рис. 8.16. Перейдите на вкладку place2dTexture и в разделе 2D Texture Placement Attributes (Параметры размещения двумерной текстуры) введите во второе поле справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям) значение 0,15. И напоследок введите во второе поле, расположенное справа от параметра Noise UV (Зашумление по UV-осям), значение 0,75. Последнее действие приведет к появлению более закрученного фрактала. Закройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).

Maya: Ввод параметров фрактала в окне диалога Attribute Editor

Рис. 8.16. Ввод параметров фрактала в окне диалога Attribute Editor

  1. Сфокусируйтесь на объекте DoorG и повторите интерактивную фотореалистичную визуализацию. Дважды щелкните на образце материала Door_Blinn в окне Hypershade (Редактор узлов), чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Вам предстоит повторить вышеописанную операцию, заменив текстуру Fractal (Фрактал) текстурой Noise (Случайные пятна). В разделе Solid Fractal Attributes (Параметры случайных пятен) введите в поля Amplitude (Амплитуда), Ratio (Пропорциональность), Frequency Ratio (Частотный коэффициент) и Depth Мах (Количество итераций) значения 0,8, 0,35, 20 и 8 соответственно, как показано на рис. 8.17. В раскрывающемся списке Noise Type (Тип случайных пятен) выберите вариант Wispy (Дымка). Затем перейдите на вкладку place2dTexture и введите в первое поле, расположенное справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям), значение 4. Закройте редактор атрибутов и скройте слой DoorL, так как на этом назначение материалов двери закончено.

Maya: Ввод параметров текстуры Noise в окне диалога Attribute Editor

Рис. 8.17. Ввод параметров текстуры Noise в окне диалога Attribute Editor

  1. Теперь пришло время добавить текстуру наружным стенам дома. Сделайте видимым слой OuterWallsL и проведите интерактивную фотореалистичную визуализацию, чтобы в окне Render View (Визуализатор) появилось изображение стен. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для материала Walls_ Blinn и сделайте параметр Reflectivity (Отражательная способность) равным 0. Назначьте текстуру Noise (Шум) характеристике материала Color (Цвет). Введите в поля параметров Amplitude (Амплитуда), Ratio (Пропорциональность), Frequency Ratio (Частотный коэффициент) и Depth Max (Количество итераций) значения 0,5, 0,77, 2 и 20 соответственно. Параметр Density (Плотность), определяющий число случайных пятен на единицу площади, сделайте равным 5, параметру Spottyness (Неоднородность), задающему случайную плотность отдельных пятен, присвойте значение 0,3, а в раскрывающемся списке Falloff (Спад) выберите вариант Bubble (Пузырьки). В этом случае интенсивность будет спадать до нуля по мере приближения к центру случайного пятна. Вид окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) после описанного редактирования параметров показан на рис. 8.18.

Maya: Параметры текстуры Noise, назначенной характеристике Color материала Walls_Blinn

Рис. 8.18. Параметры текстуры Noise, назначенной характеристике Color материала Walls_Blinn

  1. В разделе Color Balance (Цветовой баланс) можно легко изменить яркость и контрастность случайных пятен. Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color Gain (Масштабный коэффициент цвета), и введите в поля Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) окна диалога Color Chooser (Выбор цвета) значения 41, 0,315 и 0,656 соответственно. Вы увидите, как текстура изменит свой цвет. Затем сделайте то же самое для параметра Color Offset (Смещение цвета), используя значения 45,5, 0,393 и 0,12. Перейдите на вкладку placeZdTexture и введите во второе поле справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям) значение 5, чтобы сжать текстуру по оси V. Сохраните сцену.
  2. Снова выделите материал Walls_Blinn и назначьте характеристике Diffuse (Цвет диффузного рассеяния) карту текстуры Mountain (Горы). На вкладке place2dTexture введите в поля, задающие значения параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям), числа 0 и 3 соответственно. А во второе поле, расположенное справа от имени параметра Noise UV (Зашумление по UV-осям), введите значение 0,005. Также нужно отредактировать параметры на вкладке mountain!, как показано на рис. 8.19. Присвойте параметру Amplitude (Амплитуда) значение 0,75, а в поля параметров Snow Altitude (Высота снега) и Snow Dropoff (Спад снега) введите значение 1.

