| Иллюстрированный самоучитель по Maya для начинающих |
|
|
| 14.12.2007 г. | |||||||||
Страница 7 из 7 Освещение с настроением Как создать эффект еле заметного беспорядочного движения источника рассеянного света в комнате? Тема:
Используемые техники и инструменты:
Слегка анимированное освещение может значительно усилить впечатление в которой, по сути, ничего особенного не происходит. Оно добавляет штрихи и к освещенной и анимированной сцене. Идея этого урока заключается в том, чтобы использовать реальные силовые поля, то есть механику Ньютона для источника рассеянного света.
Рис. 22.1. Создайте источник рассеянного света, чтобы осветить сцену
Рис. 22.2. С помощью значения параметра Ambient Shade (Тень источника рассеянного света) больше нуля, положение света локализуется в пространстве
Источник света появляется в начале координат и сияет там ярче. Лучше всего это видно, если вы передвинете источник освещения немного вверх перед визуализацией. В отличие от других источников освещения в Мауа, рассеянный источник света достигает поверхностей, направленных от него, как, например, темные стороны цилиндра и конуса на рис. 22.3. Рис. 22.3. Рассеянный источник света ярче в центре сцены, чем в других ее местах. Однако он все же освещает те части объектов, которые точечный источник света оставил бы совершенно темными Теперь мы создадим гвоздь в (уже не существующем) потолке, на котором источник света будет крепиться и раскачиваться. Осуществляя это, мы попадем в область динамических симуляций, которые содержатся в Мауа в меню клавиши F4. Динамические симуляции требуют геометрии; источники света (и другие негеометрические объекты, типа камеры) не могут напрямую участвовать в симуляции. Они могут принимать только опосредованное участие. Задача заключается в том, чтобы прикрепить источник света к геометрическому объекту, например, к сфере, то есть фактически подвесить сферу (а не источник света) и заставить ее раскачиваться на гвозде в потолке.
Рис. 22.4. В действительности на гвозде подвешена сфера
Рис. 22.5. Гвоздь и сфера в начальной позиции Вся эта конструкция должна выглядеть как длинный маятник, свисающий с потолка (он должен быть достаточно длинным, для того чтобы, раскачиваясь, охватывать большую часть комнаты). Если вы проиграете симуляцию, то ничего не произойдет: сфера спокойно свисает с гвоздя, поскольку на нее не воздействует никакая сила.
Рис. 22.6. Мы воздействуем на сферу гравитацией
Рис. 22.7. Увеличьте значение параметров Initial Velocity (Начальная Скорость) сферы После установки значений начальной горизонтальной скорости движение сферы больше не ограничено вертикальной плоскостью. Теперь при воспроизведении симуляции сфера движется по гораздо более сложной траектории, выписывая петли и восьмерки, и «заметает» гораздо большую область комнаты (рис. 22.8) Рис. 22.8. Сфера раскачивается по всей комнате Вы можете повозиться с начальной скоростью, для того чтобы она подошла к размеру вашей комнаты, а также изменить остальные значения rigidBodyl, для того чтобы усложнить движение.
Теперь вы видите иконку источника рассеянного света, свисающую с гвоздя и качающуюся внутри комнаты во время симуляции. В результате рендеринга анимации вы увидите периодически освещаемые части комнаты (см. рис. 22.10). Когда симуляция полностью вас устроит, можете запечь (to bake) ее в настоящие ключевые кадры (выберите Edit / Keys / Bake Simulation (Редактирование / Ключи / Запечь Симуляцию). Затем удалите оставшиеся твердые тела (выберите Edit / Delete by Type/ Rigid Bodies (Редактирование / Удалить в зависимости от типа / Твердые Тела), упростите, масштабируйте и подредактируйте ключевые кадры в Graph Editor (Редактор Анимационных Кривых), для того чтобы сделать эффект переменного освещения менее заметным или, напротив, более ярко выраженным. Рис. 22.9. Сфера спрятана. Теперь источник света как будто сам свисает с гвоздя Рис. 22.10. Едва заметный, но создающий необходимое впечатление эффект: динамически анимированный рассеянный свет оживляет комнату А теперь кое-что новенькое. Приходилось ли вам раскрашивать лысую голову? Пешеходный переход Как в реальном времени из NURBS-плоскости сделать пешеходную «зебру», растворяющуюся в густом тумане? Тема:
Используемые техники и инструменты:
В отличие от полигональной NURBS-поверхность не имеет граней, поэтому она допускает наложение одной-единственной текстуры на всю поверхность целиком. Если вы, скажем, хотите приклеить логотип компании на NURBS-тостер, вы, скорее всего, используете метод Stencil (Трафарет). Но поскольку Stencil (Трафарет) фактически плавает над поверхностью (что иногда имеет свои преимущества), этот метод бесполезен, если вы хотите использовать параметризацию поверхности в качестве текстурных координат при наложении текстуры. Скажем, у вас есть NURBS-улица и вы хотели бы добавить к ней осевую линию. Вам бы долго пришлось возиться с параметрами закладки place2dTexture окна Attribute Editor (Редактор Атрибутов), пока не получили бы требуемое, как на рис. 23.1. Но этот метод не абсолютно точен при интерактивной работе [Здесь имеется в виду, что при визуализации расположение текстуры может отличаться от того, что вы видите в окне моделирования. -Примеч. ред. ], и если вы дополнительно (еще) захотите добавить «зебру», то у вас ничего не получится. Вы должны были использовать многослойную текстуру, но для такой простой задачи это было бы чересчур сложное решение. Не правда ли, было бы здорово, если бы мы могли использовать патчи NURBS-поверхности, которые мы видим в окне моделирования, для того, чтобы частично и в