| содержание | {PAGES} | Amway в Тюмени |
Издательство "Питер": Библиотека: Анимация персонажей в 3D Studio MAX |
|
Издательство "Питер": Библиотека: Анимация персонажей в 3D Studio MAX Содержание Анимация персонажей в 3D Studio MAX Оглавление Часть 1 Глава 1 Общая анатомия человека Основы строения человеческого тела на фоне достижений компьютерной анимации Соединения костей тела Форма тела Голова и лицо Шея Вес тела и внешние нагрузки Содержание следующей главы Глава 2 Сравнительная анатомия человека Рост и возраст Искажения пропорций и отклонения от нормы Содержание следующей главы Глава 3 Анатомия животных Птицы Разнообразная живность Повадки животных Содержание следующей главы Глава 4 Страна фантазий Логика зарождения фантастических существ Трехмерная мультипликация Содержание следующей главы Глава 5 Природа движений Процесс анимации движений человека Анимация головы и лица Анимация тела персонажа Слабые движения, определяющие реализм персонажа Преувеличения Движения животных Фиксация движений Содержание следующей главы Часть 2 Глава 6 MAX и Character Studio: счастливая встреча 3D Studio Max Подготовка к работе с character studio Основы работы с Сharacter Studio Модификатор physique (телосложение) Содержание следующей главы Глава 7 Инструмент Biped 101 Быстрое начало Изучение базовой фигуры Biped Настройка фигуры biped Загрузка и сохранение файлов biped Содержание следующей главы Глава 8 Расширенные возможности модуля Вiped Повышение естественности базовой анимации походки Присоединение объекта к фигуре biped Движения свободного типа Имитация ведения мяча Ведение баскетбольного мяча на бегу Содержание следующей главы Глава 9 Модификатор Рhysique Загрузка сетчатой оболочки А нужна ли эта нудная настройка? Содержание следующей главы Глава 10 Эффекты преувеличения при моделировании персонажей Преувеличения при передаче движений Преувеличения частей тела Лица гротескных персонажей Управление выражением лица Содержание следующей главы Глава 11 Применение модуля Bones Pro Max Bones Pro Max Вbones Рro Мax: быстрое начало Использование редактора влияния Назначение вершин Соединение оболочек Инструмент snapshot plus для быстрого создания моделей Содержание следующей главы Глава 12 Расширенные возможности Вones Рro Мax Ох уж эти кости Создание скелета коровы Превращение костей в скелет Вones Рro Мax Связывание телесной оболочки со скелетом Наша старушка еще побегает Совместное использование Вones Рro Мax и Сharacter Studio Заключение приложение А приложение Б Рекомендуем: Microsoft Visio 2000: краткий курс Б. Карпов, Н. Мирошниченко Цена: 46 руб. Эффективная работа с Photoshop 5.5 А. Тайц, А. Тайц Цена: 117 руб. Глава 3 Двуногие животные Четвероногие животные Вес и равновесие животных Птицы Рептилии, насекомые и пауки Повадки животных Анатомия животных В двух первых главах мы рассмотрели анатомию и внешние черты людей. Теперь пришло время надеть наши надежные пробковые шлемы и отправиться путешествовать в мир животных. Хотя вопросы анатомии животных выходят далеко за рамки одной главы, мы попытаемся рассмотреть основные характеристики типичных представителей животного мира, часто используемых в качестве трехмерных компьютерных персонажей. Когда перед вами встанет необходимость создания моделей каких-либо специфических существ, не описанных в этой главе, обратитесь за помощью к литературе, список которой приведен в конце книги, или поговорите с экспертом в интересующей вас области знаний. Изучать формы тела и характерные движения животных столь же важно, как и в отношении человека. Разница лишь в том, что, пытаясь наблюдать за животными, вы скорее всего получите в ответ меньше свирепых взглядов, чем при наблюдении за людьми. На самом деле при наличии нехитрого угощения какой-нибудь Шарик или Пушок будет рад сотрудничать с вами с полной отдачей, в силу своих невеликих способностей. Запомните: ничто не сможет заменить наблюдения за жизнью животных или хотя бы просмотра фотографий и видеофильмов в деле приобретения необходимых первичных знаний. Животные Анатомия живых существ, отличных от человека, включает в себя очень широкое разнообразие типов, от двуногих до четвероногих животных и от птиц до насекомых. Изучать животный мир — это все равно что совершать путешествие по шкале эволюции форм жизни. Лучший совет, который можно дать, — изучайте тех животных, которых вы хотите моделировать. Понаблюдайте за движениями зверей (если они еще не вымерли), сходите в зоопарк, наконец, посмотрите старый фильм Уолта Диснея «Настоящие приключения » (True Life Adventures). Некоторые прекрасные видеозаписи можно получить в Национальном географичес ком обществе. Существуют и другие места, где можно добыть полезные материа лы. За их списком обратитесь к приложению в конце книги. Самые ранние всеобъемлющие визуальные наблюдения движений животных можно найти в серии фотографий Эдварда Майбриджа (Eadweard Muybridge), сделанных в конце XIX века. Они действительно представляют собой хорошие изображения движений животных и наглядно показывают, как в процессе перемещения сжимаются и растягиваются их тела. Однако фотографии Майбрид жа не передают индивидуальных особенностей и повадок животных, которые могли бы придать уникальность вашим компьютерным творениям. Эти качества создаются благодаря мастерству художника в процессе анимации компьютер ного персонажа. Перед началом моделирования трехмерного объекта удостоверьтесь, что вас попросили создать именно животное, а не подобие человека в шкуре животного вроде кролика Багса Банни или мышонка Микки Мауса. Если требуется второй вариант, обратитесь к главам 1 и 2. В них рассказано, как сделать модель человекоподобного существа. (Помните, что медведь, который ходит и разговаривает как человек, будет выглядеть убедительнее, если он еще и одет как человек. С другой стороны, публика ожидает, что натураль ный медведь будет двигаться и действовать именно как медведь. При виде настоящего медведя в меховой шкуре, который жонглирует шарами или ездит на велосипеде, нам может стать неуютно, однако — стоит одеть его в цирковой пиджак и шляпу, и зверь станет поистине очаровательным.) Теперь давайте, не забывая о только что сказанном, посмотрим, как устроены и как перемещаются реальные животные, чтобы оказаться во всеоружии именно в тех случаях, когда нет места для цирковой шляпы. Двуногие животные Только незначительное число животных имеют две ноги. Конечно, снежный человек подошел бы на эту роль, если бы мы смогли выманить его из леса. Другие двуногие животные, такие, как птицы, будут рассмотрены отдельно в конце этой главы. Бесхвостые человекообразные обезьяны — это единственные двуногие животные, о которых мы будем говорить в этом разделе, поскольку только они передвигаются в вертикальном положении (или по крайней мере полусогнув шись). Гориллы — самые большие представители этой группы приматов, поэтому они больше всех похожи на человека. Хотя обычно большинство людей относят гориллу к роду обезьян, на самом деле это животное имеет больше общего с человеком, чем с орангутаном. На протяжении долгого периода эволюции грудная клетка человека перестраивалась и стала постепенно короче и шире, чем у его предков. Эти изменения облегчили поддержание равновесия в вертикальной стойке. Грудная клетка обезьяны тоже развивалась, но в сторону квадратной формы, которая дает возможность двигаться лишь в полусогнутом состоянии. Фактически обезьяны постоянно помогают себе передними лапами во время движения. Тело человека не приспособлено к перемещению на всех четырех конечнос тях, то есть на руках и ногах. В таком положении передняя часть тела наклонена вниз по направлению к голове, а таз поднят по причине относительно коротких рук и длинных ног, как показано на рис. 3.1. Если человек в таком положении распрямит