| содержание | {PAGES} | сколько нужно денег |
Издательство "Питер": Библиотека: Анимация персонажей в 3D Studio MAX |
|
Издательство "Питер": Библиотека: Анимация персонажей в 3D Studio MAX Содержание Библиотека: 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: Эффективная работа с Photoshop 5.5 А. Тайц, А. Тайц Цена: 117 руб. CorelDRAW 9 для профессионалов Ш. Хант Цена: 195 руб. Часть 2 MAX и Character Studio: счастливая встреча Инструмент Biped 101 Расширенные возможности модуля Biped Модификатор Physique Эффекты преувеличения при моделировании персонажей Применение модуля Bones Pro MAX Расширенные возможности Bones Pro MAX Глава 6 Краткий обзор пакета 3D Studio MAX Требования Character Studio к аппаратной части компьютера Инсталляция Character Studio Что нужно знать при работе с Character Studio Обзор возможностей Character Studio Стыковка фрагментов и пропорциональное копирование движений в модуле Biped Имитация движения персонажа по неровной местности Моделирование реалистичной телесной оболочки и движений мускулов с помощью модификатора Physique MAX и Character Studio: счастливая встреча В первых пяти главах мы рассмотрели основы анатомии человека и животных, как реальных, так и воображаемых. Кроме того, был обсужден механизм их движения. В этой главе мы рассмотрим, каким требованиям должен отвечать компьютер для работы с программой Character Studio фирмы Kinetix, как инсталлировать эту программу и какими возможностями обладают два ее основных компонента — модули Biped (Двуногие) и Physique (Телосложение). 3D Studio MAX Пакет 3D Studio MAX фирмы Kinetix — это наследник четвертой версии системы Autodesk 3D Studio, наиболее распространенной в мире из работающих в среде DOS программ для моделирования и анимации трехмерных персонажей. (Для справки: Kinetix — это филиал компании Autodesk, который занимается всем тем, что называется системами мультимедиа.) Программа 3D Studio широко использовалась профессиональными аниматорами и художниками на протяжении более пяти лет, начиная с момента разработки ее первоначальной версии по контракту между Yost Group и Autodesk. Одной из причин успеха 3D Studio явилась открытая архитектура этой программы, позволившая фирмам, не являющимся непосредственными участниками основного контракта, разрабатывать встраиваемые приложения для расширения возможностей 3D Studio. Разработчики 3D Studio MAX сохранили и развили идею открытой архитектуры. Большинство функциональных компонентов ядра комплекса MAX выполнено в виде модулей расширения, которые могут быть изменены или заменены так, что пользователь даже не узнает о том, что он работает не с базовым вариантом программы, а с дополнительным модулем. За счет использования преимуществ усовершенствованного дизайна интерфейса прикладного программирования (Applications Programming Interface — API) разработчики Yost Group сделали MAX мощным многофункциональным программным комплексом, который может наращиваться или модифицироваться в соответствии с нуждами пользователя. Character Studio — это первый коммерческий модуль расширения для MAX. Вслед за ним появилось множество других программ, которые дополнили базовый комплекс возможностями имитации световых ореолов на линзах объектива съемочной камеры, усовершенствованны ми средствами моделирования систем частиц, способами реализации механизма обратной кинематики (Inverse Kinematics — IK) в моделях с большим числом шарнирных сочленений и т.п. Еще большее число программ находится в стадии разработки. Преимуществом такой схемы построения комплекса является не только то, что пользователю обеспечивается возможность практически неограниченно совершенствовать функциональные возможности MAX, но и то, что сторонние фирмы-разработчики могут использовать все достоинства интерфейса MAX, сохраняя привычный вид программы и обеспечивая удобство работы с новыми инструментами. Character Studio — классический пример подобной программы. Она состоит из двух разработанных компанией Kinetix отдельных модулей, которые были написаны различными группами программистов. Компоненты этой программы просто записываются в существующий на жестком диске набор