Информация

1. Что такое 3D графика и анимация

1.1. Особенности трехмерной компьютерной графики и анимации

Что же это такое компьютерная 3D-графика и в чем ее отличия от обычной, двумерной графики? В самых общих словах можно сказать, что двумерная компьютерная графика — это совокупность средств и приемов для рисования изображений с помощью компьютера, в то время как ЗD-графика предназначена для имитации фотографирования или видеосъемки трехмерных образов объектов, которые должны быть предварительно подготовлены в памяти компьютера. При использовании средств трехмерной графики синтез изображения выполняется по алгоритму, включающему в общем случае следующие этапы:

• предварительная подготовка;
• создание геометрической модели сцены;
• настройка освещения и съемочных камер;
• подготовка и назначение материалов;
• визуализация сцены.

1.2. Достоинства и недостатки трехмерной графики

ЗD-графика поможет в случаях, когда требуется встроить воображаемую сцену в изображение реального мира. Такая ситуация типична для задач архитектурного проектирования. В данном случае ЗD-графика устраняет необходимость создания макета и обеспечивает гибкие возможности синтеза изображения сцены для любых погодных условий и под любым углом зрения.

Можно представить и иную ситуацию: не воображаемый объект встраивается в реальный фон, а наоборот, изображение реального объекта встраивается в трехмерную сцену как ее составная часть. Такой способ использования ЗD-графики применяют, например, для создания виртуальных выставочных залов или галерей, по стенам которых развешаны изображения реальных картин.

Компьютерные игры — одна из наиболее широких и испытанных областей применения ЗD-графики. По мере совершенствования программных средств моделирования трехмерной графики, роста производительности и увеличения ресурсов памяти компьютеров виртуальные трехмерный миры становятся все более сложными и похожими на реальную действительность.

Трехмерная графика помогает и там, где выполнение реальной фотосъемки невозможно, затруднительно или требует значительных материальных затрат, а также позволяет синтезировать изображения событий, которые не встречаются в обыденной жизни. В программе 3D Studio MAX 3.0 имеются средства, позволяющие имитировать действие на трехмерные объекты таких физических сил, как тяжесть, трение или инерция, а также воспроизводить результаты столкновений объектов.

Главные аргументы в пользу 3D-графики появляются тогда, когда речь заходит о создании компьютерной мультипликации. 3D Studio MAX 3.0 позволяет существенно упростить работу над мультипликационными видеофрагментами за счет использования методов анимации трехмерных сцен. Выше мы рассмотрели особенности трехмерной графики, которые можно отнести к ее достоинствам по сравнению с обычной двумерной графикой. Но, как известно, не бывает достоинств без недостатков. Недостатками трехмерной графики, которые следует учитывать при выборе средств для разработки ваших будущих графических проектов, можно условно считать:

• повышенные требования к аппаратной части компьютера, в частности к объему оперативной памяти, наличию свободного места на жестком диске и быстродействию процессора;
• необходимость большой подготовительной работы но созданию моделей всех объектов сцены, которые могут попасть в поле зрения камеры, и по присвоению им материалов. Впрочем, эта работа обычно окупается полученным результатом;
• меньшую, чем при использовании двумерной графики, свободу в формировании изображения. Имеется в виду, что, рисуя картину карандашом на бумаге или средствами двумерной графики на экране компьютера, вы имеете возможность совершенно свободно искажать любые пропорции объектов, нарушать правила перспективы и т. п., если это необходимо для воплощения художественного замысла. В 3D Studio MAX 3.0 это также возможно, но требует дополнительных усилий;
• необходимость контроля за взаимным положением объектов в составе сцены, особенно при выполнении анимации. В связи с тем, что объекты трехмерной графики «бестелесны», легко допустить ошибочное проникновение одного объекта в другой или ошибочное отсутствие нужного контакта между объектами.

1.3. Что представляют собой трехмерные объекты

C точки зрения компьютера трехмерные объекты — это лишь пустотелые, не имеющие физической толщины оболочки. Эти оболочки становятся видимыми только благодаря тому, что программа 3D Studio MAX 3.0 умеет рассчитывать, как от каждой их точки отражаются в направлении глаза наблюдятеля воображаемые световые лучи, испускаемые заданными в составе сцены источниками света.