ноги, он физически не сможет поднять голову так, чтобы смотреть вперед. Двигаться же на согнутых ногах достаточно трудно. Обезьяны имеют противоположное человеческому соотношение длины рук и ног. Когда они встают на четыре конечности, их тело оказывается наклонено так, что голова располагается выше таза. Это позволяет им при движении оставаться в естественном положении, а также смотреть вперед прямо перед собой. Поскольку ноги у обезьян короткие, а руки и кисти длинные, они могут использовать свое тело в качестве маятника, когда висят или рас Рис. 3.1 Когда человек стоит на четырех конечностях, он не только не может эффективно перемещаться, но и не способен увидеть, например, затаившегося перед ним хищника. Соотношение длины рук и ног у обезьян противоположно человеческому. В результате перемещение на четырех конечностях для них вполне естественно Модели предоставлены компанией Viewpoint Datalabs International, Inc. качиваются, цепляясь за ветки и лазая по деревьям. Телосложение горилл сильно отличает ся от человеческого. Размах рук средней взрослой гориллы равен восьми футам (2,4 м). Большие пальцы на ее руках и ногах торчат в противоположную от других пальцев сторону. Это позволяет животному хватать предметы и манипулировать ими с помощью как рук, так и ног. Короткие ноги помогают обезьяне во время лазания, а большие ступни (11 дюймов, или 28 см, длиной и 6 дюймов, или 15 см, шириной) позволяют ей стоять на земле, прочно удерживая свое тяжелое (более 400 фунтов, или 180 кг) тело (см. рис. 3.2). Хотя приведенное на рисунке тело гориллы короче человеческого, оно намного более плотное. Ниже даются некоторые правила, о которых нужно помнить при создании компьютерной модели гориллы. · Таз гориллы примерно в два раза шире и в два раза длиннее человеческого. · Грудная клетка гориллы больше человеческой как в ширину, так и в длину по крайней мере на четверть. · Горилла имеет круглое брюшко из-за большой массы кишечника, который необходим ей для успешного переваривания тяжелой пищи. · Самка гориллы ниже взрослого самца и весит примерно в два раза меньше. Средний рост взрослой самки составляет 4.5 фута (135 см), а ее вес — 200 фунтов (90 кг). Средний взрослый самец имеет рост от 5 до 5.5 фута (150 — 165 см) и вес около 450 фунтов (200 кг). · Голова у гориллы массивная, с костистым продольным гребнем наверху и выступающим лбом, который нависает над глазами. · Продольный гребень особенно заметен у самцов, он обеспечивает фиксацию мускулов массивной челюсти (см. рис. 3.3). · Форма лица гориллы может варьироваться от круглой до овальной, ее Рис. 3.2 Хотя тела человека и обезьяны во многом схожи по строению, имеются значительные различия в пропорциях. Приведенная здесь модель скелета гориллы, иллюстриру ющая типичные пропорции ее тела, создана на основе модели человеческого скелета нос может быть как плоским, так и выступающим. · Нос гориллы весьма индивидуален, по его форме часто различают разных особей. · Уши гориллы плотно прилегают к черепу, а ее маленькие глаза обычно бывают темно-коричневого цвета. · У гориллы тридцать два зуба. Клыки намного сильнее развиты у самцов. Коренные зубы достаточно большие для того, чтобы пережевы вать жесткую растительную пищу. · У взрослой гориллы нет волос на пальцах, подошвах рук и ног и в подмышечных впадинах. На верхней части груди волосы редкие, особенно у старых самцов. Кожа горилл черная, покрытая черными или коричневыми волосами. При достижении совершеннолетия, начинаю щегося с десяти лет, у самцов горилл поперек спины появляется серебристо-серое «седло», иногда называе мое серебряной спиной. · Кожа новорожденных горилл обычно розовато-серая. Она быстро темнеет, а белый клочок волос на огузке сохраняется до возраста в несколько лет. · Гориллы обычно ходят на четырех конечностях, опираясь о землю суставами согнутых пальцев рук и подошвами ног. Хотя эти животные включены в категорию двуногих, они весьма редко передвигаются на двух ногах. Как правило, расстояния, преодолеваемые гориллами та- Рис. 3.3 На этой фотографии гориллы хорошо видны ее массивная голова и характерная поза ким способом, не превышают 20 футов (около 6 м). Вертикальная стойка обычно используется для того, чтобы устрашающе постучать себя кулаками по груди, осмотреть ся по сторонам или достать какой-нибудь предмет. Если вам захочется побывать в шкуре гориллы и понаблюдать изнутри за ее повадками и движениями, посетите зоопарк в Атланте, штат Джорджия, и поинтересуйтесь их проектом «Виртуальная выставка горилл» (Virtual Gorilla Exhibit Project). В приложении дан адрес Web-узла, связавшись с которым можно получить описание этого проекта. Одной из программ проекта является компьютерная модель виртуаль ного жилища, которая копирует натуральный дом гориллы, существующий в этом зоопарке. Эта модель создана при помощи набора средств имитации виртуальной реальности SVE (Simple Virtual Environment) Toolkit компании Georgia Tech's и позволяет посетителям насладиться интерактивным погружением в образ жизни гориллы. В рамках этого проекта вы можете понаблюдать характерные способы передвижения и позы горилл, такие, как хождение на четырех или трех лапах, сидение на корточках, лежание на земле, агрессивное поведение и битье себя кулаками в грудь. Можно даже самому «стать членом семейства» горилл, прогуливаясь вместе с другими членами виртуального семейства и взаимодействуя с ними. Ваши действия в качестве гориллы будут вызывать соответствующую реакцию других горилл в зависимости от вашего поведения и занимаемого социального положения в структуре семьи. Виртуальная компьютерная модель гориллы из этого проекта имеет тело, состоящее из десяти частей и девяти соединений, имеющих 20 степеней свободы. Движения поделены на фрагменты, а соответствующие ключевые положения каждого фрагмента сгенериро ваны с использованием кадров видеосъемки реальных горилл и данных о специфике их движений. Этот зоопарк является отличным местом семейного отпуска для тех, кто интересует ся гориллами. Четвероногие животные Как уже говорилось в начале этой главы, задача детального описания каждого типа животных требует гораздо большего объема материала, чем может включать в себя одна глава книги. Исходя из огромного количества животных, относящихся к категории четвероногих, представляется возможным описать только основы формы, строения и функций их тел. Ключом к получению более детальной информации являются ваши собственные наблюдения и исследования. Моделировать передвижение на двух ногах — это уже непросто, но добавьте еще две ноги, и процесс становится еще сложнее. Скелет животного нельзя рассматривать просто как человеческий скелет, наклоненный с целью хождения на руках и ногах. В своей основе строение скелета четвероногих животных достаточно сильно отличается от строения скелета человека. Эволюция обеспечила четвероногим , то есть тем животным, которые ходят по земле всеми четырьмя конечностями, конструкцию скелета, наилучшим образом отвечающую их потребностям. Схема строения тела четвероногих напоминает мост, как показано на рис. 3.4. Дуга позвоночника подобна пролету моста, поддерживаемому опорами спереди и сзади. Передние опоры состоят из плеч и передних ног, а задние — из таза и задних ног. Элементы скелета спереди скрепляются мышцами шеи, а сзади — мышцами задних ног. Таз расположен с наклоном вниз. Поскольку задние ноги распрямлены, эта конструкция полностью передает всю нагрузку без потерь прямо позвоночнику. Хотя как таз, так и плечи поддержива ют вес животного, на долю передних ног и плеч приходится большая часть веса, примерно две трети. Оставшаяся треть веса тела распределяется на задние конечности. Перемещению шеи и головы между плечами и грудной клеткой способству ет наличие точек опоры на лопатках, которые работают как