каталогов MAX и дополняют комплекс новыми возможнос тями без обновления или модификации компонентов ядра MAX. Подготовка к работе с Character Studio Перед тем как углубиться в работу с Character Studio, убедитесь в следующем: · Ваш компьютер удовлетворяет требованиям, предъявляемым к нему со стороны Character Studio. Подробный их перечень приводится ниже, в разделе «Требования к компьютеру». · Вы должным образом инсталлирова ли программу Character Studio. Детали процесса инсталляции описаны в разделе «Установка и регистра ция». · Вами выполнен набор учебных упражнений, которые входят в комплект поставки MAX, и прочитаны оба тома «Руководства пользова теля» 1. Сделайте это! MAX настоль ко объемный программный комплекс, что следует как можно лучше ознакомиться со всеми его тонкостями. Держите оба тома «Руковод ства пользователя» под рукой, чтобы иметь возможность обращаться к ним во время работы с Character Studio. · Вы свободно владеете всеми элементами управления и пользователь -ским интерфейсом MAX. Детально об этом говорится в разделе «Требуемые знания». Требования к компьютеру Для работы с Character Studio по существу необходим такой же состав оборудования компьютера, что и для MAX. Если при работе с MAX не происходит постоянного обмена страницами памяти с диском во время визуализации изображения, то инсталляция и функционирование Character Studio будут осуществляться без каких-либо проблем. Однако поскольку применение Character Studio связано с дополнительными вычислительными затратами, можно привести следующие рекомендации. Центральный процессор Хотя MAX и Character Studio с приемлемой скоростью работают на компьюте ре с процессором Pentium-100, тем не менее чем выше доступные вам вычислительные мощности, тем лучше. Я бла- 1Российским пользователям можно также рекомендовать книги «Эффективная работа с 3D Studio MAX» и «3D Studio MAX в примерах», выпущенные в 1997 г. издательством «Питер». — Примеч. ред. Совет Перед инсталляцией Character Studio убедитесь, что базовый комплекс 3D Studio MAX установлен должным образом. годарна компании Intergraph за предоставленную мне возможность запускать MAX на рабочей станции TDZ400 с двумя процессорами Pentium Pro. Этого с избытком хватало для выполнения любых операций в Character Studio. Опыт работы с Character Studio на компьютере с процессором Pentium120 показал, что все операции, кроме визуали зации изображения и воспроизведения готовой анимации, также выполняются безукоризненно. Память Хотя Kinetix предусматривает работу с MAX при наличии 32 Мбайт оперативной памяти, программа Character Studio привносит дополнительные требования к объему ОЗУ, так что фирма рекомендует иметь как минимум 64 Мбайта. Рабочая станция компании Intergraph, о которой я говорила выше, имела 128 Мбайт оперативной памяти. Подкачка страниц памяти с диска происходила лишь изредка независимо от того, какую операцию я выполняла. Упоминавшаяся система с процессором Pentium-120 включала 40 Мбайт оперативной памяти, и было заметно, что она не соответствует режиму продуктивной работы с MAX и тем более с Character Studio (стоило загрузить небольшую растровую картинку любого размера, и тут же начинался интенсив ный обмен с диском). Видеоконтроллер MAX использует программный Z-буфер в качестве принятого по умолчанию алгоритма визуализации. Как MAX, так и Character Studio разработаны фирмой Kinetix в расчете на программную технологию визуализации, называемую HEIDI. Производительность этой программной технологии может быть существенно увеличена при использовании графических ускорите лей на базе микропроцессора GLint. Настоятельно советую использовать HEIDI-совместимый видеоконтроллер с достаточным объемом памяти для обеспечения двойной буферизации при построении изображений сцен. Конфигурация графической подсистемы Хотя можно запускать MAX (и, соответственно, Character Studio) при любой глубине цвета, превышающей 8 бит на пиксель, настоятельно рекомендую не стремиться использовать во время работы режимы высокого цветового разрешения high color и true color. Это лишь снизит производительность системы и не принесет ощутимой пользы ни на одном из этапов