интерактивном режиме раскрасить улицу в серый и белый цвета? Теперь это желание может быть реализовано. Мауа 4 позволяет вам присваивать индивидуальные цвета к различным частям NURBS-поверхности. Правда, с большим ограничением: результат можно увидеть только при использовании аппаратного шейдинга - он не визуализируется! Тем не менее это довольно заметный шаг вперед, поскольку многие художники используют Мауа в проектах реального режима времени. Но все-таки в процессе работы над этим уроком помните, что вы не сможете использовать этот метод (или новый инструмент Hardware Fog Tool (Аппаратный туман) в высококачественно визуализирован- ной анимации. Однако я уверен, что вы оцените быстрый и простой способ тек- стурирования улицы осевой линией и пешеходной «зеброй». Кроме того, он по требует хороших навыков выделения отдельных патчей. Рис. 23.1. Утомительный метод назначения уличной разметки NURBS-поверхности использованием шахматной текстуры. Слева: шахматная текстура, наложенная на всю поверхность целиком. В середине: параметры расположения текстуры настроены так, чтобы получить разметку пешеходной «зебры». Справа: текстура, настроенная так, чтобы получить осевую линию. Используя такой подход, получить одновременно и осевую линию, и пешеходную «зебру» невозможно
Рис. 23.2. Новая NURBS-плоскость с относительно высокой плотностью геометрии
Рис. 23.3. Используя контекстное меню поверхности, сделайте патчи видимыми и доступными для выделения
Рис. 23.4. Вместо контекстного меню вы можете использовать маску выделения в верхней части окна Мауа для отображения патчей поверхности
Рис. 23.5. В окне Front View (Вид Спереди) вы можете одновременно выделить все центральные патчи улицы
Как только вы снимете выделение и вернетесь из режима Component mode (компонентный режим ) в режим Object mode (объектный режим), то увидите белые полосы вдоль дороги (см. рис. 23.8). Если разрешение поверхности вдоль оси U (вдоль длины улицы) у вас небольшое, полоски будут широкими. Если по какой-то причине вы недовольны размером линий разметки, выполните команду Edit NURBS / Insert Isoparms (Редактирование NURBS / Вставить изопармы). Так вы добавите дополнительные изопармы, а значит, и новые патчи к поверхности. Рис. 23.6. В окне Top View (Вид Сверху) снимите выделение с каждого второго патча Рис. 23.7. Оставшиеся патчи получают белый материал для изображения осевой линии улицы Рис. 23.8. Теперь осевая пиния разметки видна Плотность ячеек по оси V (по ширине улицы) позволит нам нанести разметку пешеходного перехода.
Наконец, давайте используем еще один эффект, видимый лишь при аппаратном шейдинге, но не при рендеринге. Выберите Shading / Hardware Fog (Шейдинг / Аппаратный туман) (рис. 23.11). Вы можете настроить этот эффект в окне настроек. Это великолепное презентационное средство, особенно если вы проанимируете камеру и просчитаете тестовую анимацию. Для «настоящего» (то есть программного) рендеринга вам нужен другой вид тумана, который не реализуется графической картой на аппаратном уровне: Environment Fog (Туман в Окружающей Среде). Рис. 23.9. А теперь у нас есть и пешеходный переход Рис. 23.10. Деформированная улица Рис. 23.11. Эффект Hardware Fog (Аппаратный туман) идеален для презентаций в реальном режиме времени А теперь кое-что новенькое. Не приходилось ли вам сравнивать одуванчик, который растет перед вашей дверью, с одуванчиком, созданным в Мауа? Дикая растительность Как смешать различные цвета и нарисовать Трехмерный ландшафт луга с облаками и небом? Тема:
Используемые техники и инструменты:
Когда вы используете акварель или масляные краски, вам периодически приходится смешивать цвета - так вы получите необходимый набор оттенков для красивой сложной картины. Это очень важная процедура. Программы двухмерного рисования обычно не содержат средств для интерактивного смешивания цветов. Вместо смешивания голубого с желтым вы просто выбираете зеленый. В модуле Maya Paint Effects микширрвание должно быть глубоко запрятанным секретом; но нет, напротив, оно легко доступно. Просто щелкните правой кнопкой мышки, и вы можете не только смешивать цвета, но и выбирать кисти и формы. В этом уроке мы будем активно использовать техники микширования и нарисуем трехмерный луг с дикорастущей травой, несколькими генетически измененными деревьями и реалистично выглядящим небом с облаками. Наконец, мы визуализируем едва заметное плавное движение камеры с глубиной резкости (Depth of Field). Смешивание шейдинга и форм в Мауа настолько сильно, что художники двухмерной графики просто должны были бы влюбиться в него. Давайте познакомимся с двумерным поведением штрихов на плоской поверхности, проще называемой «холст».
Рис. 24.1. Секция масляных красок в Paint Effects (Эффекты Рисования). Мы добавляем 50% голубого цвета к нашей красной кисти
Рис. 24.2. Смешиваем различные масляные краски. Слева направо: красная краска; красная краска, смешанная с 50% голубой краски; все это перемешано с 50% белой краски; результат смешан со 100% желтой; и наконец, желтая кисть полностью погружена в первоначальную красную краску
Рис. 24.3. Библиотека Перьев
Рис. 24.4. Библиотека Волокон
Рис. 24.5. Цветение одуванчика в секции Flowers (Цветы)
Рис. 24.6. Смешиваем цвета и формы. Слева направо: красное перо; красное перо, смешанное с веревкой; результат смешан с цветком одуванчика; результат смешан с головкой одуванчика Покажите это и другие свои достижения вашим друзьям, занимающимся двухмерной компьютерной графикой. А через некоторое время, когда вы встретитесь снова, подготовьте для них трехмерный дикий луг (см. рис. 24.14).