противовес подъемного крана. Типичным примером такого движения является покачивание вверх и вниз головы лошади во время ходьбы. Хотя рассмотренные базовые принципы строения скелета сохраняются для Рис. 3.4 Упрощенная схема скелета четвероного го животного напоминает арку моста любого четвероногого животного, в деталях имеются значительные отличия, которые начинаются с пропорций. Несмотря на то что и жираф, и корова — травоядные четвероногие, их тела сильно различаются. Изучайте пропорции, чтобы понять, как функционируют тела животных. Например, тело жирафа устроено так, что он может щипать листья на верхушках деревьев, в то время как корова находит пищу на уровне земли. Жираф почти всю потребную ему влагу получает из поедаемых листьев, ведь длинные ноги и шея не позволяют ему с легкостью пить воду из наземных водоемов. С другой стороны, корова имеет относительно короткие ноги и шею и может свободно пить с уровня земли. Задние ноги Как уже отмечалось, задние ноги, соединяясь с тазом, образуют опору, поддерживающую мост тела сзади. Этот узел телесной конструкции можно назвать центром движения тела. У различных животных в зависимости от типа их тел эволюция по-разному повлияла на положение и форму задних ног, чтобы обеспечить требуемые данному животному качества. В то же время вне зависимости от того, ходит ли животное на лапах (то есть концах плюсневых костей) или копытах (видоизмененных концах пальцев), количество и расположение суставов задних ног совпадает у всех млекопитающих, как показано на рис. 3.5. Углы между костями ног варьируются в зависимости от выполняемых ими толчковых функций. Если животное должно резко толкаться задними лапами во время охоты за добычей, подобно, например, льву, то диапазон изменения угла между верхней и нижней частями ноги велик. Пасущимся животным, например коровам, не нужны резкие ускорения, поэтому их задние ноги прямее, чем у хищников. Угол сгиба задних ног наиболее отчетливо заметен при взгляде в профиль. Динамичное изменение углов между костями и связанными с ними мышцами придает задним конечностям характерную изогнутую форму. Обратите внимание, что когда нога сгибается и разгибается, Рис. 3.5 Все млекопитающие имеют одинаковое количество и расположение суставов в задних ногах Рис. 3.6 Сжатие и растяжение мышц в задних ногах бегущего животного наблюдается в основном в областях бедер и пальцев а б сжатие и растяжение мышц происходит главным образом в областях бедер и пальцев, а не в области промежуточ ных костей, как показано на рис. 3.6-а и 3.6-б. В процессе моделирования четвероно гих животных не забывайте, что диаметр костей их задних ног уменьшает ся от бедра к ступне. Мышцы задних ног также становятся тоньше книзу. Таким образом, массивные мышцы бедра принимают на себя почти всю двигательную нагрузку ноги. У быстро бегающих животных диапазон движений бедренного сустава ограничен сгибанием и распрямлением бедра в продольной плоскости, а возможности вращения бедренной кости в других направлениях достаточно малы. Мышцы нижней части задней ноги несут меньшую нагрузку, но зато они обеспечивают тонкое управление постановкой ноги на опору. Передние ноги По строению передних ног четвероно гих животных можно условно разделить на следующие три категории: бегающие, плотоядные и приматы. Плотоядные животные, например кошки, должны иметь возможность крепко впиваться когтями в свою добычу, цепко удерживаться на неровной поверхности и даже лазать по ветвям деревьев. Как следствие, их передние конечности должны обладать большей по сравнению с бегающими животными свободой движений, позволяющей им отводить лапы в сторону. Плечевая кость плотоядных (верхняя часть передней конечности) поворачивается в плечевом суставе, позволяя этим животным использовать данную степень свободы для атакующего удара сбоку, как показано на рис. 3.7. По сравнению с собачьей лапа кошки имеет более прямые кости плюсны. Кроме того, в результате эволюции у кошек развилась способность втягивать фаланги пальцев с когтями, у собак же когти не втягиваются, как показано на рис. 3.8. (Интересно заметить, что гепард — быстро бегающая кошка — по своему строению больше похож на собаку, чем собственно на кошку, а его когти не втягиваются. Когти обеспечивают ему хорошее сцепление с землей во время быстрой Рис. 3.7 Свободное вращение плечевой кости в сторону позволяет кошке и другим плотоядным животным наносить боковой атакующий удар лапой Рис. 3.8 У кошек фаланги пальцев с когтями втягиваются, а у собак — нет погони за добычей по ровной местности.) Животным, которые используют быстрый бег в качестве средства спасения своей жизни, нет необходимости разворачивать плечи в стороны, в результате их передние ноги отличаются по строению от ног хищников. Бегунам, типичным примером которых является лошадь, не нужно хватать добычу своими копытами, в результате их плечевые суставы имеют незначительную боковую подвижность. Анатомия оленя в основном сходна со строением лошади, но имеет определенные незначительные отличия. Так, плечи оленя расположены низко, почти напротив грудной клетки, а задняя часть его тела практически целиком состоит из бедер и ног. Такое строение не только придает телу оленя более обтекаемую форму, но и позволяет его передним ногам во время бега принимать на себя вес тела и направлять его в нужную сторону при поворотах (см. рис. 3.9). В отличие от двух предыдущих категорий животных приматы обладают повышенной подвижностью суставов рук и плечевого пояса, что позволяет им хватать предметы, качаться на ветвях и карабкаться с помощью передних конечностей. Несмотря на множество различий в строении животных рассмотренных групп, имеется и целый ряд общих черт, к которым относятся: · Количество и расположение суставов конечностей. · Направления изгибов в каждом из суставов. · Положение плечевых и локтевых суставов по отношению к туловищу. · Распределение мышц в мускулату ре конечностей. Приведенные ниже примеры описыва ют особенности строения и основные функции тела разных типов четвероногих животных. · Хищные животные, которые прячутся в ожидании появления добычи, как правило, имеют массивные Рис. 3.9 Плечи оленя расположены низко, почти на уровне ребер, а задняя часть его тела целиком состоит из массивных бедер и ног. Это придает телу оленя обтекаемый вид Рис. 3.10 Различия между теми четвероногими хищниками, которые подстерегают свою добычу, и теми, которые преследуют ее, выражаются в строении их тел Модели предоставлены компанией Viewpoint Datalabs International, Inc. Совет Запомните: чем длиннее ноги животного, тем длиннее и его шея. При несоблюдении этого правила добыча пищи стала бы для такого животно го трудной задачей. скелет и мускулатуру. У них низкое туловище, сочетающееся с короткой мощной шеей и головой. Длина их торса превышает высоту тела. Сильные мускулы позволяют им развить большую скорость во время короткой погони за жертвой и нанести удар, достаточный чтобы сбить добычу с ног. Локти и колени этих животных расположены вдоль нижней линии тела. Африканский лев, тигр и домашняя кошка являются типичными примерами хищников этого типа (см. рис. 3.10). · Хищные животные, преследующие свою добычу, обычно имеют узкую и легкую конструкцию тела. У животных этого типа, как правило, длинные ноги, длинная узкая голова и шея, большие легкие и, соответ ственно, глубокая грудная клетка. Длина торса у них гораздо ближе к общей высоте тела, чем у животных первой категории. Среди этих хищников встречаются прекрасные бегуны на длинные дистанции, которые, преследуя свою жертву, доводят ее до изнеможения. Примерами животных этой категории являются собаки, волки, лисы и койоты. · У травоядных бегающих животных туловище обычно расположено высоко над землей. Скорость — это их основной способ спасения от хищников, так