создания моделей персонажей, кроме, может быть, работы с модулем Редактор материалов (Material Editor). Только имея видеоконтроллер стандарта HEIDI с очень большим объемом видеопамяти (по крайней мере 8 Мбайт, а лучше — 12 Мбайт или больше), можно с приемлемой производительностью запускать MAX в режиме true color. Установка и регистрация Чтобы установить Character Studio, вставьте компакт-диск в устройство считывания и раскройте его в Диспетчере файлов (File Manager) системы Windows NT 3.51 или в Проводнике (Explorer) системы Windows NT 4.0. В корневом каталоге компакт-диска есть программа setup. Для запуска инсталляции дважды щелкните имя этой программы. Kinetix использует интерак тивную систему инсталляции, так что установка сама по себе проста. Настоятельно рекомендую устанавливать на жесткий диск все файлы, включая все примеры. Позже, если вам понадобится свободное место, их всегда можно удалить. Структура каталогов Процедура установки Character Studio помещает программы модулей Biped (Двуногие) и Physique (Телосложе ние) в каталог plugins главного каталога MAX. Все примеры и файлы сценариев инсталлируются в каталог с именем cstudio, создаваемый также в главном каталоге MAX. Внутри этого каталога создаются подкаталоги, список которых приведен в таблице 6.1. Регистрация После инсталляции Character Studio вы не заметите в MAX ничего нового, кроме нескольких новых элементов. В категории Systems (Системы) командной панели Create (Создать) появится кнопка Biped (Двуногие), в списке Modifiers (Модификаторы), вызывае мом по нажатию кнопки More (Дополнительно) командной панели Modify (Изменить), появится строка Physique (Телосложение), кроме того, некоторые изменения появятся в командной панели Motion (Движение). Когда вы впервые щелкнете кнопку Biped (Двуногие) в категории Systems командной панели Create или попытаетесь модифицировать объект инструментом Physique (Телосложение), откроется окно диалога регистрации. Напомним, что MAX для защиты от пиратского копирования использует аппаратный ключ. MAX и все защищен ные встраиваемые процедуры разработаны таким образом, что они опрашива ют аппаратный ключ, в результате чего последний генерирует уникальный идентификационный номер приложения. Позвоните по указанному в докумен -тации номеру телефона и сообщите Таблица 6.1 Структура каталогов, создаваемых программой инсталляции Character Studio в дополнение к каталогу plugins, в который помещаются программные файлы. Каталог Содержимое scenes файлы сцен типа .max scenes\images отдельные кадры и файлы анимаций типа .avi * scenes\lowres файлы сцен типа .max, содержащие модели фигур человека с малым числом многоугольников scenes\charact файлы сцен .max, содержащие модели персонажей с большим числом многоугольников, включая фигуры инопланетян, хищников и т.д. ЗАМЕЧАНИЕ. Вы можете удалить каталог, помеченный знаком *, после изучения примеров изображений и анимаций сцен, высвободив в результате более 20 Мбайт дискового пространства. Совет Сделайте регистрационный звонок прямо сейчас, когда вы сидите перед своим компьютером и видите на экране окно диалога регистрации. Когда вы получите регистрационный код, сразу же введите его и убедитесь, что система работает. Это, возможно, сэкономит время, которое может потребоваться для повторного звонка в том случае, если вы неверно запомнили или ввели номер. Наконец, запишите регистрационный код на внутренней стороне обложки Руководства пользователя Character Studio так, чтобы при необходимости он оказался был под рукой. (Сделайте то же самое с регистрационным кодом MAX.) свой идентификационный номер. Вам будет дан регистрационный код, который позволит запустить Character Studio. Необходимые сведения Прежде чем использовать инструменты Character Studio, нужно научиться выполнять следующие операции: · Создавать, преобразовывать и модифицировать объекты при помощи стандартных инструментов MAX. · Выделять объекты по отдельности, щелкая их кнопкой мыши, или наборами, охватывая их выделяющей рамкой, появляющейся при перетаскива нии указателя мыши в любом из окон проекций. · Выделять объекты при помощи окна диалога Select by Name (Выделить