Теперь землю нашего луга мы засеем растениями как естественного, так и генетически измененного происхождения.
Рис. 24.7. Несколько штрихов травы на широком поле. Камера будет находиться очень близко, и в объектив попадет холм на заднем плане
Рис. 24.8. Первый рендеринг обычной травы с гибридами цветов и деревьев. В цветы на переднем плане добавлена небольшая доза одуванчика Вернитесь в Paint Effects (Эффекты Рисования), смешайте несколько других растений и кистей на ваш вкус и нанесите новые штрихи близко к камере. Выполняйте тестовую визуализацию после каждого вновь выращенного цветка. Если ваши растения располагаются вне обзора камеры, в перспективном окне выделите штрих и передвиньте его или просто немного передвиньте камеру. Если вам не нравится вид растений, просто удалите их в окне Outliner (Схема сцены). Если работа вашего компьютера замедляется по мере добавления новых элементов в сцену, временно скройте отдельные растения, например всю траву. Самый лучший инструмент для подключения и отключения групп объектов - это Layer Editor (Редактор Слоев). Привлекательный луг проще создать стандартными растениями Paint Effects (Эффекты Рисования), чем их гибридами (рис. 24.9). Например, если вы скрестите цветы с водорослью (из секции Underwater (Подводный Мир), то получите неинтересное растение с отполированными стволами и цветами скучных пастельных тонов. Поэтому вам придется выкинуть большинство ваших созданий. Рис. 24.9. Добавляем растения-гибриды. В центре вы видите белую головку одуванчика, опущенную в красную масляную краску. Близко к камере - полупрозрачный красный лист, который фактически является смешением березы, травы и акварельной краски Две основные вещи вы должны помнить при засеивании луга. Первое: размещайте наиболее красивые растения ближе к камере, а менее привлекательные - подальше. Второе: не усердствуйте при заполнении ландшафта! Фон должен оставаться хоть немного незанятым, поскольку мы еще будем использовать глубину резкости при визуализации. Это сделает объекты более размытыми по мере удаления их от камеры. В нашей сцене все еще нет неба. Черное небо - не слишком привлекательный выбор для картины природы. Немного голубого цвета над горизонтом значительно улучшит вид - ramp-текстура поможет разнообразить атмосферу всей сцены. Все, что вам нужно, - это либо простой цвет фона, либо Image Plane (Плоскость Изображения) с наложенной на нее текстурой. Мы используем последний способ и наложим текстуру Sky (Небо) на Image Plane (Плоскость Изображения). Этот метод дает нам не только приятные, естественные цвета для неба в любое время дня, но и добавит облака и солнце.
Рис. 24.10. Attribute Editor (Редактор Атрибутов) для камеры Image Plane (Плоскость Изображения). Мы готовы к изображению цифрового неба
Рис. 24.11. Выбираем текстуру для Image Plane (Плоскость Изображения)
Environment Sky (Небо Окружающей Среды) предлагает много настроек для получения более или менее реалистичного изображения неба. Например, вы можете изменить яркость, создать облака (используя текстуру fractal) либо добавить атмосферные эффекты. Поскольку вы намерены напрямую связать плоскость изображения с камерой, то применять различные наклоны и неровности вы не можете, изображение не будет выглядеть реалистично. Здесь имеется в виду следующее. Image Plane может позиционироваться по отношению к камере двумя способами - жестко прикрепляться к камере (опция «attached to camera») или позиционироваться в пространстве, независимо от положения камеры (опция «fixed»). В первом случае при любых движениях камеры фоновая картинка не меняется, при изменении положения камеры и при больших поворотах или панорамировании передний план и фон будут несогласованы друг с другом - фон останется неизменным, а передний план будет двигаться, что будет выглядеть неестественно. Поэтому перевод, скорее, будет примерно следующим. Так как мы выбрали жесткое прикрепление image plane к камере, то мы не можем сильно панорамировать или поворачивать камеру - это разоблачит нашу хитрость (подделку). Если вы хотите свободы в движении камеры по сцене, то вы должны были бы наложить текстуру на сферу большого размера, накрывающую всю сцену целиком. Поскольку наша камера будет лишь немного передвигаться в глубь луга, использование плоскости изображения - это самый прямой путь достичь нашей цели (рис. 24.12). Рис. 24.12. Луг с небом и облаками
Если изображение получилось чересчур размытым, значит, глубина резкости недостаточна (рис. 24.13), поэтому увеличьте Focus Region Scale (Масштаб Области Фокусирования) и F-Stop. Последнее значение определяет ширину раскрытия линзы камеры. Широко раскрытая линза (низкое значение F-Stop) означает меньшую глубину резкости и большую размытость. Это озадачивает компьютерных графиков и так знакомо настоящим фотографам! Рис. 24.13. Слишком малая глубина резкости, слишком сильная размытость: только стебли трав справа изображены (неожиданно) с хорошей резкостью
