Maya для начинающих

Первый урок, кстати, самый простой в этой книге. Может быть, задача переворачивания страницы трехмерной книги покажется вам банальной и даже скучной. Я думал точно так же, пока не предложил это задание десяти студентам университета в классе 3D анимации. Я дал им 30 минут на то, чтобы смоделировать лист бумаги и перевернуть его справа налево.
Некоторые студенты уже занимались трехмерной анимацией в свободное время, другие подрабатывали Веб-дизайном. Все они были хорошо знакомы с интерфейсом Мауа. Однако через полчаса никто из них не смог сконструировать изгибающуюся в процессе перелистывания страницу книги.
Лучшим результатом была выпуклая страница, которая проникала в корешок книги, поскольку ее кривизна не менялась во время переворачивания. Некоторые студенты пытались решить проблему с помощью Soft Body Dynamics (Динамики Мягкого Тела), один студент даже использовал Maya Cloth (Maya Ткани); они просто не смогли справиться с задачей, используя базовые приемы моделирования.
Поэтому, если вы все еще считаете этот урок простым, возьмите и сконструируйте страницу на вашем компьютере. И не переворачивайте страницу этой книги, пока не перевернете трехмерную страницу в Мауа.
Для выполнения этой задачи вам не нужно иметь дело со скучным и утомительным выделением и перемещением CV (контрольных вершин) кривых. Не потребуется также Soft Body Dynamics (Динамика Мягкого Тела). Существует несколько возможных решений этой задачи, как и любой другой, но только некоторые из них изящно просты. Для нахождения этого решения сделайте шаг назад. Не думайте о моделировании страницы, сконцентрируйтесь на ядре проблемы, которым является анимация, а не моделирование.
Эта анимация заключается в повороте страницы вокруг центральной оси книги, которая соединяет страницы между собой. Если вы начнете с использования, скажем, обычной NURBS-плоскости (сокр. от non-uniform, rational B-spline - неоднородный рациональный би-сплайн (геометрический примитив, широко используемый для описания кривых поверхностей) и попробуете повернуть ее вокруг оси, вам придется иметь дело с контрольными вершинами, для получения нужного изгиба страницы. Я не возражаю против такого способа. Однако знайте, что контрольные точки могут быть использованы только на завершающем этапе моделирования, и, как правило, для получения мелких изменений, но не в основных процедурах. Поэтому выполнение задачи необходимо начинать не с плоскости, а с кривых. Раз уж мы имеем дело с поворотом вокруг оси, давайте создадим 3 кривые, параллельные ей.

Предисловие
Иногда разница между мастером и любителем очень незначительна. Возьмите каменщиков. Мастер дополнительно затрачивает несколько минут, чтобы аккуратно выложить вертикаль, либо у него есть три дополнительных ножа для цементирования и двусторонний скребок с супернаконечником. Все это наглядно иллюстрирует ситуацию, сложившуюся в сфере анимационного производства: средства следует вкладывать в инструменты! Компьютерное моделирование уже требует таких огромных затрат времени, энергии, усилий, нервов и денег, что было бы просто глупо не вложить дополнительно 0,2% средств в изучение тех мелочей, которые и отличают Мауа-мастера от Мауа-любителя.

Введение
Ни один из представленных в этой книге тридцати уроков не займет у вас больше часа, - это все, что вам требуется, чтобы увидеть, как пламя извергается из кратера или как велосипедист машет вам рукой. Однако мой опыт работы со студентами показан, что каждая глава рождает дополнительные мысли, создает серию идей, в результате которых появляются совершенно новые, неожиданные и гораздо более интересные разработки. И поскольку уроки строго не привязаны к определенным возможностям либо инструментам программы, но связаны с вопросами, возникающими в реальной жизни, вы будете возвращаться к этой книге снова и снова. Работая над каким-нибудь объектом, вы вдруг вспомните кнопку дверного звонка или узловатого человечка.