как они, как правило, не имеют рогов или клыков для атаки и защиты. Тело таких животных имеет прямоугольное сечение (длина торса больше его высоты), но соотношение между длиной торса и его высотой над землей близко к единице. Низ живота располагается примерно посередине между верхом торса и землей. Тела животных этой категории хорошо сбалансированы и приспособлены к бегу и прыжкам. Лошадь, показанная на рис. 3.11, является примером этого типа существ. Другие животные с таким же высоким телосложением — это верблюды и такие рогатые виды, как лани и антилопы. Хотя приведенные выше описания пропорций уже должны дать вам определенное представление о строении тел Рис. 3.11 Тело лошади хорошо сбалансировано и приспособлено к бегу и прыжкам Совет При моделировании животных помните, что чем больше вес животного, тем выше его устойчивость. обитателей четвероногого мира, нельзя забывать еще и о пропорциях грудной клетки. Все существующие четвероногие имеют сходное строение грудного отдела. Их грудная клетка — узкая, сдавленная с боков, но имеет большую глубину от позвоночника до грудины или грудной кости. Это позволяет животным беспрепятственно двигать ногами вдоль боков грудной клетки. Вес и равновесие животных У большинства животных центр тяжести располагается в передней трети тела. Так же, как и у людей, равновесие определяется положением вертикальной проекции центра тяжести на поверхность опоры, на которой стоят ноги животного. Однако животные обычно намного более устойчивы по сравнению с человеком. Это вызвано тем, что их центр тяжести намного ниже, а площадь опоры намного больше, чем у человека, поскольку они стоят не на двух, а на четырех ногах (см. рис. 3.12). Если по какой-нибудь причине проекция центра тяжести выйдет за пределы площади опоры, животное упадет в направлении смещения центра тяжести. Если пастбищное животное, плечевые и бедренные суставы которого не способны сильно поворачиваться в сторону, толкнуть в бок так, чтобы проекция центра его тяжести отклонилась дальше крайней точки возврата в устойчи вое положение, это практически всегда приводит к падению. В итоге опрокидывание, скажем, коровы на бок превращается в легкую забаву. Животные, как и человек, поднимая одну ногу, должны смещать свой центр тяжести. Если одна нога поднята, площадь опоры уменьшается, и центр тяжести тела должен быть смещен в сторону тех ног, которые поддерживают вес тела. Поскольку торс животного обычно расположен горизонтально и опирается на землю четырьмя ногами вместо двух, то, когда животное поднимает переднюю ногу, продольная ось его тела должна несколько развернуться, а нагруженная нога — наклониться внутрь так, чтобы опорная ступня (или копыто) оказалась расположенной прямо под центром тяжести при взгляде спереди, как показано на рис. 3.13-а и 3.13-б. Рис. 3.12 Четвероногие животные устойчивее человека, поскольку имеют большую площадь опоры и более низко расположенный центр тяжести Модели предоставлены компанией Viewpoint Datalabs International, Inc. а Рис. 3.13 Когда поднята передняя нога, центр тяжести животного смещается к нагруженной ноге. В итоге тело поворачивается относительно продольной оси, а нагруженная нога наклоняется внутрь б Птицы Род птиц включает в себя всех пернатых — от певчих до хищных, от орлов до гусей, даже непластичные розовые фламинго относятся к нему. Всех их роднит одно: у них есть крылья. Человек изучал птиц тысячелетиями, чтобы овладеть секретом полета. Если вы хотите смоделировать летящих птиц, которые выглядели бы вполне естествен но, то прихватите бинокль и отправляй тесь в горы. Термин наблюдатель за птицами означает именно это. Рис. 3.14 Упрощенная картина полета, использовав шаяся ранее в мультипликации. Эту схему можно применять для имитации вполне реалистично го полета. а б в г Первые анимационные изображения птиц, созданные на заре мультиплика ционного кино, использовали четыре основные позиции крыльев, цикличес ки сменявшиеся во время полета. Очевидно, что две из них — это крайние положения крыльев, поднятых вверх и опущенных вниз (см. рис. 3.14). Однако промежуточные положения крыльев отнюдь не столь просты. Если первая позиция начиналась с поднятых вверх крыльев, то во второй позиции крылья должны были располагаться горизонтально. Но поскольку художники-аниматоры стремились придать движению гибкость и показать его стремительность, крылья выгибались так, чтобы их кончики были направле ны слегка вверх. Таким образом подчеркивалась задержка движения концов крыльев во время нисходящего взмаха. В третьей позиции крылья находятся в нижнем положении, однако их кончики все еще слегка вывернуты наружу, демонстрируя сопротив ление воздуха движению крыльев вниз. Четвертая позиция крыльев обознача ет изменение направления взмаха. Эти четыре положения крыльев дают вполне реалистичную картину полета, хотя и достаточно схематично. Если же вы хотите, чтобы движения трехмерной модели были по-настоящему плавными, следует учесть особенности структур ной анатомии реального полета птиц (см. рис. 3.15). Строение настоящих крыльев сложнее их изображений со сплошной однородной поверхностью из мультипликацион ного кино. Наружная поверхность крыла птицы изогнута так, чтобы поток воздуха легко скользил по оперению при восходящем движении крыльев. На самых кончиках крыльев перья расходят ся подобно растопыренным пальцам. Естественно, что в мультфильмах многие птицы используют эти перья в качестве рук, напоминающих человеческие. Наличие промежутков между концами маховых перьев позволяет воздуху свободно проходить сквозь них, уменьшая столь простым способом завихре ния воздуха, возникающие на концах крыльев при их движении вверх и вниз.Когда происходит взмах крыла вверх, оно разворачивается навстречу воздушному потоку. Напор воздуха помогает подъему крыла в верхнее исходное положение. Движение вниз Рис. 3.15 Крыло птицы немного изогнуто в местах, соответствующих вашему локтю и кисти. Для уменьшения сопротивления воздуха крыло искривлено внутрь по направлению от локтя к телу птицы Рис. 3.16 На этой фотографии птицы в полете показан взмах крыла вперед в процессе нисходящего движения Copyright © David Goodnow 1992 является наиболее важной фазой махового полета. Когда крыло движется вниз, оно благодаря своему изгибу загребает воздух, и птица толкает себя вперед. В полете крыло не просто бьется вверх и вниз. При восходящем взмахе оно движется вверх и назад, а при нисходящем — вниз и вперед с наклонен ным книзу ведущим краем, как показано на рис. 3.16. Такое усилие заставляет массу воздуха, расположенного ниже и позади крыльев, двигаться назад и позволяет птице отталкиваться от этой воздушной массы вперед. Как правило, в процессе этого нисходящего движения крылья бывают расправле ны и движутся мощно и медленно. Движущееся крыло птицы в чем-то похоже на пропеллер самолета. Действи тельно, внешняя, начинающаяся от кисти половина крыла иногда ассоцииру ется с пропеллером. Крыло не делает такого же полного оборота, как пропеллер, однако во время взмахов крыла при движении его внутренней части вверх и вниз кончик крыла действи тельно описывает полукруг. Подобное пропеллеру действие крыла может переключаться с толкающего на тормозящее — у пропеллера это называется реверсом. Данное явление чаще всего наблюдается в момент приземления птицы. Когда крылья идут вверх, реверсивное движение замедляет ее спуск, обеспечивая плавное приземление на лапки. Рис. 3.17 Гусь — это сравнительно простой для изучения летающий объект, так как медленный взмах его крыльев позволяет легко рассмотреть все стадии движений а б в г Для изучения движений крыла часто выбирают гуся, потому что его крылья длинные, а машет он ими довольно медленно, что облегчает наблюдение за техникой полета. Набор фотографий, представленных на рис. 