Рис. 24.14. Оптимальная глубина резкости: размытость размазывает пустоты между растениями и выделяет находящийся в четком фокусе красный одуванчик
Многие растения в Paint Effects (Эффекты Рисования) содержат информацию о ветре, и ветер будет дуть без какого-либо вашего вмешательства. И вы можете убедиться в этом, «поелозив» бегунком по таймлайну, - трава будет раскачиваться, листья дрожать, стебли травы и некоторых из созданных вами растений сгибаться под порывами ветра. Именно так, как это должно быть в настоящем трехмерном ландшафте для трехмерных существ, которых вы еще создадите. А теперь кое-что новенькое. Приходилось ли вам создавать скелет, гуляющий в Dirk Bialuch's Footsteps? [Здесь речь идет о скрипте, который называется footsteps, автора Dirk Bialuch, который позволяет создавать анимацию ходьбы, расставляя «следы». - Примеч. ред. ] Маска черной дыры Как создать анимацию планеты с облаками и спутниковой орбитой на трех отдельных слоях для отправки проекта в отдел компоузитинга? Тема:
Используемые техники и инструменты:
Когда вы располагаете таким многосторонним и объемным программным продуктом, как Мауа, существует соблазн провести в нем всю работу по созданию проекта. Сконструировав и анимировав сложную сцену, отрендерив сотни тестов и даже получив нужное освещение, вам сразу же захочется отрендерить весь комплекс объектов как единое целое, даже если это займет несколько дней. В действительности же лучше было бы проводить рендеринг по слоям, а скомпоузитить все позже. Существуют два аргумента в пользу преимущества такого подхода. Во-первых, это время, которое уходит на рендеринг. Вы можете его сэкономить, например, путем рендеринга статичных объектов отдельным слоем и скомпоузитить их с движущимися объектами позднее. Для анимации, которая обычно требует десять часов рендеринга, можно подчас сэкономить девять часов времени. Вы можете поспорить, что время рендеринга не такой уж важный аспект в анимации, в особенности если имеешь дело с видеоразрешением NTSC или PAL (а не киноразрешением); мощные процессоры не так дороги в настоящее время, а Мауа может осуществлять распределенный рендеринг на нескольких машинах. А если вы работаете с программой рендеринга Мауа, вам даже не нужно платить лицензию на ее использование, как в случае с другими программным продуктами. Самый веский аргумент за рендеринг по слоям - это мощь компоузитинга. Во время компоузитинга слоев вы легко можете осуществить такие эффекты, как смена цвета отдельных частей финального изображения, добавление небольшого свечения всего лишь одному объекту либо придание чему-нибудь вида рисованной анимации во время движения по экрану. Кроме того, в компоузитинговых программах очень легко согласовать цвет, яркость и контрастность нескольких слоев, с тем чтобы изображение стало изящным и реалистичным. Художнику трехмерной графики очень сложно бывает полностью контролировать цвет, поскольку все материалы и освещение сцены живут каждый своей собственной жизнью, что существенно влияет на конечное изображение, если камера передвинется в другое положение, где, к примеру, луч прожектора вызывает отражение. Если заказчик вдруг захочет, чтобы небо выглядело более голубым и жизнерадостным, то, если небо было отдельно отрендерено, вам потребуется один раз щелкнуть мышкой в пакете компоузитинга. А если бы вы делали это в Мауа, вам пришлось бы заново рендерить всю анимацию. В этом уроке мы не будем создавать ничего сложного - сложные вещи пусть выполняет художник-компоузитор. Мы с вами займемся чем-то более реальным: подготовим три простых слоя трехмерной сцены для их компоузитинга: сферу планеты, облака и спутниковую орбиту. Мы также будем иметь дело с моделированием, текстурированием и прозрачностью.
Рис. 25.1. С такими настройками инструмента Extrude Tool (Экструдирование) маленькая красная окружность из центра экструдируется вдоль желтого экватора, образуя кольцо Рис. 25.2. NURBS-сфера, раскрашенная вручную меньше чем за минуту, напоминает планету Земля, а тор служит орбитой воображаемого спутника
Когда вы отрендерите сцену, облака будут черными, а промежутки между ними прозрачными (рис. 25.3). Проблема заключается в том, что канал прозрачности сферы облаков воспринимает в качестве прозрачного белый цвет облаков вместо черного промежутка между ними. Поэтому только черные части текстуры облаков становятся видимыми. Если мы инвертируем цвета фрактала, мы получим ту же проблему с другой стороны: прозрачные в настоящее время части станут черными и непрозрачными. Нам требуется инвертировать только значения цвета фрактала, которые входят в канал прозрачности материала (а не те, которые входят в канал цвета). Рис. 25.3. Сквозь слой облаков видны части планеты. Но почему же облака черные?
Рис. 25.4. Для того чтобы облака были прозрачными там, где это нам нужно, значения цвета информации о прозрачности следует изменить на противоположные. Выход канала цвета фрактала... Рис. 25.5. ...соединяется со входным каналом Reverse Utility (Утилита обращения). Reverse Utility (Утилита обращения) инвертирует значения цвета...