Оболочки и грани
Оболочки всех объектов 3D Studio МАХ 3.0, независимо от их формы, состоят из треугольных граней (faces), образующих сетку (mesh) с треугольными ячейками.

Каждая грань имеет три вершины (vertices) и три ребра (edges), соединяющих эти вершины. Каждые две смежные грани, лежащие в одной плоскости, образуют четырехугольник или полигон (polygon). В соответствии с этим сетку, oбpазованную из граней, называют иногда полигональной. Ребра между гранями, не лежащими в одной плоскости, изображаются на сетке сплошными линиями, а между гранями, лежащими в одной плоскости, — пунктиром, демонстрирующем увеличенный фрагмент сферической оболочки. Еще один важный элемент грани — ее нормаль (normal). Нормаль позволяет определить будет данная грань видимой или нет.

В программе 3D Studio MAX 3.0 каждая грань задается координатами своих вершин — как известно, положение любой точки в трехмерном пространстве можно задать тройкой координат: (X, Y, Z). Таким образом, даже для такого простейше го трехмерного объекта, как прямоугольный параллелепипед, программе приходится хранить координаты 8 вершин, то есть 8 троек чисел, с указанием того, какие из этих троек образуют каждую из 12 треугольных граней параллелепипеда.

Габаритные контейнеры
Каждый объект 3D Studio MAX 3.0, какую бы сложную форму он ни имел, заключается в габаритный контейнер (bounding box). Габаритный контейнер представляет собой прямоугольный параллелепипед, описанный вокруг объекта. В момент создания объекта стороны его габаритного контейнера ориентируются параллельно координатным плоскостям глобальной системы координат. При последующих поворотах объекта вместе с ним поворачивается и его габаритный контейнер. Габаритные контейнеры играют важную роль в программе трехмерной графики и используются ею в целом ряде случаев. Вот лишь некоторые примеры:

• использование габаритных контейнеров помогает программе быстро определять, заслоняют ли объекты друг друга при наблюдении сцены с определенного направления;
• для того чтобы не тратить лишнее время на перерисовку экрана в ходе работы над сценой, часть объектов можно отображать в виде их габаритных контейнеров;
• когда от программы требуется точно подогнать размер объекта под размер oкна, в котором наблюдается этот объект, подгонка делается так, чтобы в окне целиком уместился габаритный контейнер объекта;
• за геометрический центр объекта сложной формы принимается центр его габаритного контейнера.

1.4. Способы отображения трехмерного мира на экране

Виды проекций, используемых в 3D Studio MAX 3.0
В 3D Studio MAX 3.0 используются два вида проекций: параллельные (аксонометрические) и и центральные (перспективные). При построении аксонометрической проекции трехмерного объекта его отдельные точки сносятся на плоскость проекции параллельным пучком лучей, а при построении центральной проекции — пучком лучей, исходящих из одной точки, соответствующей положению глаза наблюдателя.

Плоскость аксонометрической проекции располагается перпендикулярно всей совокупности проекционных лучей, а плоскость центральной проекции — перпендикулярна только одному, центральному лучу, соответствующему линии визирования сцены. При аксонометрической проекции не происходит искажения горизонтальных и вертикальных размеров, но искажаются размеры, характеризующие «глубину» объекта. При центральной проекции оказываются искаженными все размеры объекта.

Системы координат в 3D Studio MAX 3.0
Основной для трехмерного мира 3D Studio MAX 3.0 является глобальная (world) система координат с началом в точке (0,0,0) пространства сцены. Условно можно считать, что в виртуальном трехмерном пространстве ось Z глобальной системы координат соответствует понятию высоты, ось Х — ширины, а ось Y — длины или глубины сцены. Взгляд на сцену «спереди» означает наблюдение вдоль оси Y в ее положительном направлении. В соответствии с этим, например, на проекции «вид спереди» ось Х глобальной системы координат будет направлена вправо, ось Z — вверх по экрану, а ось Y — от наблюдателя, перпендикулярно экрану. На проекции «вид сверху» оси глобальных координат будут располагаться так: ось Х направлена вправо, Y — вверх по экрану, Z — на наблюдателя, перпендикулярно экрану. Плоскостями, на которых изображаются проекции объектов сцены, по умолчанию являются три плоскости, проходящие через оси глобальной системы координат. Для проекций «вид спереди» и «вид сзади» это будет плоскость ZX, проекций «вид сверху» и «вид снизу» — плоскость XY, а для проекций «вид слева» и «вид справа» — плоскость ZY.