Maya: Параметры текстуры Mountain, назначенной характериаике Diffuse материала Walls_Blinn

Рис. 8.19. Параметры текстуры Mountain, назначенной характериаике Diffuse материала Walls_Blinn

  1. Теперь перейдем к редактированию материала, назначенного фундаменту. Откройте редактор атрибутов для материала Foundation_PhongE. Назначим характеристике материала Color (Цвет) рисунок из файла. Откройте окно диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) и щелкните на кнопке с надписью File (Файл) в разделе 2D Textures (Двумерные текстуры). На вкладке filel можно нажать кнопку со значком папки, расположенную справа от текстового поля Image Name (Имя изображения), и выбрать нужный файл, но существует более простой путь решения данной проблемы.
  2. В меню Tab (Вкладка) окна Hypershade (Редактор узлов) выберите команду Create New Tab (Создать новую вкладку). Появится окно диалога, показанное на рис. 8.20. Введите в поле New Tab Name (Имя новой вкладки) название M4F maps. Переключатель Initial Placement (Разместить) установите в положение Bottom (В нижнем окне), а переключатель Tab Type (Тип вкладки) — в положение Disk (С диска). В поле Root Directory (Корневая директория) введите маршрут доступа к файлам с текстурами. Нажмите кнопку Create (Создать).

Maya: Окно диалога Create New Tab

Рис. 8.20. Окно диалога Create New Tab

  1. В окне Hypershade (редактор узлов) перейдите на только что созданную вкладку M4F maps. Там появились образцы всех текстур, находящихся в указанной вами папке. Помните, что при работе с окном Hypershade (Редактор узлов) также можно пользоваться прокруткой и изменять масштаб. Выделите образец obblestone.t,f и перетащите его средней кнопкой мыши в поле Image Name (Имя изображения) окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) Там автоматически появится маршрут доступа к нужному файлу. Нажмите клавишу Enter и в поле Texture Sample (Образец текстуры) появится образец текстуры, как показано на рис. 8.21.

Maya: Результат связывания текстуры cobblestone.tif с узлом File

Рис. 8.21. Результат связывания текстуры cobblestone.tif с узлом File

  1. Перейдите на вкладку place2dTexture и введите в поля, расположенные справа от параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям), значения 3 и 2 соответственно. Выделите материал Foundation_PhongE в окне Hypershade (Редактор узлов) и присвойте характеристике Diffuse (Цвет диффузного рассеяния) карту текстуры Noise (Шум). Введите в поля параметров Amplitude (Амплитуда), Ratio (Пропорциональность), Frequency Ratio (Частотный коэффициент) и Depth Max (Количество итераций) значения 0,7, 0,77, 5 и 2 соответственно. Параметр Frequency (Частота), определяющий, сколько раз будут перемешаны цвета текстуры, сделайте равным 10. В раскрывающемся списке Noise Type (Тип шума) выберите вариант Perlin Noise (Перлинов шум). Окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) после ввода всех параметров показано на рис. 8.22.

Maya: Назначив цвету диффузного рассеяния карту текстуры Noise, вы сделаете булыжники, формирующие фундамент дома, грязными

Рис. 8.22. Назначив цвету диффузного рассеяния карту текстуры Noise, вы сделаете булыжники, формирующие фундамент дома, грязными