Анимация
Первый урок, кстати, самый простой в этой книге. Может быть, задача переворачивания страницы трехмерной книги покажется вам банальной и даже скучной. Я думал точно так же, пока не предложил это задание десяти студентам университета в классе 3D анимации. Я дал им 30 минут на то, чтобы смоделировать лист бумаги и перевернуть его справа налево.

Живая камера
Нелинейная анимация - это не более чем смещение по времени, изменение длительности и микширование анимационных данных: точно так же, как мы работаем с видео в любой монтажной системе. Совсем недавно в Мауа была добавлена техника Trax Editor (Редактор Дорожек) - новый великолепный инструмент анимации, который во многом заменяет собой Graph Editor (Редактор Анимационных Кривых) и Dope Sheet (Монтажный стол).

Забавы со скручиванием
Примером линейного деформирования может быть Scale (Масштабирование) объекта, например по оси X. В компьютерной анимации эта техника используется постоянно, когда нужно, скажем, сделать дом уже или выше или сферу больше. В нелинейной деформации мы не манипулируем объектом равномерно вдоль одной из осей. Нелинейная деформация может использоваться как в анимации, так и в моделировании. С помощью деформатора Bend (Изгиб) вы можете, к примеру, легко создать анимацию объекта, огибающего угол. Вам не придется прикасаться ни к единой контрольной вершине (CV). Если вам захочется расширить предварительно созданный объект, например в середине, то просто используйте деформатор Squash (Сплющивание).

Зззвоним в звонок
Мауа, конечно, не воспроизводит звенящие звуки, но мы можем использовать ее возможности для создания ударника звонка, который будет вибрировать, ударяя по звонку. Мы также можем сконструировать кнопку звонка, нажатие которой заставит ударник вибрировать. Этот урок посвящен анимации и зависимостям.

Куда он делся?
Одной из ключевых особенностей анимации персонажей является подготовка действия (anticipation). Каждый шаг в реальной жизни предваряется фазой подготовки к нему: перед тем как занести ногу вперед, мы слегка отводим ее назад - сильно перед тем, как ударить по мячу, слабее, когда прогуливаемся по парку, но все же мы это делаем. Отведение ноги назад, то есть движение в обратном направлении, и есть подготовка действия. У нее есть несколько особенностей, которые мы изучим в этом уроке, используя простой объект. Полученные результаты можно применять даже при изображении самого незаметного движения, для того чтобы обогатить личность сложного трехмерного персонажа. Мультипликаторы всегда знали об этой подготовке действия. Когда Дональд Дак проносится справа налево, мы видим, как он медленно отклоняется назад, перед тем как исчезнуть из виду за доли секунды.

Посемафорим
Более века назад семафорные флаги как систему передачи сигналов заменил электрический телеграф. Тем не менее и в наши дни корабли продолжают использовать семафор для связи на коротких дистанциях, а морские офицеры-связисты в прошлом использовали флаги для передачи сообщений приветствия, вызова или нападения. В системе семафора каждое сочетание двух флажков символизирует число или букву. Весьма интересно наблюдать за парой рук, машущих флажками по определенному шаблону и передающих информацию кому-то, знакомому с этой системой. В этом уроке мы отправим семафорное сообщение: четыре буквы M-A-Y-A. Для этого используем технику нелинейной анимации.

Катись, мяч, катись!
Нет ничего сложного в том, чтобы передвинуть объект слева направо. Довольно просто толкать объект по горизонтальной плоскости. Однако совсем не так легко двигать объект по неровной поверхности, точно соблюдая заданный путь движения (использовать динамическую симуляцию в этом случае вы не можете: результаты могут быть самыми неожиданными). А если объект является сферой, которая должна катиться, а не скользить, - тут есть над чем задуматься. Но давайте отложим размышления на потом и начнем двигать куб по холмистой поверхности.