Рис. 25.6. ...и передает их каналу прозрачности материала облаков Теперь белые (а не черные) части облаков воспринимаются как непрозрачные. При рендеринге вы увидите белые облака и планету в промежутках между ними (рис. 25.7) Если вы нажмете на круглый белый значок в окне рендеринга, то увидите альфа-маску изображения. Здесь у облаков есть красивые пушистые края (рис. 25.8). Рис. 25.7. Инвертированный канал прозрачности создает требуемый эффект облаков Рис. 25.8. Канал маски прозрачности слоя облаков. Края облаков выглядят красивыми и пушистыми Заметьте, что, хотя мы говорили только о черном и белом цветах, Мауа фактически использует информацию об оттенках серого для рендеринга прозрачности. Поэтому Reverse Utility (Утилита обращения) делает темно-серый светлосерым и оставляет средние тона без изменений. Пушистый вид облаков обусловлен областями разной степени прозрачности, то есть различными уровнями яркости серого цвета. Перед тем как начать рендеринг сцены по слоям, стоит объединить элементы каждого шага рендеринга в индивидуальные слои, которые легко можно подключать и отключать. Вы оцените этот подход, когда одним лишь щелчком мыши в секции видимости Layer Editor (Редактора Слоев) вы на время спрячете слой облаков, оставив в окне моделирования лишь слой с планетой. Layer Editor (Редактор Слоев) не представляет собой ничего сложного и находится прямо под окном Outliner (Схема сцены) [Здесь ошибка в исходном тексте. Layer Editor находится прямо под Channel Box (Окном Каналов). — Примеч. ред.] (рис. 25.9). Рис. 25.9. Для рендеринга каждый уровень следует объединить в отдельный слой с помощью Layer Editor (Редактор Слоев). Здесь объекты в пределах одного слоя можно легко подключать и отключать, нажимая на значок V (видимость) Многие аниматоры трехмерной графики испытывают отвращение к альфа-каналам и маскам. Для них действительно есть вещи поважнее, чем быть «альфа-экспертом». Однако вам необходимо знать, что именно вы отдаете вашему коллеге или заказчику. Обычное изображение, отрендеренное в Мауа, содержит канал маски, который в общих чертах говорит: здесь (где белый цвет) находится объект, здесь (где черный) вы можете смотреть в бесконечность. Канал маски полностью покрывает картинку белым цветом только в том случае, когда у вас есть фон, заполненный картинками, либо большое изображение, типа сферы для текстуры неба. Если вы просто сделаете облака и планету невидимыми, чтобы отрендерить только орбиту спутника (см. рис. 25.10), и отдадите отрендеренное изображение вашему коллеге в отдел компоузитинга, вы получите массу претензий. Ваш коллега пожалуется, что кольцо не содержит информации ни о том, какая его часть должна быть видимой в композиции (передняя часть), ни где планета с облаками должна перекрывать его (скорее, задняя часть) (рис. 25.11). Передняя и задняя часть объектов (их видимые и скрытые области) - это наиболее важная деталь для компоузитора, и вы, художник трехмерной графики, должны корректно предоставить ему эту информацию. Рис. 25.10. Кольцо орбиты спутника при скрытой планете и облаках Рис. 25.11. Изображен только канал маски кольца спутника. Хотя он выглядит абсолютно совершенным для художника трехмерной графики, он бесполезен для его коллеги- компоновщика, поскольку не содержит информации о том, где кольцо и другие слои изображения перекрывают друг друга в конечной композиции Давайте предположим, что вы скроете планету и орбиту спутника и оставите для рендеринга только слой облаков. Тогда ваш коллега столкнется с той же проблемой. Загруженный в программу компоузитинга слой облаков сферы будет просвечиваться, будто он сделан из стекла (см. рис. 25.12). Рис. 25.12. Слои планеты и орбиты спутника скрыты, отрендерены только облака. Такое изображение нельзя использовать для компоузитинга, поскольку задняя часть сферы облаков будет просвечиваться и лежать поверх планеты и кольца спутника Основная процедура рендеринга по слоям для компоузитинга должна быть примерно такой. Начните с самого дальнего слоя и отрендерите его первым без других слоев. Затем сделайте видимым второй слой, а первый сделайте черным, чтобы он не выдавал никакой информации о цвете, но сообщал бы альфа-каналу: я здесь! Эта опция - существенная для компоузитинга - называется Black Hole Mask (Маска Черной Дыры), и это свойство материала объекта, а не самого объекта. Отрендерите второй проход, в котором слой 2 видим, а к слою 1 применена Black Hole Mask (Маска Черной Дыры). При рендеринге третьего слоя примените Black Hole Mask (Маска Черной Дыры) к слоям 1 и 2 и оставьте видимым только слой 3. И так далее. В нашем случае лучше всего поступить так (это сохранит межличностные отношения в коллективе):
Рис. 25.13. Первый корректно отрендеренный результат: слой планеты отрендерен; оба других слоя невидимы
Рис. 25.14. Маска планеты Рис. 25.15. Перед рендерингом второго шага маску материала планеты следует установить на Black Hole (Черная Дыра.)
Рис. 25.16. Отрендеренные облака и слой планеты. Эффект Black Hole-Mask (Маска Черной Дыры) материала планеты (слева) Рис. 25.17. ... можно видеть в альфа-канале слоя облаков. Это детальный вид, в котором край слоя планеты совершенно белый. Маска скрывает все облака за планетой (справа)
Рис. 25.18. Третий корректно отрендеренный проход. Кольцо перекрывает облака и сферу планеты только спереди и исчезает сзади. Black Hole Mask (Маска Черной Дыры) слоев планеты и облаков участвует в рендеринге Рис. 25.19. Альфа-канал орбиты спутника. Маска кольца учитывает присутствие облаков и планеты Любая программа компоузитинга сможет корректно работать с этими тремя изображениями (а если это будет анимация, то с последовательностями изображений). Молодой польский аниматор, который завоевал несколько призов своей первой трехмерной анимацией, как-то сказал мне, что не видит смысла в рендеринге по слоям. Все равно никому свои наработки он отдавать не собирается. Может, у него был уже печальный опыт в этой области. В самом деле, компоузитинг не сложнее трехмерной анимации. Скорее всего, его проблема (и многих других аниматоров) заключается в неспособности взаимодействовать, недостатке уверенности в компоузиторе, который, кстати, тоже очень неплохо может разбираться в области трехмерной графики. Поскольку эта книга посвящена трехмерной анимации, мы завершим этот урок без сведения трех наших слоев в окончательную картинку. Пусть это сделает (за нас) отдел компоузитинга. А теперь кое-что новенькое. Приходилось ли вам прятать временную шкалу? Тень от деревьев Как добавить тень от веток и листьев березы, трепещущих на ветру, в мою скучную трехмерную комнату? Тема:
Используемые техники и инструменты:
Простой и симпатичный прием сделать источник освещения более интересным - это наложить на него фильтр. В Мауа это можно сделать, либо изменив цвет источника света, либо наложив на его цвет текстуру. Анимируя текстуру, вы можете воспроизвести (смоделировать) такие эффекты, как тени от бегущих облаком или поднимающихся венецианских жалюзи. С появлением модуля Paint Effects (Эффекты Рисования) мы можем использовать цифровые деревья для оживления освещения и тени сцены. Иногда мы даже не должны видеть деревья - только их тень.