  1. Скройте слой OuterWalls и сделайте видимым слой ChimneyL. Измените масштаб таким образом, чтобы уместить трубу целиком в границах окна проекции Perspective (Перспектива), и проведите интерактивную фотореалистичную визуализацию. Если вам не удается как следует рассмотреть ее по причине слабой освещенности, выделите в окне диалога Outliner (Структура) источник света spotLight2 и в окне каналов увеличьте его интенсивность до величины 1,2.
  2. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для материала ChimneyBase_Lambert и назначьте характеристике Color (Цвет) растровое изображение bricks.tif, повторив действия, описанные в шаге 12.
  3. После завершения интерактивной фотореалистичной визуализации окажется, что кирпичи вытянуты в вертикальном направлении. Для решения данной проблемы щелкните правой кнопкой мыши на образце материала ChimneyBase_ Lambert в окне Hypershade (Редактор узлов) и выберите в появившемся контекстном меню команду Graph Network (Сеть узлов). Выделите узел placeZdTexture и введите во второе поле, расположенное справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям), значение 6. На данный момент кирпичики выглядят слишком чистыми, поэтому нужно добавить карту текстуры Solid Fractal (Пространственный фрактал) из раздела 3D Textures (Трехмерные текстуры) характеристике материала Diffuse (Цвет диффузного рассеяния). В разделе 3d Texture Placement Attributes (Параметры размещения трехмерной текстуры) вкладки place-3dTexture окна диалога Attributes Editor (Редактор атрибутов) щелкните на кнопке Fit to group bbox (Совместить с габаритным контейнером группы). Перейдите на вкладку solidFractal и присвойте параметрам Amplitude (Амплитуда) и Frequency Ratio (Частотный коэффициент) значения 0,5 и 5 соответственно. В поля, расположенные справа от имени параметра Ripples (Рябь), введите числа 2,3 и 5. Значения параметра Bias (Смещение) сделайте равным 0,05.
  4. В окне проекции Perspective (Перспектива) поверните трубу. Обратите внимание, что на двух сторонах текстура развернута в неверном направлении, как показано на рис. 8.23. Дело в том, что направление поверхности там перпендикулярно направлению лицевой поверхности трубы. Другим словами, координаты U и V просто поменялись местами, что типично для NURBS-поверх-ностей. Чтобы решить эту проблему, выделите сторону трубы, на которой текстура расположена неверным образом, и в контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Alt+z, щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Reverse Surface Direction (Изменить направление поверхности). Убедитесь, что переключатель Surface Direction (Направление поверхности) стоит в положении Swap (Обмен), и нажмите кнопку Reverse (Поменять). Чтобы увидеть новый вид текстуры, повторите интерактивную фотореалистичную визуализацию.
  5. Перед тем как приступить к дальнейшему редактированию материалов, сохраните сцену. Нам осталось добавить текстуру характеристике Transparency (Прозрачность) материала Window_Anisotropic. Сделайте видимыми все слои, кроме PorchL. Если сейчас прибегнуть к интерактивной фотореалистичной визуализации, вы не заметите никаких особенных эффектов, так как трассирование пока что не осуществляется. В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) назначьте характеристике Transparency (Прозрачность) карту текстуры Ramp (Линейный градиент).
  6. На основе карты текстуры Ramp (Линейный градиент) создается большое количество различных эффектов. Ее можно рассматривать как градиент перехода одного цвета в другой. В раскрывающемся списке Туре (Тип) выберите вариант Circular Ramp (Круговой градиент), как показано на рис. 8.24. Теперь можно указать области прозрачности, сделав цвет градиента белым. Убедитесь, что в раскрывающемся списке Interpolation (Интерполяция) выбран вариант Linear (Линейная).

Maya: Изменение направления поверхности решит проблему с неправильным положением текстуры

Рис. 8.23. Изменение направления поверхности решит проблему с неправильным положением текстуры

  1. Результатом назначения характеристике материала Transparency (Прозрачность) карты текстуры будет увеличение прозрачности рядом с краями стекла. С помощью интерактивной фотореалистичной визуализации можно настроить спад прозрачности. В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) в качестве основных цветов, между которыми совершаются переходы, выбраны синий, зеленый и красный. Для смещения границы между ними используйте цветные круги, расположенные слева от образца текстуры. Удалить любой из цветов можно, щелкнув на квадратах, расположенных справа. Щелкните на зеленом квадрате, удаляя данный цвет, а потом выделите синий круг. При этом поле образца цвета, расположенное справа от имени параметра Selected Color (Выделенный цвет), станет синим. Измените этот цвет, сделав его почти черным. В поле Selected Position (Положение выделенного цвета) введите значение 0,81, параметр U Wave (Отклонение волны по оси U) сделайте равным 0,15. Величину шума (параметр Noise) сделайте равной 0,15, а параметру Noise Freq (Частота шума) присвойте значение 0,6. Наблюдайте в окне Render View (Визуа-лизатор), как вид материала меняется при каждом редактировании параметров. Выделите красный кружок, расположенный слева от образца текстуры, и измените красный цвет на белый. В поле параметра Selected Position (Положение выделенного цвета) введите значение 0,415. Не забудьте сохранить сцену.