В 3D Studio MAX 3.0 есть еще одна система координат, играющая исключительно важную роль и называемая локальной (local). Такая система координат назначается каждому объекту и определяет понятия «верх», «лево» и «право» для этого объекта. Начало локальной системы координат помещается в опорную точку (pivot point) объекта, а сама опорная точка располагается для некоторых объектов в геометрических центрах их габаритных контейнеров, а для некоторых — в центре основания. Оси локальных координат объекта выравниваются параллельно сторонам его габаритного контейнера, причем ось Z указывает направление «вверх». При перемещении или повороте объекта его локальная система координат перемешается и поворачивается вместе с ним. Как бы ни был объект повернут в глобальных координатах, направлением «вверх» для него всегда остается направление оси Z локальной системы координат. Это бывает очень удобно, когда требуется переместить произвольным образом ориентированный в глобальном пространстве объект «вперед», «в сторону» или «вверх» по отношению к нему самому.

Варианты раскраски объектов трехмерного мира
Для определения яркости и цвета каждой точки поверхностей объектов в трехмерной графике используются различные алгоритмы тонированной раскраски (shading) сетчатых оболочек. Программа 3D Studio МАХ версии 2.5 поддерживала четыре типа раскраски: постоянная (constant), no Фонгу (Phong), no Блинну (Blinn) и металлическая (metal). В 3D Studio MAX 3.0 вариантов раскраски стало гораздо больше (см. тему 10).

При постоянной раскраске каждая грань оболочки объекта изображается как плоская площадка, яркость которой зависит от ориентации нормали нрани по отношению к направлению лучей падающего света и направлению взгляда наблюдателя.

Поскольку оболочки трехмерных объектов разбиты на треугольные грани искуственно, то необходимо принимать специальные меры, обеспечивающие сглаживание ребер между гранями. При использовании алгоритмов раскраски, отличных от постоянной (по Фонгу, по Блинну или металлической), сглаживание достигается за счет того, что ориентация нормали в каждой точке плоской грани считается переменной и рассчитывается как промежуточная между исходными ориентациями нормали данной грани и трех других граней, окружающих данную. Такой подход обеспечивает достаточно высокое качество сглаживания ребер.

2.1. Заглядываем в окно 3D Studio MAX

Главное меню
Главное меню обеспечивает доступ к командам МАХ 3.0, объединенным в следущие группы:

• File (Файл) — команды этого меню позволяют открывать, сохранять, импортировать и экспортировать файлы трехмерных сцен, а также просматривать файлы изображений и анимаций различных форматов. В нижней части меню размещается список имен последних открывавшихся файлов;
• Edit (Правка) — обеспечивает доступ к командам отмены и повторения операций, выделения, копирования и удаления объектов, настройки их свойств, а также регистрации и восстановления текущего состояния сцен;
• Tools (Сервис) — позволяет применять к объектам различные преобразования, а также обеспечивает вызов плавающих командных палитр и Редактора материалов;
• Group (Группа) — позволяет создавать, редактировать и разрушать именованые группы объектов;
• Views (Проекции) — позволяет управлять всеми аспектами отображения объектов в комплексе МАХ 3.0, включая настройку окон проекций и установку вспомогательных средств для точного рисования, а также обеспечивает отмену и повторение команд управления отображением;
• Rendering (Визуализация) — предоставляет доступ к командам визуализации сцен, создани и просмотра эскизов анимаций, позволяет вызывать диалоговое окно Video Post (Видеомонтаж) и выполнять настройку параметров имитации эффектов окружающей среды;
• Track View (Просмотр треков) — содержит команды манипулирования окнами диалога Track View (Просмотр треков), предназначенными для настройки параметров анимации объектов;
• Schematic View (Просмотр структуры) — включает команды управления окном диалога Schematic View (Просмотр структуры), которое служит для просмотра иерархических связей отдельных объектов сцены между собой;
• Customize (Настройка) — в это меню сведены все команды, предназначенные для настройки элементов интерфейса и параметров программы МАХ 3.0;
• MAXScript — содержит команды, предназначенные для написания и отладки макросов на языке MAXScript;
• Help (Справка) — предоставляет доступ к справочной системе МАХ, обеспечивает возможность обновления справочной информации по сети Интернет, а также содержит информацию о текущей версии программы.