Рис. 26.1. Полигональный куб с экструдированной, смасштабированной и удаленной передней гранью для получения окна
Рис. 26.2. Широкоугольная камера находится в комнате и направлена на тень, образованную солнечным светом Мы закончили создание нашей комнаты, и я думаю, что вы согласитесь со мной, она скучновата На самом деле в этом нет ничего плохого; просто мы еще раз убедились, что компьютерный мир, слишком искусственен и скучен.
Рис. 26.3. Нажав на этот значок, вы откроете окно Visor с огромным набором кистей Рис. 26.4. В секции Trees (Деревья) вы найдете березу, раскачивающуюся на ветру
Рис. 26.5. Трехмерная береза нарисована кистью модуля Paint Effects (Эффекты Рисования) Рис. 26.6. Слева: перспективное окно с березой, расположенной перед окном комнаты. Справа: окно рендеринга тени дерева в комнате Если вы в правильном месте посадили дерево, то солнечный свет, падая на ствол, ветки и листья березы, образует красивую тень в комнате. Если тень не попадает внутрь комнаты, выделите дерево и переместите его. Здесь полезно использовать вид сквозь источник освещения [Нужно выделить источник солнечного света и, как это делалось выше, Panels>Look through selected. - Примеч. ред. ]. Помните, что трехмерная анимация - это не только создание интересных объектов, но также и экономная работа. Если нам требуется только тень, тогда зачем оставлять дерево?
Рис. 26.7. Отключив Primary Visibility (Первичная Видимость), мы удаляем сам объект - но не его присутствие в окнах моделирования и не его тень - из процесса рендеринга Primary Visibility (Первичная Видимость) означает видимость объекта для рендеринга. Когда этот параметр отключен, объект все еще можно видеть в окнах моделирования, сохраняется также его воздействие на сцену. Но сам объект рендериться не будет (см. рис. 26.8). Это главное отличие Primary Visibility (Первичная Видимость) от Visibility объекта (Видимость объекта). Если вы отключите Visibility для объекта (Видимость объекта) в окне Channel Box (Окно Каналов) или в Окне Attribute Editor (Редактор Атрибутов) в меню Display (Показать), то не только сам объект исчезнет из окон моделирования и визуализации, но также и тень объекта больше рендериться не будет. Береза модуля Paint Effects (Эффекты Рисования) содержит атрибут, который придает дереву движение в соответствии с правилами динамики. Вам не нужно рендерить последовательность, чтобы увидеть это движение. Просто пройдитесь по временной шкале в окне камеры. Силовое поле модуля Paint Effects (Эффекты Рисования), используемое в данном случае, называется Grass Wind (Ветер в Траве). Вы можете найти его (а так же редактировать его и устанавливать ключевые кадры), открыв Attribute Editor (Редактор Атрибутов) для узла birchBlowingLightl. В этом окне войдите в секцию Tubes (Трубы) в меню Turbulence (Турбулентность) [Там путь длиннее. Итак, открываем Atribute editor для birchBlowingLightl. Далее - секцию Tubes, ее подсекцию Behavior, потом подсекцию Forces и далее подсекцию Turbulence. - Примеч. ред. ]. Рис. 26.8. Тень березы в комнате. Когда вы отрендерите анимацию, листья и ветки будут трепетать на ветру Конечно, ветер можно добавлять всем другим видам растений. А теперь кое-что новенькое. Когда-нибудь задумывались о значении пиктограммы над начальной точкой временной шкалы? Блуждающее свечение Как создать анимацию движения свечения по кольцу? [Вдохновленный Паоло Берто. ] Тема:
Используемые техники и инструменты:
Эффект свечения очень популярен среди заказчиков трехмерной анимации. Обычно они хотят, чтобы их обожаемый объект - зубная паста, машина, звезды - светился для привлечения к ним внимания. Аниматор трехмерной графики в этом случае просто открывает Attribute Editor (Редактор Атрибутов) для материала зубной пасты и увеличивает значение атрибута Glow (Свечение). Движение свечения по геометрии получить гораздо сложнее, поскольку в этом случае вы должны подвергнуть действию glow лишь определенные части объекта, остальные - нет. Мауа рендерит свечение как «постэффект», после того как закончит процесс создания двумерного изображения. Вы не можете видеть свечение в окнах моделирования, поэтому его местоположение - это всегда причина трудностей и ошибок. В этом уроке вы сможете буквально взять свечение в окне моделирования и переместить его в нужное место. Все, что нам для этого потребуется, - это маленький трюк и краткая экскурсия в мир комбинирования узлов текстуры.