Maya: Настройка параметров карты текстуры Ramp

Рис. 8.24. Настройка параметров карты текстуры Ramp

Теперь вы можете продолжить работу над сценой самостоятельно, назначив по своему усмотрению текстуры остальным материалам. В следующем разделе мы поговорим о другом важном атрибуте материалов — карте рельефа.

Maya: Ввод параметров текстуры Noise в окне диалога Attribute Editor

Изображение: 

Maya: Ввод параметров фрактала в окне диалога Attribute Editor

Изображение: 

Maya: Изменение направления поверхности решит проблему с неправильным положением текстуры

Изображение: 

Maya: Назначив цвету диффузного рассеяния карту текстуры Noise, вы сделаете булыжники, формирующие фундамент дома, грязными

Изображение: 

Maya: Настройка параметров карты текстуры Ramp

Изображение: 

Maya: Окно диалога Create New Tab

Изображение: 

Maya: Параметры текстуры Mountain, назначенной характериаике Diffuse материала Walls_Blinn

Изображение: 

Maya: Параметры текстуры Noise, назначенной характеристике Color материала Walls_Blinn

Изображение: 

Maya: Результат связывания текстуры cobblestone.tif с узлом File

Изображение: 

9. Карты рельефа

 

Карты рельефа



Назначение карты рельефа поверхности объекта создает иллюзию наличия трехмерных неровностей, не меняя при этом его фактической геометрии. Кажущаяся рельефность настраивается при помощи изменения яркости отсчетов текстурной карты. Именно поэтому карты рельефа обычно являются изображениями в оттенках серого. Серый цвет рассматривается, как плоская поверхность, более светлые области выступают над ней, а более темные — формируют впадины. В областях изменения яркости и происходит формирование иллюзии рельефа. Так как отсутствие реального рельефа можно заметить при взгляде на поверхность сбоку, формирование его с помощью карт используется только при работе с небольшими деталями. К примеру, вполне допустимо применить карту рельефа для имитации пор на коже носа, но никто не станет назначать ее для имитации носа. Тем не менее с помощью карт рельефа можно успешно формировать различные поверхности — ткани, волокна древесины, дефекты металла и пр. — при условии, что камера не подносится к ним слишком близко.

Координирование текстуры с картой рельефа
При искусном сочетании карт текстуры и рельефа можно получить потрясающую детализацию поверхности, даже на примере простой модели. Художники часто создают такие карты в программах для рисования и аккуратно совмещают расположение рельефных областей карты, выполненной в оттенках серого, с соответствующими цветными областями карты текстуры. Как уже говорилось, в Maya рельеф формируется на основе яркости отсчетов текстурной карты. При этом желательно, чтобы изображение было не очень контрастным, но отчетливо наблюдались переходы между белым и черным цветами.

Упражнение. Назначение карты рельефа
В этом упражнении вам предстоит назначить эффект случайных пятен характеристике Bump Mapping (Карта рельефа) материала, используемого для имитации глины. Это придаст цветочному горшку более естественный вид.