Панель инструментов со вкладками
На панели инструментов МАХ 3.0 по умолчанию изображаются крупные кнопки, так что она не умещается целиком на экране. Чтобы вместо крупных кнопок перейти к использованию кнопок нормального размера, проделайте следующее:

1. Выберите команду меню Customize/Preferences (Настройка/Параметры). На вкладке General (Общие) сбросьте в группе UI Display (Интерфейс пользователя) флажок Use Large Toolbar Buttons (Использовать крупные кнопки) и щелкните на кнопке ОК. Появится информационное сообщение о том, что сделанные изменения возымеют свое действие только после завершения сеанса работы с МАХ 3.0.
2. Завершите работу с МАХ 3.0 и запустите его заново, чтобы на панели инструментов появились кнопки нормального размера.

Панель инструментов МАХ 3.0 по умолчанию она состоит из одиннадцати вкладок, снабженных корешками с надписями, указывающих на различные категории инструментов. Панель инструментов, представленная вкладкой Main Toolbar (Главная панель), содержит кнопки, обеспечивающие быстрый доступ к наиболее употребительным командам и операциям МАХ 3.0, таким как выделение и преобразование объектов, назначение и разрыв иерархических связей, вызов окон Material Editor (Редактор материалов), Schematic View (Просмотр структуры) и Track View (Просмотр треков), включение режимов обратной кинематики и визуализации сцены и т. п. Если панель инструментов используется при разрешении экрана, меньшем чем 1024х768 пикселей, то она не помещается на экране целиком даже при нормальном размере кнопок, но допускает прокрутку влево и вправо.

Назначение и порядок использования остальных кнопок будет рассматриваться по мере необходимости.

Командные панели
Командные панели обеспечивают выполнение основной части операций по созданию и редактированию объектов сцены, настройке иерархических связей между объектами и их частями, а также помогают управлять отображением объектов. MAX 3.0 имеет шесть командных панелей, снабженных корешками: Create (Coздать), Modify (Изменить), Hierarchy (Иерархия), Motion (Движение), Display (Дисплей) и Utility (Сервис).

Основную часть каждой командной панели занимает область свитков. Свиток (rollout) — это участок командной панели, содержащий группу тематически связанных параметров и имеющий заголовок в виде кнопки шириной во всю ширину свитка.

Свитки применяются не только в составе командных панелей, но и в ряде окон диалога, таких как Material Editor (Редактор материалов), Render Scene (Визуализация сцены) или Environment (Внешняя среда). Свиток может быть развернут или свернут до размеров кнопки-заголовка. Иногда развернутые свитки не умещаются в пределах экрана и уходят за нижний край командной панели или окна диалога. В этом случае можно прокрутить область свитков вверх или вниз.

Окна проекций
Каждое окно проекции имеет рамку и имя, располагающееся в левом верхнем углу этого окна. Одновременно на экране МАХ 3.0 может присутствовать не более четырех окон проекций, расположение и размеры которых выбираются пользователем. По умолчанию на экране MAX 3.0 располагаются три окна ортографических проекций — Тор (Вид сверху), Front (Вид спереди) и Left (Вид слева), а также окно центральной проекции Perspective (Перспектива). В окнах проекций по умолчанию отображается координатная сетка, относящаяся к соответствующей координатной плоскости глобальной системы координат и называемая исходной сеткой (home grid). В правом нижнем углу у каждого из окон по умолчанию изображается тройка координатных векторов (coordinate axis tripod), указывающих истинные направления осей глобальной системы координат.