Рис. 27.1. Кольцо и смена компоновки окон во всплывающем зональном меню; вверху меню Hotbox (Окно оперативного доступа к элементам интерфейса)
Рис. 27.2. Новый вариант компоновки окон. Вверху расположено окно Hypershader - панель инструментов для создания нового материала; внизу справа - окно моделирования; внизу слева - непрерывно обновляемое IPR (Интерактивный фотореалистичный рендер) изображение
Рис. 27.3. Мы позволим текстуре Checker решать, где расположить свечение, сделав три простых шага от окна Attribute Editor (Редактор Атрибутов) материала до окна Create Render Node (Создать Узел Рендеринга) Рис. 27.4. Окно IPR (Интерактивный фотореалистичный рендер) показывает свечение, полностью покрывающее кольцо. Нерегулярность свечения обусловлена наложением текстуры Checker Рис. 27.5. Затемняем белый цвет текстуры Checker. Свечение рендерится только там, где отсутствует черный цвет До настоящего времени проекция работала по всему объекту. Она покрывала все кольцо целиком. Для того чтобы заставить проекцию работать локально, нам следует глубоко погрузиться в логику функциональных узлов. В окне Hypershader откройте вкладку Work Area (Рабочая Область). Щелкните правой кнопкой мыши либо используйте пиктограмму вверху окна Hypershader для отображения иерархии материала Blinn (его входные и выходные связи). Наведя курсор на линии связи между функциональными узлами, вы увидите, к примеру, что projection1, функциональный узел проекции, отправляет значения полутонов (информацию об альфа-канале) параметру Glow Intensity (Интенсивность Свечения) шейдера Blinn (рис. 27.6). Рис. 27.6. Иерархическая структура материала кояьца. Проекция сквозь распределение полутонов (альфа) функционального узла checkerl определяет интенсивность свечения [Узел (node) - это элемент функциональной архитектуры Мауа - графа зависимостей (dependency graph), - в котором происходит обработка и преобразование данных (чисел, массивов, матриц и так далее). Автор использует термин «logic node» для обозначения элементов иерархической структуры материала в окне Hypershade (shader network). Это частный случай графы зависимостей, поэтому (чтобы не путать с узлами, осуществляющими логические операции над данными) мы будем использовать наиболее близкий по смыслу термин «функциональный узел». - Примеч.ред. ]. В окне Attribute Editor (Редактор Атрибутов) логического узла projection] измените следующие три установки:
Рис. 27.7. Три изменения в окне Attribute Editor (Редактор Атрибутов) проекции локализуют эффект свечения Параметр Wrap (Обернуть) заставляет текстуру охватить весь объект (или периодически повторяться по всему объекту)- Когда он дезактивирован, текстура Checker (или любая другая) работает только там, где нам это нужно, - и нигде больше [При выключенном атрибуте wrap текстура проецируется только внутрь текстурной решетки (в нашем случае это зеленый цилиндр), при включенном атрибуте wrap - и внутрь, и наружу. - Примеч. ред. ]. В тех областях объекта, где материал не находит никакой информации о текстуре, он использует Default Color (Цвет по Умолчанию). Мы хотим, чтобы наш материал был черным везде, где нет свечения, и светло-серым или даже белым там, где оно должно быть. Если вы заглянете в перспективное окно, то увидите зеленый, наполовину скрытый каркас цилиндра в центре сцены (рис. 27.8). Этот объект называется placeSDtexturel, и он не рендерится. Его задача заключается в том, чтобы определять, где должно появиться свечение, а где - нет. Поскольку в настоящее время он расположен в середине кольца, окно IPR (Интерактивный фотореалистичный рендеринг) не показывает нам никакого свечения. Рис. 27.8. При отключенном параметре Wrap (Обернуть) кольцо светится только там, где его касается зеленый объект placeSdTexture Рис. 27.9. Окно IPR (Интерактивный фотореалистичный рендеринг) показывает локальное действие оттекстурированного Checker свечения. Справа: манипулятор управления узлом размещения
Рис. 27.10. Перемещаем опорную точку узла расположения текстуры в центр кольца
Рис. 27.11. Простое математическое выражение определяет равномерное непрерывное вращение свечения вокруг кольца Если вас не устраивает текстура Checker, а свечение кажется чересчур слабым, задайте обоим цветам текстуры Checker одинаковое - и может более яркое - значение серого тона. Если вы хотите сменить цвет (или другие свойства) самого свечения, откройте Hypershader ц дважды щелкните по узлу ShaderGlowl. Этот узел - а не шахматная текстура - определяет внешний вид свечения. Если вы хотите вернуться к компоновке окон Four View, используйте новые пиктограммы Мауа 4 в нижней левой панели экрана. Рис. 27.12. Возвращаемся к знакомой компоновке окон Four View Рис. 27.13. Анимация свечения вдоль более сложной поверхности. Здесь объект расположения текстуры присоединен к пути вдоль поверхности, поэтому свечение в точности следует ее форме А теперь кое-что новенькое. Приходилось ли вам использовать среднюю кнопку мыши для перемещения по временной шкале в анимации? Спасательный круг и любовь Как нарисовать шесть сердечек на расстоянии друг от друга на надувном спасательном круге? Тема:
Используемые техники и инструменты:
Раньше программное обеспечение, позволявшее рисовать на трехмерных объектах, было очень дорогим. В версии Мауа 3 оно стало доступнее, а в Мауа 4 это вообще не проблема: трехмерное рисование теперь полностью интегрированно в программное обеспечение. С помощью инструмента 3D Paint Tool (Инструмент Трехмерного Рисования) вы даже можете использовать кисти модуля Paint Effects (Эффекты Рисования), для того чтобы рисовать непосредственно на NURBS или полигональной поверхности. Однако рисование непосредственно по трехмерной геометрии всегда имеет ряд ограничений, в особенности это касается мелких деталей. Гораздо проще - и, конечно, точнее - рисовать с помощью инструментов двухмерного рисования. Поэтому здесь мы используем процедуру, которая объединит возможности трехмерного рисования с мощью двухмерного рисования. Вот что мы сделаем: нанесем грубую трехмерную текстуру прямо на объект, а затем детализируем ее в режиме 2D модуля Paint Effects (Эффекты Рисования). Результат мы увидим сразу же в окне IPR (Интерактивный фотореалистичный рендеринг). Объектом рисования будет тор (давайте назовем его спасательным кругом), который мы раскрасим шестью сердечками.