  1. Загрузите файл ch08tut04end.mb.В рабочей области окна Hypershade (Редактор узлов) перетащите средней кнопкой мыши образец материала pottery из верхнего окна в нижнее.
  2. Дважды щелкните на этом образце материала, чтобы открыть для него окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Щелкните на кнопке с рисунком шахматной доски, расположенной справа от имени параметра Bump Mapping (Карта рельефа), чтобы открыть окно диалога Create Render Node (Создать узел визуализации).
  3. Нажмите кнопку Solid Fractal (Пространственный фрактал) в разделе 3D Textures (Трехмерные текстуры). В разделе 3d Bump Attributes (Параметры трехмерного рельефа) расположены два параметра: Bump Value (Уровень рельефа) и Bump Depth (Высота рельефа). Обратите внимание, что последний параметр по умолчанию имеет значение 1. Его можно увеличить или уменьшить с помощью ползунка, расположенного справа от имени параметра. Щелкните на кнопке с указывающей вправо стрелкой, расположенной справа от имени параметра Bump Value (Уровень рельефа), чтобы получить возможность редактирования параметров фрактала, на основе которого формируется рельеф.
  4. Сделайте величину параметра Ratio (Пропорциональность) равной единице.
  5. Перейдите на вкладку place3dTexture. В принципе работать с этим узлом можно и на вкладке Work Area (Рабочая область) окна Hypershade (Редактор узлов). Введите в поля, расположенные справа от имени параметра Scale (Масштаб), значение 50.
  6. Визуализируйте сцену, чтобы посмотреть, как изменился вид цветочного горшка.

Упражнение. Использование карт рельефа для материалов, назначенных частям дома
Применение карт рельефа в материалах, назначенных различным элементам дома, требует намного больших усилий. В этом упражнении мы на примере трех материалов дадим вам представление о том, как это можно сделать Итак вам предстоит изменить вид трубы, фундамента и внешних стен. 1. Продолжите редактирование созданной вами сцены с домом или загрузите файл ch08tutOSend.mb. Так как карты рельефа определяются яркостью изображения в оттенках серого, иногда имеет смысл взять рисунок текстуры и преобразовать его, как показано на рис. 8.25. После того как вы получили карту рельефа, остается только совместить ее с изображением текстуры, назначенной объекту.

Maya: Карты рельефа, показанные снизу, были получены преобразованием исходных текстур в изображения в оттенках серого
Maya: Карты рельефа, показанные снизу, были получены преобразованием исходных текстур в изображения в оттенках серого

Рис. 8.25. Карты рельефа, показанные снизу, были получены преобразованием исходных текстур в изображения в оттенках серого

  1. Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp (Панели >Варианты компоновки > Редактор узлов/Визуализатор/Перспектива). Оставьте видимым только слой Doorl. Дело в том, что материалу двери будет проще всего назначить карту рельефа. Так как объект представляет собой плоскости, существует возможность использовать карту рельефа практически любого типа. Измените положение двери в окне проекции Perspective (Перспектива) таким образом,чтобы она располагалась под небольшим углом. В противном случае будет затруднительно наблюдать полученный эффект. Проведите интерактивную фотореалистичную визуализацию.
  2. Откройте окно диалога Attribute Editor (Ректор атрибутов) для материала и щелкните на кнопке с рисунком шахматной доски, расположенной справа от имени параметра Bump Mapping (Карта рельефа). В окне диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) щелкните на кнопке с надписью File (Файл) в разделе 2D Textures (Двумерные текстуры).
  3. Карта рельефа назначена практически идеально. Древесные волокна расположены вертикально. Перейдите на вкладку bamp2d и уменьшите величину параметра Bump Depth (Высота рельефа) до значения 0,6. Щелкните на кнопке с указывающей вправо стрелкой, расположенной справа от имени параметра Bump Value (Уровень рельефа), и перейдите на вкладку placeZdTexture. Введите во второе поле, расположенное справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям), значение 0,7. В первое поле, расположенное справа от имени параметра Noise UV (Зашумление по UV-осям), введите значение 0,1, чтобы сделать вертикальные линии более волнистыми. Разница между видом двери до и после назначения ее материалу карты рельефа показана на рис. 8.26.

Maya: Дверь до и после назначения карты рельефа

Maya: Дверь до и после назначения карты рельефа

Рис. 8.26. Дверь до и после назначения карты рельефа

  1. Теперь добавим карту рельефа материалу, назначенному стенам дома. Сделайте видимым слой OuterWalls, сфокусируйтесь на передней левой стороне объекта и проведите интерактивную фотореалистичную визуализацию. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для материала Walls_Blinn. Щелкните на кнопке с рисунком шахматной доски, расположенной справа от имени параметра Bump Mapping (Карта рельефа), и в окне диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) нажмите кнопку с надписью File (Файл).
    На вкладке bump2d введите в поле параметра Bump Depth (Высота рельефа) значение 0,5. В качестве