3.17, взят из замечательной серии, сделанной Давидом Гудноу (David Goodnow). · На первой фотографии крылья находятся в верхнем положении, они готовы начать движение вниз. · На второй фотографии крылья развернуты в стороны, причем толчковое движение маховых перьев подает конец крыла вперед так, что он практически выравнивается с передним краем крыла. · На третьей фотографии гусь поднимает кисти над своим телом так, что кончики крыльев переносятся внутрь, ближе к телу. · На четвертой фотографии гусь завершает взмах резким перемеще нием кистей и их разворотом, раскрывая веер основного оперения и приготавливаясь к последующему движению крыла вниз. Рис. 3.18 Необычное положение утки в момент начала нисходящего взмаха крыльев — это результат приспособления крыльев к форме и размеру тела Некоторые птицы имеют необычное расположение крыльев, приспособлен ное к форме или размерам их тел. Иногда, когда утка начинает взмах крыльями вниз, кажется, что она вращается в воздухе. Если посмотреть на нее в этот момент спереди, можно заметить, как она в целях сохранения равновесия наклоняет свое тело вправо и переносит голову влево. Оба крыла оказываются сдвинутыми в правую сторону (см. рис. 3.18). В технике полета птиц есть один важный момент, который нужно запомнить. Тело птицы немного сдвигается вверх при каждом нисходящем взмахе крыла в результате усилия, с которым крыло давит на воздух. Когда крыло поднимается, тело птицы опускается. В результате во время полета тело птицы совершает периодические движения вверх и вниз, как показано на рис. 3.19. У птиц с большой и длинной шеей, таких, как лебедь или пеликан, в полете может дополнительно наблюдаться перемещение головы вперед и назад. Их шея и голова вытягиваются вперед при взмахе крыльев вниз и возвращаются в исходное положение, когда крылья поднимаются. Колибри отличаются от всех остальных птиц. Их крыло работает как одно целое, подобно лопасти пропеллера, и может полностью разворачиваться вперед и назад. Это позволяет колибри перемещаться вверх и вниз, назад и вперед, быстро лететь или зависать на одном месте. Суставы такого крыла работают по принципу шарнирного соединения. (Крыло этой птицы колеблется настолько быстро, что его движения не видны невооруженным глазом. В связи с этим вы можете легко выполнить имитацию такого движения в компьютер ной модели, используя полупрозрачный Рис. 3.19 Тело птицы в полете движется вверх и вниз в результате маховых движений ее крыльев Рис. 3.20 Перо птицы представляет собой стержень с чешуйчатыми отростками, прикрепленными подобно зубчикам гребенки Совет Учитывайте при моделировании: чем больше птица, тем медленнее ее движения и тем сильнее вертикальные смещения ее тела. Чем меньше птица, тем быстрее ее движения и тем меньше толчки, перемещающие ее тело вверх-вниз. материал, несколько промежуточных положений крыла и эффект смаза движений.) Хотя строение крыльев птиц само по себе достаточно совершенно, крылья были бы абсолютно бесполезны без перьев. Перья изгибаются и поворачива ются во время полета, компенсируя действие потоков воздуха и воздушного давления. Каждое из маховых перьев крыла представляет собой длинный трубчатый стержень с чешуйчатыми отростками, отходящими в стороны подобно зубчикам гребенки. Чешуйчатые отростки прикреплены к древку пера под углом, создающим их наклон по направлению к концу пера. Это позволяет перу распластываться, делаясь шире, когда это необходимо (см. рис. 3.20). Каждая группа перьев выполняет определенные функции и управляется расположенными под поверхностью кожи мышцами и мембранами. Чешуя рыб или мех животных не могут перемещаться с помощью аналогичных мышц, поэтому наличие перьев, являющихся плодом длительной эволюции, создает птицам значительные преимущества в полете. Перья хвоста — это другая важная часть тела птиц, которую мы обсудим ниже. Перья хвоста управляются мышцами, способными двигать эти перья вверх и вниз, а также распускать и складывать хвост подобно вееру. Когда птица складывает свой хвост, ее центр тяжести смещается назад, и она взлетает вверх. Если птица раскрыва ет хвост, центр тяжести смещается вперед, и она опускается. Взгляните на птицу, пришедшую поклевать из своей кормушки. Она раскрывает свой хвост, как при приземлении, работая им практически так же, как и при торможении в воздухе. В полете птица пользуется хвостом для сохранения равновесия и для управления полетом. Перед началом конструирования трехмерной модели птицы важно определить ее размер и породу. Большие, статные птицы, например орлы, имеют длинный, плавный взмах крыльев в отличие от резкого и короткого взмаха воробья. Маленькие птицы порхают по небу, тогда как большие движутся плавно. Калифорнийские кондоры, подобно всем древним планирующим птицам, вынуждены дожидаться появления порывов ветра для того, чтобы взлететь с земли, либо использовать в качестве стартовой площадки крутой обрыв. После взлета они расправляют свои трехметровые крылья и парят, опираясь на восходящие воздушные потоки, поднимающиеся от нагретой земли. Неудобства такой зависимости от ветра и температуры очевидны, в случае голода или опасности это может привести к катастрофе. Клювы птиц Птичий клюв служит индикатором среды, в которой обитает птица. Клюв — это выступ черепа, который покрыт материалом, похожим на ногтевые пластинки. Будучи очень твердым, клюв является необходимым инструментом при строительстве гнезд, обороне, добывании пищи, а также служит для привлечения внимания партнеров во время брачных игр. (О, как прекрасен ваш клюв!) Птицы, питающиеся рыбой, такие, как голубая цапля, имеют длинную шею и длинный клюв, поэтому они могут погружать его довольно глубоко в воду, чтобы схватить неосторожную рыбешку. Природа снабдила этих птиц клювом, конструкция которого вполне соответствует их среде обитания и нуждам. Одним из самых странных клювов обладает пеликан. (Его клюв, по мнению известного поэта Огдэна Нэша, вмещает больше, чем живот!) Хотя в мультфильмах пеликан часто изображается с рыбой в клюве, на самом деле Рис. 3.21 Клюв пеликана прекрасно приспособлен к потребностям птицы. С его помощью можно зачерпнуть воду с рыбой, выдавить воду наружу, прижав клюв к груди, а затем прекрасно пообедать! он использует свой клюв только для того, чтобы зачерпнуть с поверхности воду с рыбой в момент пикирования. После этого пеликан сдавливает нижнюю часть своего клюва, прижимая его к груди, и выталкивает воду наружу. Затем он поднимает свой клюв вверх и глотает рыбу, скользящую ему в горло головой вперед (см. рис. 3.21). У птиц, питающихся зерном, клюв короткий и толстый, как показано на рис. 3.22, что дает им возможность раскусывать кожуру семян. В результате естественного отбора иногда образуют ся клювы весьма причудливой формы. Например, верхняя часть клюва клеста перекрещивается с нижней частью, как если бы вы скрестили свои пальцы. Клест питается семенами, скрытыми в сосновых шишках, и ему нужен инструмент наподобие щипцов для орехов, чтобы отщипывать жесткие чешуйки шишек. Ныряющие и другие водоплавающие птицы имеют широкий клюв, позволяю щий им зачерпывать мелкие водоросли с поверхности прудов. Подобно животным, которые были описаны выше, форму тела птицы и ее клюва определяет естественный рацион птицы, а также тот факт, является она хищником или потенциальной жертвой. Как и при работе с другими трехмерными объектами, при моделировании птиц хорошенько изучите конструируемый объект до начала моделирования. Рис. 3.22 У птиц, питающихся зернами, клюв короткий и толстый. Он способен раскусывать твердую оболочку семян растений Лапы птиц Лапы разных видов птиц тоже различаются и часто выполняют специфические функции. У большинства птиц три пальца расположены спереди и один — сзади. Однако в процессе эволюции лапы различных пород птиц