Управляем велосипедом и отвлекаем внимание
Анимация персонажей не сводится к цифровому изображению мимики, реалистичной ходьбе и синхронизированной с движениями губ речи. Персонаж также должен взаимодействовать с окружающим миром. Хотя в реальной жизни это предполагает огромное количество различных действий - прикасание, хватание, отпускание, взгляд, приближение, - в компьютерной анимации все это может быть сведено к Constraint (Принудительное согласование). Самое главное согласование - это то, которое связывает персонаж с другими элементами окружающего мира: с другим объектом или персонажем. В этом уроке мы рассмотрим основные процедуры при использовании такого вида ограничений. Мы создадим анимацию персонажа, управляющего велосипедом и одновременно рисующего другой рукой в воздухе знак @.

Моток кабеля
В большинстве проектов анимация и моделирование - это два различных процесса. Однако многие объекты гораздо проще моделировать с помощью анимации, нежели классических инструментов моделирования. Например, центральная диафрагма фотокамеры напоминает ракушку улитки. Если вы начнете ее моделирование с профиля (со спирали), это займет слишком много времени. Гораздо быстрее вы получите требуемый результат, если немного подумаете, как создать анимацию закручивания спирали.

Узловатый человечек
Многие трехмерные объекты имеют безупречно гладкую поверхность, что хорошо не для всех задач. Обычно, для того чтобы сделать поверхность немного грубее и имитировать неровности, используют, так называемые Bump Maps (Карты Рельефа). В действительности же Bump Map (Карта Рельефа) - это свойство не поверхности, а камеры. В большинстве случаев Bump Mapping (Наложение Карты Рельефа) является достаточно эффективной процедурой и не требует много времени при рендеринге. Однако она совершенно неприменима, если вам нужны деформации и выпуклости, отчетливо выделяются на фоне.

Изогнутое крыло автомобиля
Когда разрабатывается дизайн автомашины, крыло (часть, которая огибает колесо) лишь в очень редких случаях проектируется отдельно. Форма крыла должна соответствовать внешнему виду автомобиля, поэтому обычно включается в процесс разработки дизайна. Тем не менее крыло автомобиля - это хороший пример для упражнения в моделировании весьма специфичных форм с использованием специальных кривых.

Нос с бородавкой
Человеческий нос обладает одной особенностью, которая при трехмерном моделировании просто взывает к NURBS моделированию: это его округлость. Но есть и другая особенность, кошмарная для NURBS моделлера: две дырки! Специалиста по полигонам, в свою очередь, дырки совершенно не беспокоят. Его, однако, весьма озадачивает вопрос получения гладкой округлой поверхности.

Полигональный чемодан
В принципе нет ничего сложного в моделировании чемодана. Однако это прекрасный пример того, как различные подходы к решению задачи дают различные результаты. Мы сконструируем четыре чемодана четырьмя разными способами. Последний будет самым красивым, но мы не сможем его деформировать.

Два глаза и рот
В этом уроке мы познакомимся с техникой, удобной для создания NURBS-структуры с более чем двумя отверстиями, - Сшивание. Зачем вам могут понадобиться так много отверстий в NURBS-поверхности? Ну, скажем, вы моделируете человеческую голову. NURBS-моделирование дает вам гладкую криволинейную поверхность, но отверстия в ней можно делать лишь вдоль изопармы. Это означает, что, если вы начнете с создания NURBS-сферы и раскроете два полюса, для того чтобы сконструировать рот и шею, больше вам ничего сделать не удастся - вы даже не сможете добавить ни единой ноздри. Конечно, вы могли бы преобразовать NURBS-голову в полигональную поверхность и продолжить добавлять детали. Полигоны допускают очень мелкую детализацию и не возражают против отверстий.

Кривой стул
Стул состоит из пары кубов, масштабированных в длину для создания спинки и ножек, и куба, уплощенного для создания сиденья. Но такие прямые стулья бывают только в воображении заурядных архитекторов и промышленных дизайнеров. Дерево, из которого делается большинство стульев, - это живой материал. Таким же является и деревянный стул.