Из всех присутствующих на экране окон проекций только одно является активным, то есть находится в готовности к применению команд и инструментов МАХ 3.0. Рамка активного окна изображается белым цветом. Неактивные окна служат только для наблюдения за сценой.

Чтобы сделать окно активным, просто щелкните левой кнопкой мыши в его пределах. Так как щелчок левой кнопкой мыши обычно служит для выделения объектов сцены, такое действие может вызвать сброс текущего выделения объектов. Чтобы сделать окно активным, сохранив текущее выделение, щелкните правой кнопкой мыши на любой точке окна или щелкните левой кнопкой мыши на имени окна, когда курсор приобретет показанный ниже вид, соответствующий режиму активизации окна.

Щелчок правой кнопкой мыши на имени окна вызывает меню окна проекции, содержащее команды выбора уровня качества отображения объектов, типа проекции, включения режимов показа координатной сетки или фона сцены и другие команды управления отображением сцены в этом окне.

Кнопки управления окнами проекций
Кнопки управления окнами параллельных проекций типа Тор (Вид сверху) или Front (Вид спереди) служат для манипулирования изображением в этих окнах: увеличения и уменьшения масштаба всего изображения, подгонки масштаба выделенных объектов под размер окна и т. п. Если активно окно центральной проекции Perspective (Перспектива), то кнопка RegionZoom (Масштаб области) заменяется на кнопку Field of View (Поле зрения).

Строка состояния
Строка состояния содержит поле отображения состава выделенных объектов, поля отсчета координат и шага сетки, а также кнопку Lock Selection Set (Блокировка выделенного набора).

• Состав выделенных объектов. Здесь отображается тип и количество выделенных объектов, например: 3 Objects Selected (Выделено 3 объекта) или 2 Lights Selected (Выделено 2 источника света). Если состав выделенных объектов неоднороден, то сообщение имеет вид N Entities Selected (Выделено N элементов).
• Поля отсчета координат. Если не выполняется преобразование объекта, здесь отображаются координаты X, Y и Z положения курсора в активном окне проекции в глобальной системе координат. Формат отображения координат зависит от текущего выбора единиц измерения. При выполнении преобразования перемещения здесь отображаются величины сдвига относительно текущего положения по каждой из трех осей координат, при преобразовании поворота — величины углов (в градусах) относительно каждой из осей, при преобразовании масштабирования — значения коэффициента масштаба (в процентах) по каждой из осей.
• Lock Selection Set (Блокировка выделенного набора). Выделив какую-то группу объектов сцены, можно назначить ей имя, превратив в именованый выделенный набор. В дальнейшем все объекты такой группы можно выделять по имени набора. С помощью данной кнопки такой набор выделенных объектов может быть заблокирован. В результате вы не сможете ни добавить в набор, ни исключить из набора какие-либо объекты.
• Шаг сетки. Указывает расстояние между вспомогательными (более тонкими) линиями сетки координат активного окна проекции в текущих единицах измерения с учетом масштаба изображения в окне проекции. С изменением масштаба значение данного параметра скачкообразно меняется.

Строка подсказки
Строка подсказки отображает справочные сообщения, а также содержит поле имен временных тегов и кнопки переключения на использование клавиатурных комбинаций модулей расширения, выбора режима выделения, запрета деградации и фиксации привязок.