изменялись для лучшей приспособленно сти к соответствующему образу жизни, причем часто весьма оригинальным образом. Например, у дятлов два пальца на лапках находятся спереди и два — сзади, что позволяет им ловко лазать, цепляясь за вертикальный ствол дерева, в процессе поиска личинок в древесине. На рис. 3.23 для сравнения показаны примеры птичьих лапок. Птицы, которые ходят по грязи и влажному песку, например перевозчик, имеют либо перепонки между пальцами, Рис. 3.23 Лапы птиц в процессе эволюции адаптировались к образу жизни разных птичьих пород либо очень длинные пальцы для того, чтобы обеспечить большую площадь опоры, столь необходимую на мокрой, мягкой земле. У уток и других водоплавающих птиц лапы также снабжены перепонками, помогающими им плавать. Совет Не забывайте, что неуклюжим водоплавающим птицам, таким, как альбатрос, для набора взлетной скорости необходим небольшой разбег. Хищные птицы, такие, как совы, которые охотятся на живых мышей и грызунов, имеют сильные лапы с крючковатыми когтями, позволяющими им цепко держать свою добычу. Напротив, у птиц, которые питаются падалью, ноги слабые, с тупыми когтями, годными только для раздирания отбросов. Большинство мелких летающих птиц имеет слабые лапки, поскольку им редко приходится садиться на землю. Такие птицы обычно сидят на ветках деревьев и проводах и могут быстро взлететь после легкого толчка. Их лапки больше предназначены для сжимания веточек, чем для сидения на плоской поверхности. Конкретный вид трехмерной компьютер ной модели во многом зависит от породы птицы — легкая она или тяжелая, медленная и неуклюжая или быстрая и беспокойная... Еще раз подчеркиваю, что лучшим источником информации о птицах являются ваши собственные глаза, — так что берите в руки бинокль. Разнообразная живность В этом разделе мы поговорим о самых разнообразных животных. Хотя они устроены и менее сложно, чем ранее рассмотренные млекопитающие и птицы, все они имеют свои специфические черты, которые нам и предстоит рассмотреть. Рыбы морей и океанов Рыбы существовали на протяжении миллионов и миллионов лет. Человек скопировал обтекаемую форму их тел при создании подводных лодок, торпед и фюзеляжей самолетов. Вы же, создавая собственные компьютерные модели рыб, должны обращать особое внимание не только на их форму, но и на особенности движений. Те из вас, кто чувствует себя ветераном , вероятно вспомнят коротенький фильм 1987 года «Стенли и Стелла ломают лед» (Stanley and Stella in Breaking the Рис. 3.24 Влюбленная пара Стенли и Стелла — герои фильма 1987 года Ice) компании Symbolics, кадр из которого представлен на рис. 3.24. Стенли был птицей, летавшей вместе с другими птицами высоко над ледяным барьером, который разделял его с возлюблен ной — рыбой Стеллой, плавающей подо льдом. Это была романтическая история о несчастных влюбленных, преодолевающих все преграды, чтобы быть вместе. Не правда ли, красивая история! К сожалению, с точки зрения современно го компьютерного моделирования существовавшая в те времена технология не могла сделать образы Стенли и Стеллы вполне реалистичными. Они были скорее символами, чем копиями реальных существ. Большинство рыб имеет достаточно примитивную форму — удлиненное веретенообразное тело, которое, как кажется, не имеет точных очертаний из-за своего постоянного движения. Модель рыбы вроде упомянутой Стеллы довольно легко создать на вашем компьютере. Мы не ошибемся, если скажем, что туловище рыбы имеет хорошо развитую мускулатуру с весьма сильными мышцами хвоста, которые позволяют ей очень быстро передвигаться в воде. Наземные позвоночные животные передвигаются за счет перемещения конечностей, а у рыб плавники, которые являются их конечностями, достаточно маленькие и используются в основном для управления и поддержания равновесия (см. рис. 3.25). Как правило, грудные плавники более важны для управления, чем брюшные. Грудные плавники — более крупные из двух пар плавников — имеют более развитый скелет. Движения хвоста рыбы вместе с волнообразными движениями тела обеспечи вают ее перемещение. Волны сокращения мышц распространяются от головы к хвосту попеременно по одной и по другой сторонам тела рыбы, заставляя ее извиваться. Изгибы тела рыбы, возникающие под действием сокращаю щихся мышц, отталкивают воду назад, одновременно продвигая рыбу вперед (см. рис. 3.26). Другая характерная особенность рыб — это их глаза. Веки глаз у рыб практически отсутствуют. Вместо них по краям орбит глаз могут располагаться лишь небольшие складки кожи. (Интересно отметить, что существуют четырехгла зые рыбы, обитающие в тропических водоемах. Они имеют по две отдельных сетчатки и по два отдельных хрусталика в каждом глазу. Плавая вдоль поверхности воды, эта рыба может видеть одновременно как над, так и под водой.) Змеи Мускулистое тело змей настолько гибко, что позволяет им скользить, извиваясь, по земле или сворачиваться в виде пружины, чтобы потом, используя силу мускулов, нанести удар в цель (см. рис. 3.27). Голова змеи — это просто продолжение ее тела. Для мира рептилий характерна мода на широко раскрытые глаза без век, отличающие всех змей и ящериц. В мультфильмах же многие змеи, например удав Каа из диснеевского фильма «Книга джунглей » (Jungle Book), снабжаются веками в целях большей выразительности их глаз и для того, чтобы вид змей был не таким зловещим. (Представьте себе мрачный взгляд глаз без бровей и век!) Однако у змей и некоторых ящериц роговица глаза покрыта прозрачной пленкой, что делает их взгляд пустым и остекленевшим. Раздвоенный язык змеи время от времени стремительно вылетает из ее рта и так же внезапно прячется обратно. Это связано с тем, что обонятельные органы змеи расположены у нее на языке. Без такого характерного движения языка компьютерная модель змеи никогда не будет выглядеть достаточно реалистично. Рот некоторых разновид ностей змей, шелковисто-белый внутри, может содержать ядовитые зубы. Они не похожи на обычные зубы, поскольку загнуты внутрь и содержат яд, который капает или вытекает при укусе, чтобы оглушить или убить жертву. Рис. 3.25 На рисунке видны спинной, хвостовой и анальный плавники, расположенные на средней линии тела. Грудные и брюшные плавники являются парными и могут быть соотнесены с нашими руками и ногами Модели предоставлены компанией Viewpoint Datalabs International, Inc. Рис. 3.26 Волны сокращающихся мышц, перемещающиеся вдоль тела рыбы к ее хвосту, вызывают волнообразное движение Рис. 3.27 Не имеющее конечностей тело змеи настолько гибко и мускулисто, что может скользить по земле, извиваясь в виде буквы S Рептилии Предки рептилий, или пресмыкающих ся, вышли из моря. Однако современ ные рептилии — это, как правило, сухопутные животные, несмотря на то, что некоторые из них живут во влажном климате, а иные даже возвратились к своему водному прошлому. Хотя этот биологический класс объединяет широкий круг разнообразных животных, есть некоторые свойства, одинаковые для всего мира рептилий. Во-первых, пресмыкающиеся в противоположность своим земноводным предкам не могут поддерживать температуру своего тела постоянной. Этот фактор в большой степени определяет их поведение. Например, почти невозможно встретить ящерицу на крайнем севере, так же редки они и в большинстве жарких областей. Подобно своим морским предкам, древние земноводные были покрыты панцирем из костистых чешуек. Однако современные земноводные утратили свой панцирь, они покрыты лишь мягкой, влажной железистой кожей. Однако действие кожных желез рептилий недостаточно совершенно, и на открытом воздухе или под лучами солнца их кожа становится сухой и твердой. Тело рептилий покрыто мозолистыми чешуйками, и хотя костяные доспехи прошлого утеряны, ороговевшие чешуйки или пластинки возродились у некоторых видов рептилий. Несмотря на то что конечности