Крэштест
Настоящие крэш-тесты очень дороги, поскольку в них разбиваются настоящие машины. Моделирование аварий также весьма дорого, но уже по другой причине. В отличие от реальных тестов компьютерную модель можно повторять бесконечное количество раз однако, они требуют очень мощных компьютерных ресурсов. Эти ресурсы необходимы, поскольку тесты имеют дело с еле заметными, крошечными изменениями материалов. Они не только тестируют типы материалов, из которых сделана машина, но также и качество их плавки и соединения. Эластичность - это определяющий фактор для таких тестов. Однако важна и специфичная точка , в которой каждая часть машины теряет эту эластичность и ломается. Когда она ломается, как она ломается? Что случается со сломанными частями, как они воздействуют на окружающие предметы? Начинают ли они цепную реакцию?

Извержение вулкана
Взрывы, извержения и пламя - эти эффекты часто встречаются в кинофильмах. Они обычно отдельно создаются пиротехниками, а потом совмещаются с реальным местом действия. Мы можем моделировать многие из этих спецэффектов в MAYA - от фейерверков до ураганов, - используя частицы, которые подчиняются динамическим законам, и, для того чтобы выглядеть реалистично, от аниматора требуется большой опыт как для задания их физического поведения, так и для текстурирования.

Пусть они улягутся
Очень мало поверхностей имеет по-настоящему плоскую форму. Даже полы в новом здании имеют неровности, особенно заметные по краям ковра. Размещение на их неровной поверхности каких-нибудь объектов в трехмерной графике всегда вызывает затруднения. Много времени уходит на операции перемещения и вращения объектов, пока они действительно красиво лягут на землю, а не зависнут над ней и не погрузятся внутрь. При использовании динамики твердого тела эта проблема решается мгновенно. И не потребуется ни единого перемещения!

Атака частиц
Движение частиц определяется силовыми полями, такими, как, например, гравитация и турбулентность. Именно в этом сочетании они чаще всего используются. Частицы также направляются целями - ими может быть что угодно, от сферы до кривой со свойствами мягкого тела или камеры. В этом уроке мы используем Particle Goal (Цель Частиц), для того чтобы приманить вихревой поток облаков к нашей камере. Мы немного драматизируем сцену: спиральная туманность медленно найдет нашу камеру, устремится к ней, закружится вокруг и, наконец, исчезнет.

Толкаем вверх тянем вниз
Мы чувствуем себя легче в воде не из-за уменьшения силы тяготения, а потому, что существует противоположная сила, которая выталкивает нас вверх. Эта плавучесть в действительности обусловливается массой тела и плотностью и объемом вытесненной нашим телом жидкости. Все это может быть симулировано в трехмерной анимации, просто путем использования поля гравитации, работающего в противоположном направлении. Механически соединив два объекта с конфликтующими силовыми полями (одно толкает вверх, другое тянет вниз), мы получим в результате движение настолько сложное, что эту сложность невозможно получить с помощью обычной анимации по ключевым кадрам. В этом уроке мы создадим такую ситуацию и немного насладимся нашей работой, глядя на конфликт полей.

Пончо
До появления Maya Cloth нужно было либо прилагать колоссальные усилия, чтобы одежда трехмерных персонажей выглядела более или менее натурально, либо заключать их в жесткую оболочку, как панцирь насекомых, либо надевать на них амуницию, подобно Ларе Крофт. Теперь же юбки, брюки и рубашки для аниматора не проблема. Пончо - это всего лишь кусок ткани с отверстием для головы - никаких рукавов, никаких пуговиц. То есть это идеальный объект для начала изучения сложного мира цифровой одежды.

Освещение с настроением
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.

Пешеходный переход
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.

Дикая растительность
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.

Маска черной дыры
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.

Тень от деревьев
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.

Блуждающее свечение
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).

Спасательный круг и любовь
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.

Волшебные линзы
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.

Китайский иероглиф Жи
Основное различие между существовавшими ранее способами цифрового рисования и Maya Paint Effects (Эффекты Рисования) заключается в том, что в обычных пакетах рисования штрих неподвижен, в то время как законченный штрих модуля Paint Effects (Эффекты Рисования) может быть впоследствии изменен, настроен и - да! - анимирован. Просто взгляните на набор атрибутов (на которые можно устанавливать ключевые кадры) обычного чернильного штриха в Мауа - это поразительно!