• Поле подсказки. При выборе любого инструмента или команды здесь появляется краткое сообщение, поясняющее действия, возможные с помощью данной команды или данного инструмента.
• Поле имен временных тегов. Если с текущим кадром анимации связан временной тег (это просто текстовая метка), то в данном поле отображается имя этого тега.
• Кнопка Plug-In Keyboard Shortcut Toggle (Клавиши модулей расширения). Щелчок на этой кнопке переключает программу на использование клавиатурных комбинаций, реализованных в модулях расширения, вместо собственных клавиатурных комбинаций МАХ 3.0.
• Кнопка Window/Crossing Selection (Оконное/Пересекающее выделение). Управляет тем, как происходит выделение объектов с помощью рамки. Если кнопка не нажата, она имеет вид Crossing Selection (Пересекающее выделение), при этом выделяются все объекты — как целиком попавшие в выделяющую рамку, так и пересеченные ею. Если кнопка нажата, она принимает вид Window Selection (Оконное выделение). В этом режиме выделяются только объекты, целиком попавшие в рамку. Эта кнопка является аналогом команды меню Edit/Region (Правка/Область).
• Кнопка Degradation Override (Запрет деградации). МАХ 3.0 позволяет просматривать анимацию прямо в окнах проекций, причем в ходе воспроизведения анимации программа пытается делать это с максимальной скоростью при наилучшем качестве тонирования изображения. Если из-за ограниченной производительности компьютера скорость анимации снижается ниже определенного порога, для ее повышения МАХ 3.0 обычно переходит к менее качественному режиму тонирования объектов. Нажатие кнопки Degradation Override (Запрет деградации) изменяет ее вид и делает невозможным ухудшение качества отображения сцены в активном окне проекции, разрешая МАХ 3.0 при необходимости снижать скорость воспроизведения анимации.
• Кнопки фиксации привязок. В МАХ 3.0 реализовано несколько различных типов привязок, позволяющих фиксировать положение вновь создаваемых объектов относительно узлов или линий координатной сетки, краев или углов других объектов и т. п. Это помогает выполнять построение сцены с высокой точностью. Данные кнопки дают возможность включать и выключать различные режимы использования привязок.

2.2. Объекты MAX 3.0

Объекты категории Geometry
В категорию Geometry (Геометрия) входят объекты, предназначенные для построения геометрической модели трехмерной сцены и подразделяемые на следующие разновидности:

• Standart Primitives (Стандартные примитивы) — это трехмерные тела правильной геометрической формы, такие как параллелепипед, сфера или тор. В число стандартных примитивов исторически входит также обект, представляющий собой чайник с носиком, ручкой и крышкой (рис. 2.5);

  Рис.2_5 Стандартные примитивы

Extended Primitives (Улучшенные примитивы) — это также трехмерные тела, но обладающие несколько более сложной формой и характеризуемые большим числом параметров, чем стандартные примитивы. К их числу относятся такие объекты, как параллелепипед или цилиндр с фаской, многогранник, тороидальный узел и т. д. (рис. 2.6);

Рис.2.6 Улучшеные примитивы

Compound Objects (Составные объекты) — это трехмерные тела, составленные их двух или более простых объектов, как правило, объектов-примитивов (рис. 2.7). В данную разновидность входят также объекты типа Loft (Лофтинговые) трехмерные тела, которые строятся методом лофтинга, то есть путем формирования оболочки по опорным сечениям, расставляемым вдоль заданной траектории (рис. 2.8);

Рис.2.7 Составные объекты

Рис.2.8 Объекты построенные методом лофтинка

Particle Systems (Системы частиц) — это источники множества мелких двумерных или трехмерных частиц, призванных имитировать такие природные объекты, как пыль, дым, снег, брызги воды, воздушные пузырьки или искры огня (рис. 2.9);

Рис.2.9 Системы частиц

Patch Grids (Сетки кусков) — это поверхности, состоящие из кусков Безье, форма и кривизна которых может регулироваться за счет мапипулирования управляющими точками. С помощью сеток кусков Безье удобно моделировать поверхности с плавно меняющейся кривизной (рис. 2.10);

NURBS Surfaces (NURBS-поверхности) — это поверхности, форма которых описывается специальными математическими выражениями — неоднородными рациональными В-сплайнами (Non-Uniform Rational B-Splines — NURBS). В зависимости от типа NURBS-поверхностей они или проходят через все точки, заданные в пространстве сцены, или плавно огибают их. Такие поверхности наилучшим образом подходят для моделирования объектов сложной формы, свойственных живой и неживой природе (рис. 2.11);

Dynamyc Objects (Динамические объекты) — это специфическая разновидность стандарстных объектов, позволяющая с легкостью моделировать два типа устройств: пружины и амортизаторы (рис. 2.12) Эти объекты не просто похожи на свои реальные прототипы по виду, но и позволяют при анимации физически правдоподобно реагировать на действующие на них воображаемые силы.