по имени). · Управлять отображением сцен в окнах проекций и изменять тип проекций. · Изменять конфигурацию окон проекций. · Использовать окно Track view (Просмотр треков) для просмотра и редактирования треков анимации. Если вы умеете выполнять эти операции, значит, вы готовы к работе с Character Studio. Основы работы с Character Studio Character Studio объединяет в себе два независимых компонента: Biped (Двуногие) — инструмент для конструирования скелета и его анимации и Physique (Телосложение) — модификатор объектов, управляющий деформациями сеточных поверхностей. Поскольку это принципиально различные инструменты, они и располагаются в разных местах MAX. Кнопка вызова инструмента Biped находится в разделе Systems (Системы) командной панели Create (Создать), а модификатор Physique расположен в окне диалога Modifiers (Модификаторы), вызывае мом нажатием кнопки More (Допол-нительно) командной панели Modify (Изменить). Инструмент Biped выполняет две основные функции. Во-первых, он создает модель скелета двуногого существа с полным набором иерархических связей между элементами. Такой скелет может использоваться впоследствии в качестве основы для сетчатой оболочки, имитирующей тело персонажа. Во-вторых, инструмент Biped реализует в Совет Одной из тех вещей, которые не умеет делать Character Studio, является обнаружение коллизий, или противоречий, между составными частями сеток, связанных со скелетом Biped при помощи модификатора Physique. Это остается вашей, господа аниматоры , заботой : исправлять ошибки, выражающиеся, например, в том, что руки персонажа проходят сквозь его тело. системе иерархических связей между элементами скелета механизм обратной кинематики, который позволяет имитировать походку персонажа и управляется за счет разметки на сцене следов от ступней ног. Эта вторая функция инструмента Biped обеспечивает, кроме того, учет законов физики реального мира при расчетах, выполняемых программой в ходе имитации движений персонажа, что позволяет, например, смоделировать прогулку по Луне в условиях пониженной гравитации или реалистично воспроизводить прыжки. С помощью модуля Biped можно выборочно присоединять и отделять объекты внутри иерархической структуры. Вы можете с легкостью смоделировать вполне правдоподобную фигуру одного из игроков бейсбольной команды и заставить его метнуть мяч, обеспечивая при этом полный контроль над всеми объектами. Biped предоставляет также набор средств для настройки процедуры обратной кинематики при имитации отдельных движений и создании ключей анимации. Встроенная автоматическая процедура IK может обеспечить лишь единственный вариант реализации определенного набора движений какого-либо персонажа — тот, на который она настроена. Автоматическая процедура не способна реализовать эффект преувеличения того или иного движения, обеспечить опережающий учет факторов, влияющих на движение, или воспроиз вести утонченный ритм действия. Эта процедура всего лишь создает основу для использования как прямой, так и инверсной кинематики при кон- Рис. 6.1 Biped предоставляет возможность быстрого создания иерархически связанного двуногого скелета и позволяет управлять его телесными формами струировании сложных движений с расчетом на последующее добавление тонкостей, на которые не способна программа. Автоматически сгенерировав простые движения хождения, бегания, прыгания или лазания, далее можно отредактировать эти движения, чтобы смоделировать необходимый вариант перемещений. Модификатор Physique на первый взгляд кажется весьма простым, но тем не менее в программу встроено потрясающее количество средств для выполнения сложных и тщательных регулировок. При помощи модификатора Physique вы можете не только «натянуть» сетчатую оболочку на скелет так, что сетка будет деформироваться при движении скелета, но еще и управлять тем, какая часть оболочки будет деформироваться при каждом движении. Кроме этого, можно имитировать проступающие из-под кожи сухожилия и мышцы со свойственными им выпуклостями и растяжимостью. Модификатор Physique может работать совместно с другими программами, опирающимися на модели со структурой иерархических