Pис. 28.1. Top готов к раскрашиванию. Окно 3D Paint Tool (Инструмент Трехмерного Рисования) запрашивает размер текстуры. 512x512 пикселей - это необходимый минимум (в нашем случае) Рис. 28.2. Рисуем в 3D. Нанесем на спасательный круг шесть точек, которые позже станут сердечками
Рис. 28.3. Стрелки, нарисованные тонкой кистью, указывают наверх
Здесь вы увидите имя, под которым сохранена текстура файла. В текущем проекте вы найдете папку с именем 3dPaintTextures. В ней содержится папка с именем вашей сцены, а внутри нее - картинка с именем nurbsTorusShapel_color.iff. Если вы откроете этот файл с помощью утилиты fcheck, то увидите изображение, похожее на то, которое вы нарисовали на спасательном круге в режиме 3D. Однако точки и стрелки очень странно расположены по отношению друг к другу (рис. 28.4). Если бы вы нарисовали две окружности сверху и снизу круга, вы бы сейчас увидели две прямые вертикальные линии в двухмерном изображении. Эти особенности, которые могут озадачить начинающих, давно знакомы экспертам по текстурированию и могут легко объединить двухмерный и трехмерный миры. Рис. 28.4. Что общего у этой картинки с нанесенной нами трехмерной текстурой? Много! При работе с полигональными объектами преобразование текстуры происходит в двумерном пространстве, то есть просто плоские преобразования картинки. Работая с NURBS-поверхностями, мы должны придерживаться общей структуры их UV-координат и не можем изменять детали на локальном геометрическом уровне. Что мы можем сделать на этом этапе - и сделаем, - это загрузить двухмерное изображение в модуль Paint Effects (Эффекты Рисования) и поработать над ним там. Это позволяет работать с деталями.
Рис. 28.5. Рисуем в 2D, используя Paint Effects (Эффекты Рисования). Самые важные кнопки в заголовке окна: а) новая кисть; б) «обертывающая текстура» опция, позволяющая «склеить» верхний и нижний край (или правый и левый края) текстуры для получения бесшовной картинки; в) меняет цвет; г) меняет прозрачность
Рис. 28.6. Первая попытка. Сердечки нарисованы красной масляной краской, голубой цвет принесен одной из кистей Clouds (Облака) модуля Paint Effects (Эффекты Рисования) Рис. 28.7. Добавьте пару трехмерных подсолнухов на плоский холст Рис. 28.8. В отрендеренном изображении сердечки выглядят слишком широкими, а подсолнухи - растянутыми Рис. 28.9. Вторая попытка. Слева - двухмерное изображение с сердечками, специально растянутыми в длину, и четкой структурой линий. Эти структуры сохраняют четкость и в отрендеренном изображении (справа), где сердечки приобретают обычные пропорции Подсказки при использовании в Мауа модуля Paint Effects (Эффекты Рисования) для двухмерного рисования
Рис. 28.10. Текстуру цвета можно также использовать в качестве эффекта Bump Map (Карта рельефа). Там, где присутствуют светлые тона, геометрия немного выпячивается А теперь кое-что новенькое. Приходилось ли вам в режиме перемещения, нажав клавишу CTRL, щелкать мышкой по голубой стрелке перемещения? Волшебные линзы Как создать строчку букв, движущихся перед линзой с изменяющимся коэффициентом преломления? [Для того чтобы происходило искажение букв, линза, как и увеличительное стекло в реальном мире, должна находиться между камерой и буквами. То есть мы должны смотреть на наш текст сквозь линзу, для того чтобы получить заявленный эффект. - Примеч. ред.] Тема:
Используемые техники и инструменты:
Летящие надписи [Flying logos - направление в дизайне анимации надписей и логотипов, основанное на пространственном движении, как правило, объемных элементов финальной композиции. - Примеч. ред. ] - это, конечно, уже прошлое, однако изящно анимированный двумерный тест всегда радует глаз. Впечатляющих эффектов можно достичь путем анимации объектов (а не только букв), движущихся перед линзами. Еще более интересные структуры можно получить, если линзы меняют коэффициент преломления и ведут себя так, словно они резиновые. Для рендеринга преломленного света мы должны отбросить обычную процедуру рендеринга Мауа и переключиться на Raytracing (Трассировка Лучей). Raytracing (Трассировка Лучей) испускает бесчисленное число цифровых лучей в трехмерную сцену, вычисляет, как эти лучи отражаются либо преломляются поверхностью, которой они достигают, и в результате длительных вычислений получается изображение, гиперреалистически четкое и детализированное.
Рис. 29.1. Создание текста: мы набираем ничего не значащую фразу «r@ytrace moi!», используя шрифт Courier New Рис. 29.2. Щелкните правой кнопкой мыши по линзе и, используя контекстное меню, присвойте ей материал Lambert. Текст получил процедурную текстуру
Рис. 29.3. Линза расположена перед камерой. Когда вы смотрите через камеру в окне моделирования, то видите серую стену
Процедура Raytracing (Трассировка Лучей) предполагает два этапа. Во-первых, следует сообщить материалу, что он будет принимать участие в трассировке лучей. Сделав это, определите, какие именно объекты (либо, если быть более точным, какие материалы) будут задействованы в длительном рендеринге, а какие не будут. Во-вторых, вам придется активизировать опцию Raytracing (Трассировка Лучей) в окне Render Globals (Глобальные Настройки Рендеринга).
Рис. 29.4. | |||||||||