рептилий кажутся мало похожими на плавники рыб, на самом деле они сходны по строению. Все современные рептилии, исключая безногих змей и некоторых ящериц, имеют сильные, хорошо развитые конечности, как показано на рис. 3.28. Рис. 3.28 У современных рептилий сильные и хорошо развитые конечности Ноги рептилий состоят из трех основных сегментов. И у передних, и у задних конечностей рептилий, так же как у грудных и брюшных плавников рыб, первый сегмент выступает из тела и может двигаться вперед и назад в горизонтальной плоскости. Второй сегмент поддерживает тело над землей. Он движется по вертикали и совместно с первым сегментом способен осуществлять продольное перемещение тела. Последний сегмент — это ступня, состоящая из запястья или лодыжки и пальцев. На передних и задних ногах рептилий, как правило, по пять пальцев с множеством суставов. В направлении со стороны большого пальца к наружному краю стопы пальцы рептилий имеют по 2, 3, 4, 5, 3 (или 4) сустава соответственно. Суставы ног рептилий позволяют им совершать следующие движения: · На передней ноге лучевая и локтевая кости (которые находятся во втором сегменте ноги) свободно вращаются вокруг плечевой кости (первый сегмент). На задней ноге сустав между большой и малой берцовыми костями (также находящимися во втором сегменте) и бедренной костью (первый сегмент) обычно представляет собой простой нескручивающийся шарнирный сустав. · Сочленения запястья, как правило, подобны шарнирам. Однако если сустав ступни млекопитающих является шарниром в чистом виде, то у рептилий и ранних земноводных ступня может также вращаться относитель но нижнего сегмента. Наконец, заканчивая разговор о рептилиях, заметим, что их шеи и хвосты обычно достаточно хорошо развиты, хотя, может быть, и выглядят несколько несовременно. Насекомые Насекомые — это беспозвоночные животные, относящиеся к типу членисто ногих. У насекомых нет костей. Целостность их тела поддерживается благодаря жесткости внешней оболочки (совсем как у леденцов M&M). Тела насекомых состоят из трех сегментов: головы, груди и брюшка. Их можно отличить от других членистоногих, подобных паукам, по тому признаку, что у насекомых только шесть ног. У большинства насекомых еще есть одна или две пары крыльев, прикрепленных ко второму сегменту тела, как показано на рис. 3.29. Как крылья, так и тела насекомых могут иметь различную форму и размеры в зависимости от типа животного. Большинство насекомых имеют по паре усиков и по три пары простейших, похожих на челюсти элементов рта. Это могут быть либо настоящие острые челюсти, либо видоизмененный их вариант — сосущий хоботок. Пауки Ох, уж эта паукобоязнь! Гадкие пауки, от которых мурашки бегут по телу, — они вызывают замирание сердец у самых смелых из нас. С тех пор как я в пять лет увидела фильм «Страшный человек » (The Incredible Shrinking Man), большой тарантул остается для меня самым ужасным существом, наводящим отвращение и трепет. Тарантул в фильме «Один дома» (Home Alone) был поистине забавным, но... разве можно упрекнуть Даниэля Стерна (Daniel Stern) Рис. 3.29 Представленное здесь насекомое — это одна из шерстобитных пчел за попытку прихлопнуть эту тварь, которая сидела на груди Джо Песи (Joe Pesci). Большой черный паук из фильма «Джуманджи» (Jumanji) также был просто ужасен. Я знаю, что он всего лишь компьютерная модель, но это не избавляет от страха. Пауки отличаются от насекомых тем, что их тело состоит из двух сегментов и имеет восемь ног вместо шести, как показано на рис. 3.30. Первый сегмент — это цефалоторакс (или головогрудь). На нем расположено шесть пар придатков (да, целых шесть!). Первая пара — это челюсти, содержащие железы с ядом. Вторая пара — щупальца , у самок они похожи на ноги, но несколько короче, а у самцов имеют форму луковиц. Щупальца использу ются в качестве чувствительных окончаний. Оставшиеся четыре пары — это собственно ноги. Глаза паука расположены на верхней части цефалото ракса и обращены вперед. Большин ство пауков имеют восемь простейших глаз. Второй сегмент тела паука — это брюшной отдел. Снизу на конце брюшка находится задний проход, а прямо перед ним, внутри брюшного отдела, рас- Рис. 3.30 Паук — это ползающее существо с восемью ногами и телом, состоящим из двух сегментов, от одного вида которого у многих мурашки бегут по телу положены железы, производящие паутину. Эти железы выталкивают клейкую массу, застывающую на воздухе в виде нити, через прядильную систему — группу мягких трубочек, которые направлены наружу. Как вы понимаете, паутина используется пауком в качестве материала для строительства сети. Пауки пришли в мир компьютерной графики с определенной репутацией, сделавшей их эффектными объектами трехмерного моделирования. Но чтобы создать действительно великолепную модель, необходимо вначале изучить строение натуральных пауков. Вам не нужно ходить далеко и искать живых натурщиков — существует много примеров, записанных на видеокассеты. (Вспомните о паукобоязни!) Но если вы любите приключения, зайдите в зоологическую лавку — по крайней мере там пауки сидят за стеклом. Повадки животных Повадку иногда определяют как проявление характера, индивидуальности или выражения субъекта. Это как раз то, что придает уникальность каждому отдельному животному. При компьютерном моделировании животных чрезвычайно важно выбрать такую повадку, которая будет определять индивидуальные черты животного. Конечно, различия в чертах морды у двух львов менее значительны, чем в лицах двух людей, и может показаться, что придать индивидуальность вашим созданиям довольно трудно. Действительно, самка паука породы «черная вдова» выглядит практически так же, как и любая другая самка этого вида. Аналогично: один белый медведь весьма сильно похож на большинство других полярных медведей. Но повадка — это как раз та единственная характеристика, которая может отличать компьютерную модель одного персонажа от других моделей. Разумеется, это не значит, что ради передачи повадки нужно надеть на модель льва кожаную куртку или раскрасить его гриву всеми цветами радуги (кроме тех случаев, когда такой вариант действительно требуется). Это даже не означает необходимости делать животное смешным. Повадка означает такие действия и реакции животного, которые зритель мог бы сразу же опознать. Давайте начнем с головы. Ее общий наклон, расположение ушей и выражение глаз могут демонстрировать такие эмоции, которые моментально воспринимаются человеком. Эти внешние признаки позволяют нам понять, что животное довольно, печально, сердито или потревожено. Уши для тех животных, у которых они имеются, являются особенно важной частью модели. Они помогают передавать суть сюжета и дают аудитории ключ к раскрытию личности животного. Вот соседская кошка плотно прижимает свои уши к голове. Рада ли она видеть вас и вашу маленькую тявкающую собаку? Думаю, что нет! Такое поведение уже о чем-то говорит. Ваша собака наклонила голову и выставила уши торчком. Это немедленно сигнализирует вам, что какой-то объект привлек ее внимание. Глаза животных также передают много нюансов. Хотя они, двигаясь, не могут так же сильно изменять свою форму, как глаза человека, все равно они могут оказаться очень выразитель ными. Глаза некоторых животных, таких, как рептилии или насекомые, не имеют привычной для человека выразительности. Если вы захотите добавить живости моделям таких животных, вам может помочь их «очеловечива ние». Вы можете сделать со своими персонажами то же, что Дисней сделал с удавом Kaa, если, конечно, это не тот случай, когда модель должна иметь реалистичный вид. В последнем случае придется поискать другой путь придания индивидуальности моделируемому персонажу. Совет Не забывайте про блеск глаз животных. Как и в случае трехмерной модели человека, блеск глаз придает персонажам-животным