связей, такими, как программа Bones Pro MAX компании Digimation. Инструмент Biped (Двуногие) При первом знакомстве инструмент Biped (Двуногие) выглядит сравнительно простым. Чтобы создать скелет, достаточно щелкнуть кнопку Biped на командной панели Create|Systems, а после этого растянуть габаритный контейнер вверх от опорной поверхности в одном из окон проекций. Biped создаст двуногий скелет с двумя руками и пятью пальцами на каждой из конечнос тей (см. рис. 6.1). Оставаясь в режиме Create (Создать), можно поменять имя объекта на более запоминающееся, а также скорректировать параметры процесса создания объекта в процедуре Biped. Созданный инструментом Biped скелет состоит из простых геометри ческих фигур, которые могут выводиться на экран в виде каркасов, в режиме тонированного отображения или в режиме показа только иерархических связей, образуя фигуру из рычагов и шарниров. Biped может сгенерировать практичес ки любой тип двуногого существа —человека или подобного ему создания. Вы можете изменить относительные пропорции скелета, добавить качающийся (как и положено) хвост или скорректировать число элементов, составляющих ноги, руки, позвоночник или пальцы, и в результате получить требуемую структуру. Единственное, чего вы не можете сделать, — это создать четвероногое существо. Имя процедуры действительно отражает ее сущность. Используя обычные инструменты преобразования объектов MAX, можно придать требуемую форму созданному программой Biped скелету. С помощью таких инструментов легко создаются различные уникальные позы, задаются нужные пропорции и физиологические свойства тел персонажей. Такой способ часто применяется для имитации существ преклонного возраста, полной комплекции, или тех, кто обладает какими-либо другими индивиду альными отличиями. Скелет Biped при создании автоматически снабжается полным набором иерархических связей своих элементов, среди которых роль родительского объекта играет центр тяжести скелета. Способность автоматической генерации связей может сэкономить многие часы вашего времени, которое в противном случае ушло бы на конструирова ние этих связей и ручную настройку Рис. 6.2 Базовая анимация в процедуре Biped управляется серией следов, которые можно сгенерировать автоматически или сформировать вручную поштучно параметров всех суставов. Поверьте, что назначение связей и настройка параметров модели скелета, предоставленной компанией Viewpoint Datalabs и использованной в качестве иллюстрации к предыдущим главам, заняла большую часть дня. Для обеспечения автомати ческого действия механизма обратной кинематики Biped создает до двадцати двух объектов-пустышек, призванных обозначить места сочленений элементов скелета и точки вращения. Анимация ходьбы по опорным следам ног Для реализации движений персонажей инструментом Biped используется как прямая, так и обратная кинематика. Простое хождение, бег и прыжки управляются серией опорных следов, которые не включаются в изображение сцены при окончательной визуализации и появляются в окнах проекций скорее как габаритные контейнеры для ступней ног персонажа. Подобные габаритные контейнеры широко используются в MAX для различных целей при анимации и моделировании. Следы изображаются на экране в виде зеленых и голубых (для правой и левой ноги соответственно) отпечатков ступней. Если вы получали уроки танцев в школьные годы, этот метод должен быть вам знаком. Теперь сторонникам этого метода остается только завидовать! В модуле Biped реализовано два способа анимации движений персонажа. Можно либо вручную расположить каждый след, либо автоматически сгенерировать серию следов по определенному закону (см. рис. 6.2). Независимо от выбранного метода позднее можно отредактировать положение каждого следа в соответствии с конкретными нуждами. После того как все следы будут размещены, единственный щелчок по соответствующей кнопке заставит Biped создать серию ключевых кадров с множеством треков. Эти кадры представляют собой редактиру емый эскиз движений персонажа, характер которых определяется положениями следов. Использование метода следов позволяет, настраивая в диалоговом режиме временное и пространственное