Рис.2.12 Динамические объекты

Doors (Двери) и Windows (Окна) — это интересные разновидности стандартных объектов, позволяющие с легкостью моделировать такие довольно сложные архитектурные элементы, как двери и окна различных типов (рис. 2.13), которые к тому же могут открываться и закрываться в процессе анимации.

Рис.2.13 Окна и двери

Объекты категории Shapes
К категории Shapes (Формы) относятся различные типы линий, образующих разомкнутые или замкнутые двумерные фигуры (только один тип линии размещается в трехмерном пространстве — это спираль). Представлены формы двумя разновидностями объектов:

• Splines (Сплайны) — это стандартные двумерные геометрические фигуры, такие как прямоугольник, эллипс или звезда, а также линии произвольной кривизны и контуры текстовых символов (рис. 2.14);

  

  Рис.2.14 Примеры двумерных сплайнов

NURBS Curves (NURBS-кривые) — это разновидность линий, позволяющих строить плавные, не имеющие изломов кривые. NURBS-кривые или проходят через все опорные точки, или плавно огибают их.

Объекты категорий Lights и Cameras
В категории Lights (Источники света) и Cameras (Камеры) входят объекты, предназначенные для имитации различных источников освещения сцены и для наблюдения сцены через объективы воображаемых съемочных камер. Эти объекты не отображаются на итоговом визуализированном изображении сцены — их можно видеть только в окнах проекций.

Источники света и камеры могут быть нацеленными и свободными. Нацеленные источники света и камеры характеризуются наличием мишени (target) — точечного объекта, на который нацелена ось пучка световых лучей или линия визирования камеры. Свободные источники света и камеры не имеют мишеней.

Объекты категории Helpers
В категорию Helper (Вспомогательные объекты) входят объекты, которые не включаются в итоговое изображение сцены и предназначены для упрощения задачи ее моделирования и анимации. Из пяти разновидностей вспомогательных объектов, нас будут интересовать следующие две:

• Standard (Стандартные) — это объекты, используемые как вспомогательные при разработке и анимации геометрических моделей;
• Atmospheric Apparatus (Атмосферная оснастка) — объекты, предназначенные для локализации областей проявления эффектов окружающей среды.

Объекты категории Space Warps
В категорию Space Warps (Объемные деформации) входят объекты, прсдназначенные для имитации действия различных сил на геометрические модели или частицы, попадающие под влияние «силового поля». В МАХ 3.0 имеется пять разновидностей объемных деформаций:

• Geometric/Deformable (Деформируемая геометрия) и Modifier-Based (На базе модификаторов) — различным образом деформируют геометрические модели объектов;
• Particles & Dynamics (Частицы и динамика) и Particles Only (Только частицы) — оказывают силовые воздействия на отдельные частицы в системах частиц, а также используются для имитации действия на объекты сил тяжести или ветра;
• Dynamics Interface (Динамическое окружение) — служат для оказания воздействия на динамические системы.

Объекты категории Systems
Каждый ти систем представляет собой совокупность связанных между собой объектов, снабженных набором параметров, обеспечивающих анимацию системы. Категория Systems (Системы) изначально предназначена для включения в нее объектов, создаваемых дополнительными программными модулями. В комплект поставки МАХ 3.0 входят три типа систем:

• Bones (Кости) — позволяет создавать иерархически связанные цепочки рычагов, напоминающих кости скелета и используемых при анимации моделей живых существ или механических устройств;
• Ring Array (Хоровод) — позволяет создавать набор из заданного числа объектов, упорядоченно расположенных по окружности указанного радиуса, и выполнять анимацию движений этих объектов (рис. 2.15);

Рис.2.15 Хоровод из 20 объектов

Sunlight (Солнечный свет) — позволяет создать источник параллельных световых лучей, имитирующих солнечное освещение, а также воспроизводящий движение солнца с учетом географического положения, времени года и суток моделируемой сцены.

Поиск по блогу

Термины:
Визуализация
Рендер
Моделинг
3d-object
Scenes
Текстуры
Анимация
Обои
3d-графика
Уроки 3d графики