Живописцы итальянского Возрождения

В мое намерение входило набросать очерк по теории искусства, в частности искусства фигурного изображения и специально фигурной живописи. Я выбрал примеры из итальянского Возрождения не только потому, что я близко знаком с искусством Италии, но также и потому, что Италия — единственная страна, где искусство фигурного изображения прошло через все стадии своего развития: от подсознательного до утонченного, от почти варварского до высоко интеллектуального и обратно к варварскому, только прикрытому потускневшей, превращенной в лохмотья одеждой минувшего великого века.
Я уже говорил, из чего складываются зрительные и законченные образы фигурной живописи. Чтобы проверить теорию, мы должны посмотреть — объясняет ли она что-либо, в противном случае она не имеет права на существование.
Было бы не лишним еще раз изложить ее. Вкратце она сводится к следующему: все виды искусства покоятся на идеальных или воображаемых представлениях, не существенно, каким путем выраженных, но выраженных так, чтобы непосредственно повышать нашу жизнеспособность. Вопрос, следовательно, в том, что именно в данном искусстве способствует повышению нашей жизнеспособности? Ответы будут столь же отличны друг от друга, как отличается сущность одного вида искусства от другого, как различны средства их выражения и воображаемые представления, составляющие содержание искусства.

Венецианские живописцы

Создание спецэффектов

LightWave - это мощная программа для 3D-моделирования, анимации и визуализации. Данный продукт может применяться в самых разнообразных областях: от создания высококачественных изображений для полиграфии до выполнения всевозможных спецэффектов в кино и телевидении. Используя широчайший набор инструментов моделирования и анимации, предоставляемых пакетом LightWave, можно в мельчайших подробностях воссоздать тонущий «Титаник» или оживить героя видеоигры. Непревзойденное фотографическое качество получаемых изображений многие считают промышленным стандартом.
Несмотря на то что LightWave - очень мощный программный продукт, он сравнительно прост в изучении и, кроме того, легко и быстро настраивается. Предусмотрены варианты конфигурации программы для начинающих и опытных пользователей. В главах 3-5 описывается Modeler (Редактор моделей), предназначенный для моделирования объектов; в главах 6-13 рассматривается Layout (Редактор сцены), который используется для создания анимации, настройки внешнего вида моделей, освещения, композиции и визуализации сцены. Тщательно подобранные примеры позволяют быстро освоить принципы работы одного из самых популярных программных продуктов трехмерного моделирования. Читайте внимательно, и, возможно, в один прекрасный день мы увидим на экране и вашу работу.

Создание спецэффектов
Как вы, вероятно, уже поняли, фон - это то, что отображает Layout, когда в сцене нет ни объектов, ни эффектов. По умолчанию для фона используется заливка черным цветом, однако при необходимости это можно изменить.

Поверхности и текстуры
Поверхность- это совокупность многоугольников, имеющих одинаковые атрибуты. Такие группы, обозначенные уникальным именем, со всеми значениями параметров сохраняются в файле объекта. Прежде чем начать работу с поверхностями, необходимо определить, какие многоугольники объединяются в группы и как их следует называть.

Создание сцены
Для формирования изображения Light Wave использует механизм трассировки лучей. Это означает, что он рассчитывает лучи, исходящие от камеры, источников света и прочих элементов сцены, чтобы создавать реалистичные эффекты отражения, теней, каустические явления и т.д. Например, если вы используете опцию Ray Trace Reflection (Отражение методом трассировки лучей), то LightWave сначала направит лучи от камеры, чтобы определить, какие элементы видимы в текущем |» кадре, затем рассчитает лучи от источников света, чтобы найти элементы, которые окажутся освещенными. И наконец, рассчитает лучи от поверхностей элементов, для которых коэффициент отражения больше нуля, чтобы установить, какие именно элементы будут отражаться.

---

---