положение каждого следа, моделировать процессы хождения, бега, прыганья или любые другие произвольные движения, подобные танцу, подъему по лестнице и так далее. Интерполяция движений с учетом законов физики Инструмент Biped позволяет также поднимать или опускать центр тяжести двуногого персонажа в соответствии с требуемым характером движения или типом телосложения. После этого персонаж может двигаться, поворачиваться и поддерживать равновесие относитель но этого нового положения центра тяжести, что придает его поведению больший реализм. Biped автоматически формирует процесс ходьбы объекта и поддерживает естественные биомехани ческие соотношения между положения ми лодыжек, ног и таза. Biped способен также автоматически накренять объект при повороте в зависимости от скорости и кривизны траектории движения. Biped учитывает положение центра тяжести и интерполирует вертикальные перемещения объекта в промежутках между ключевыми кадрами с учетом законов классической механики Ньютона — так что персонаж не поплывет в воздухе, если он оступится и будет падать с лестницы (конечно, если вы не захотите специально смоделиро вать сцену полета). Однако, если движения вашего персонажа не должны быть ограничены только перемещени ями по земной поверхности, можно выключать динамический режим для определенных интервалов времени, позволяя объекту летать, плавать или ездить на велосипеде. Стыковка фрагментов движений Движения или положения тел в процедуре Biped могут копироваться из одного кадра в другой или зеркально отражаться с одной стороны тела на другую. Поэтому, когда требуется повторение или зеркальное отражение такого движения , как прыжок или танцевальное па, простейший буфер обмена обеспечивает сочленение отдельных фрагментов движений с помощью операций копирования и вставки в сцену копии последовательности опорных следов. Многократное повторение последней операции порождает цельное циклическое движение, что весьма эффективно в таких картинах, как сцена танца. Пропорциональное копирование движений Файл движений, созданных с помощью инструмента Biped, можно записать на диск, а затем использовать его для других трехмерных моделей. Это позволит вам воспользоваться одной и той Совет Опорные следы связаны не только с ногами персонажа, но и со всей структурой его тела. Если пространственное положение следов регулируется, то адаптивно изменяется положение ключей анимации, связанных со следами ног и других частей тела. Настройка моментов времени выполнения и длительности шагов также вызывает соответствующую перестройку ключей анимации ног и тела. Если какой-то ключ удаляется или изменяется, Biped адаптивно подстраивает поведение во времени и пространственное расположение системы ключей анимации к структуре окружающих тело опорных следов. же хорошо проработанной схемой движений для различных объектов, учитывая в то же время уникальные физические характеристики каждого из них. Biped может автоматически реагировать на любые изменения размера объекта, приспосабливая местоположение опорных следов к длине ног и параметрам таза. Это удобно, если схема движения, сконструированная для маленького существа, применяется к трехмерной модели фигуры 50футовой женщины. К счастью, Biped вдобавок настраивает силу тяжести в соответствии с высотой персонажа, поэтому наша 50футовая женщина будет твердо стоять ногами на земле. Движение по неровной местности Если вы столкнетесь с проблемой, состоящей в том, как заставить объект двигаться естественным образом по неровной кочковатой поверхности, Biped поможет и здесь — он сгенерирует движение персонажа на неровной местности путем изменения высоты расположения и ориентации опорных следов ног. Положения опорных следов могут быть настроены либо непосред ственно в процессе их расстановки на сцене, либо позже. Такой подход позволяет заставить персонаж взбирать ся по лестнице, спрыгивать со скалы или ходить по кочкам. Применение инструмента Biped для анимации персонажей Как отмечалось в предыдущих главах, задача анимации моделей людей или двуногих животных с имитацией естественных движений почти всегда связана с большими затруднениями. Character Studio — это первая программа моделирования и анимации объектов для комплекса MAX, которая предоставляет возможность выбора пути, по которому должен двигаться трехмерный персонаж. Анимация перемещений персонажей по опорным следам позволяет избежать рутинного ручного труда, присущего традиционной технике. Хотя Biped сам производит стандартную разметку опорных следов, он предоставляет возможность для быстрой и простой настройки поведения объекта, его динамики и временных интервалов движения. После этого можно добавить какие-либо небольшие, но выразитель ные детали, чтобы сделать поведение персонажа более естественным. Затем, когда Biped сконструирует основу сценария движений персонажа, можно изменить или скорректировать рисунок шагов, воспользовавшись специальны ми функциями Biped для редактирова ния как ключей анимации, так и самих опорных следов. Основная особенность функционирова ния инструмента Biped в процессе анимации персонажей заключается в том, что он формирует промежуточные позиции персонажа при движении, исходя из того, что вы оживляете двуногую фигуру, а не произвольный набор связанных объектов. Интерполяция ключей анимации на основе физических принципов , выполняемая инструментом Biped, позволяет реализовывать естественную постановку ног на опорную поверхность и плавное движение персонажа без подпрыгивания. Такого эффекта невозможно достигнуть с помощью процедур, работающих на принципе сплайновой аппроксимации анимационных ключей. Подобные программы хорошо сглаживают движения, но сами движения при этом часто оказываются не вполне естественными, особенно при моделировании двуногих существ. Когда персонаж шагает, Biped соблюдает основы механики движений при ходьбе. Если существо бежит, прыгает или подпрыгивает на одной ноге, Biped учитыва ет динамику силы тяжести, чтобы достигнуть изящности и подлинного ощущения веса. Способность сохранять непрерывность функции скорости при подпрыгивании и в момент касания земли основана именно на точном учете вертикальной динамики веса. Обратите внимание на то, что пока двуногая фигура находится в воздухе, центр тяжести ее тела движется в горизонтальной плоскости с постоянной скоростью по прямой линии — именно так, как это и должно быть в реальности. Хотя говорят, что Biped является анимационной системой с управлением движением по опорным следам, на самом деле это типичная система анимации объектов по ключевым кадрам. Это значит, что когда Biped пытается интерполировать ключи, основываясь на физических принципах, он тем не менее не принуждает вас использовать только допустимые из физических соображений положения тела персонажа. Единственным ограничением, накла-дываемым инструментом Biped на процесс анимации, является то, что если модель взлетает в воздух, ее вертикальная скорость определяется силой тяжести. Модификатор Physique (Телосложение) Physique — это встраиваемый модификатор, который позволяет создать трехмерную сетчатую оболочку вокруг скелета, подготовленного инструментом Biped (или другой иерархически упорядоченной структуры «костей»). Если при помощи Biped уже выполнена анимация скелета, то можно наложить оболочку на скелет и заставить ее следовать сценарию анимации. Модификатор Physique снабжает модель персонажа хорошо подогнанной оболочкой, которая изгибается, перемещается, растяги вается, сморщивается или выпячивает ся сообразно с движениями персонажа (см. рис. 6.3). Рис. 6.3 Телесная оболочка (слева) готова к связыванию со скелетом (справа). Обычно скелет сразу помещается внутрь оболочки, чтобы облегчить выравнивание, однако здесь для сравнения он показан отдельно Сухожилия и выпуклости тела Ваши собственные руки и ноги обладают структурой из костей, сухожилий и мышц, обеспечивающей движения этих частей тела и придающей им соответствующую форму. Модификатор Physique также учитывает структуру скелета, снабжая персонажи реалистич ной телесной оболочкой и позволяя имитировать движения мышц с тонким управлением в районе сгибов, складок и образующихся вокруг суставов выпуклостей. Смотри рис. 6.4. (Однако Physique не предоставляет вместе с формой и внешним видом мышц еще и их двигательную силу.) Сухожилия в