большую жизненность. Если модель остается неподвижной хотя бы недолгое время, пропадает иллюзия реальности картины. Блеск глаз может поддержать реалистичность сцены даже для неподвижного объекта. Совет Не позволяйте хвосту четвероногого персонажа безжизненно повиснуть. Хвост всегда обязан немного двигаться и никогда без видимых причин не должен просто лежать на земле. У моей домашней кошки кончик хвоста подергивается, даже когда она затаилась и готовится броситься на «добычу» (обычно это клубок ниток). Помните, что хвост — это неотъем лемая часть скелета тела. Он движется и реагирует на ситуацию вместе с телом, как одно целое. Не забывайте и про такую функцию кошачьего хвоста, как поддержание равновесия. Работа хвостом — это ключ к способности кошки приземляться на все четыре лапы. Начиная с Сиамы из фильма «Принцесса и бродяга » (Lady and the Tramp) и заканчивая Сильвестром из фильма Looney Toons кошки всегда были любимыми объектами анимации, и для этого есть причины. Глаза кошек очень выразительны, они радикально изменяют свою форму в соответствии с настроением зверя. Кошачьи глаза могут быть полузакрыты, демонстрируя удовлетворение, или широко раскрыты, демонстрируя страх или любопытство. Иногда они выглядят просто как две щелки. Добавьте еще прижатые уши, и — поглядите -ка! — это же просто по-настоящему взбешенная кошка! Совет Если ваша трехмерная модель — это кадр из фильма «Хороший парень», будет лучше изобразить героя небольшим, привлекательным и не обремененным чрезмерной мускулатурой. (Герои типа Сталлоне — это совсем другая категория.) При этом не требуется даже, чтобы животное выглядело и реагировало совершенно натурально, как в жизни. Это заставит зрителя отождествить экранный персонаж с воплощаемым образом. В образе негодяя, с другой стороны, обычно лучше смотрится большой, мрачный и любящий распоряжаться персонаж. Во многих случаях такой герой изображается с острыми углами (превышающими 45 градусов) на лице и теле. Это усиливает негативный вид героя. Совет Сжатие и растяжение мышц ног животных обычно происходит или на одном конце ноги, или на обеих. Эти деформации могут наблюдаться в плечах и бедрах, а также в области лап и пальцев. Собака весьма умеренно выражает свои чувства с помощью глаз и бровей, обычно ее настроение передается наклоном головы, положением ушей, движениями хвоста и очень выразительной собачьей пастью. Лошадь, хотя и может выражать различные чувства, двигая бровями и изменяя положение ушей и головы, имеет только два выражения глаз: спокойное и испуганное. Набор выражений глаз свиньи достаточ но ограничен (ваш любимец Хрюша, конечно, не в счет). Глаза у свиней настоль ко маленькие, что трудно сказать: то ли они смотрят с удовлетворением, то ли просто спят. Следующий выразительный элемент трехмерных моделей животных, на который следует обращать особое внимание, — это хвост. Держится ли хвост уверенно и прямо, или он подогнут между ног? Какой бы тип хвоста ни был естествен для животного, он всегда в большой степени отражает настроение зверя. При конструировании модели хвоста полезно внести небольшие преувеличения для усиления личностных характеристик персонажа. Шея — это часть тела, на которую часто не обращают внимания при воспроизведении повадки животных. На самом деле шея во многих ситуациях определяет повадку и выражает настроение персонажа. Она может выгибаться, демонстрируя враждебность, или вытягиваться, чтобы показать гнев. Однако наиболее часто движения шеи используются для обеспечения полноты картины. Красивая лошадь с гарцующей поступью может иметь выгнутую шею и выглядеть высокомерно. Собака на привязи вытягивает шею далеко вперед, демонстрируя свой пыл. Так что, приступая к работе над моделью, еще и еще раз обдумайте все нюансы. Мех или шкура животного тоже могут отражать его индивидуальность. Если пес худой и нечесаный, это может означать, что он больной, раздражительный или просто старый. Чаще так выглядят самцы. Мягкая, шелковистая шкура, как правило, характерна для самок. Она говорит об ухоженности животного. Если пряди волос шкуры имитируемого животного будут слегка шевелиться по замыслу художника-аниматора, это сразу принесет свои замечательные плоды. Изучение движений животных и их воспроизведение шаг за шагом сделает модели ваших персонажей действитель но реалистичными. Однако, если вы хотите показать, что ваши герои живут настоящей жизнью, должно заработать воображение. Какие-нибудь специфические движения ног или коленей, которые в страхе сдвигаются вместе, придадут вашему животному требуемый характер. В фотографиях Майбриджа (Muybridge) можно высмотреть формы и механику движений, но они не покажут вам того особенного «нечто», которое только и может вдохнуть жизнь в компьютерную модель. Если моделируемый персонаж животного предназначен для компьютерной игры или фильма, вам придется работать над образом заранее известной личности, характер который предопределен. Однако, если вы как художник-анима тор сможете внести свой небольшой профессиональный вклад, это будет способствовать формированию или уточнению характера. Такой подход почти всегда приветствуется режиссером. Когда животное должно по сюжету иметь характерные человеческие черты, помните, что строение его морды отличается от строения лица человека. В большинстве случаев глаза животного не могут изменять форму, а его щеки — выпячиваться подобно человеческим. Некоторые животные настолько стройны и мускулисты, что сжатие и растяжение их мышц может происходить почти незаметно для наблюдателя. В этой главе мы лишь коснулись основ строения тел и движений животных. Вооружитесь полученной информаци ей и отправляйтесь собирать собствен ные наблюдения. За некоторыми из представленных здесь животных наблюдать легче, за другими — труднее. Но всегда помните, что лучший учитель — это ваши собственные глаза. Содержание следующей главы... В следующей главе мы испытаем себя в роли Создателя — признаться, это мое любимое занятие. Мы исследуем строение различных воображаемых существ, от инопланетян до дракона Драко из фильма «Сердце дракона » (Dragonheart) компании Universal. Мы поговорим и о динозаврах, но не потому, что они являются мифически ми существами, а потому, что они давно вымерли. Сейчас имеется достаточ но много информации, касающейся анатомии динозавров, и вы можете удивиться, почему разговор о них пойдет в следующей главе. Дело в том, что среди ученых не затихают споры, были ли эти животные теплокровными или хладнокровными, энергичными или ленивыми. Мы не знаем точно, как они двигались и даже какова текстура их кожи. Поэтому, как и в случае с мифическими персонажами, нам придется действовать на основе интуиции. Итак, приготовьтесь, это будет весьма занимательная глава. Рекомендуем также книги: Эффективная работа с 3D Studio MAX 3 Энциклопедия 3D Studio MAX 3 Издательство | Магазин | Журналы | Отдел сбыта | Обратная связь | Корзина | Почта | Домой Webmaster © 1997-2000 Издательский Дом "Питер" u="u142.87.spylog.com";d=document;nv=navigator;na=nv.appName;t="";p=1; sz=" width=88 height=31 "; hl=history.length;d.cookie="b=b";c=0; bv=Math.round(parseFloat(nv.appVersion)*100); if (d.cookie) c=1;n=(na.substring(0,2)=="Mi")?0:1; if((n==0)||(bv >= 300)){rn=Math.random();t=(new Date()).getTimezoneOffset();} else {rn=0;} z="p="+p+"&rn="+rn+"&t="+t+"&c="+c+"&hl="+hl; if (self != top) { fr=1;} else { fr=0;} r=escape(d.referrer);r1=""; sl="1.0";h=0; pl="";sl="1.1"; if((n==1) && (bv >= 300)) { for(var i = 0; i < nv.plugins.length; i++) pl += nv.plugins[i].name+":"; } j = (navigator.javaEnabled() ? "Y" : "N"); sl="1.2";s=screen;wh=s.width+'x'+s.height; px=(n==0)?screen.colorDepth:screen.pixelDepth;z+="&wh="+wh+"&px="+px; sl="1.3" y=""; y+=""; y+=""; y+=""; d.write(y); |
| содержание | Amway в Тюмени |