программе Physique располагаются в районе суставов скелета во многом подобно тому, как и у нас с вами, и служат для разглаживания и придания нужной формы поверхности кожи во время движения. Они очень полезны в области шеи, плеч и таза, где тело имеет сложную форму, и необходимость дополнительного управления деформацией телесной оболочки очевидна. Настоящий триумф Physique наступает в тот момент, когда вы производите точную настройку поведения оболочки при перемещении расположенного внутри нее и связанного с ней скелета. Основные действия выполняются при этом автоматически, однако любая оболочка требует некоторой окончательной доводки (см. рис. 6.5). При настройке можно выделять вершины оболочки, которые должны находиться под влиянием подвижности в определенном суставе, вручную, связь за связью. Такой метод позволяет, например, сгладить выступы плечевых суставов в процессе движения рук или правильно воссоздать структуру складок кожи на ладонях и в подмышечных впадинах. Physique способен создавать и запоминать любое количество групп объемных контуров, называемых выпуклостями . Эти выпуклости можно расположить в любой части модели так, что когда при движении достигается установленный заранее угол наклона тела или угол сгиба сустава, на оболочке персонажа появляются хранимые в памяти группы контуров. Эта функция позволяет точ- Рис. 6.4 Редактор сечений модификатора Physique позволяет определить вид телесной оболочки около каждого сустава и настроить параметры выпуклостей, соответствующих разным углам изгиба сустава Рис. 6.5 Модификатор Physique автоматически устанавливает набор вершин в районе каждого сочленения скелета, на которые будет влиять движение сочленения, перебирая вершину за вершиной и сустав за суставом. Это и недостаток Physique, и возможность для точной настройки телесной оболочки но управлять степенью наложения нескольких таких групп, так что результи рующая выпуклость может быть либо локализованной в пространстве и во времени, либо распределенной по всему диапазону движений конечности. На практике этот метод служит для управления проявлением мышц под телесной оболочкой, позволяя заставить их выпячиваться постепенно, либо неожидан но в процессе движения модели. Модификатор Physique позволяет придать персонажу личностные качества и сделать его более жизненным. Этот инструмент может работать с двуногими человекоподобными существами, четвероногими животными, неодушевленны ми объектами и любыми другими подобными созданиями. Создание телесной оболочки Оболочка в инструменте Physique может быть геометрической формой, сеткой кусков Безье, сплайном, или даже формой-текстом. Можно использовать заранее построенный сетчатый объект или набор объектов, сетчатый объект, к которому применены какие-то модификаторы или сетку, образующую составной объект, подобный булевскому. Вы даже можете сконструировать оболочку для модификатора Physique из нескольких несвязанных объектов, таких, как элементы одежды или присоединенные сетчатые модели частей тела. Например, оболочка, показанная на рис. 6.3 — 6.5, в действительности состоит из отдельных кусков. В главе 8 вы узнаете о конкретных шагах, необходимых для того, чтобы «одеть» скелет Biped. Если говорить об основных действиях, то нужно сперва расположить готовую сетчатую оболочку в некоторой нейтральной позиции (называемой в «Руководстве пользователя» Character Studio эталонной позицией — reference pose), затем создать скелет Biped, который имеет ту же высоту, что и оболочка. Далее при помощи операций трансформации комплекса MAX вставить скелет внутрь оболочки подходящим образом. После этого надо выделить всю оболочку, запустить модификатор Physique и, наконец, связать модифицированную оболочку со скелетом. Содержание следующей главы... В следующей главе будет показано, как создавать простейший скелет Biped и приспосабливать его под различные типы фигур человека, двуногих животных и т.п. Затем мы рассмотрим, как в разных ситуациях выполнять анимацию полученных скелетов. Это будет интересная глава, так что сейчас не время откладывать книгу! 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 | сколько нужно денег |