| содержание | {PAGES} | Товары фирмы amway |
3D моделирование |
|
3D моделирование 3D моделирование 3D моделирование — одно из самых интересных приложений в области компьютерных технологий С помощью современных программ человек может фактически создать свой собственный мир трехмерных образов и “дорабатывать” его по своему усмотрению Ни один современный боевик, комедия или просто интересный кинофильм уже не представляется нам без серии потрясающих спецэффектов, которые заставляют многих не верить, что происходящее на экране нарисовано на компьютере, а не происходило на съемочной площадке “взаправду” Пускай нам хочется нарисовать простенькую колонну с шаром на вершине. Колонна у нас будет усеченным конусом с цоколем и опорой. Как вы видите, 3D Studio MAX по умолчанию показывает 3 проекции — сверху, слева и спереди — и перспективу. Однако в окне перспективы показывается очень некачественное, черновое изображение, предназначенное для максимально быстрой перерисовки. Многие возможности 3D Studio MAX и спецэффекты становятся видимы только после визуализации или рендеринга. Суть его в том, что из простейших примитивов, созданных вами в процессе моделирования, генерируется ряд поверхностей по весьма сложным алгоритмам — с учётом источников света, текстур, отражения, атмосферных эффектов строится фотореалистичное изображение. Попросим 3D Studio MAX визуализировать нам эту сцену с параметрами, принимаемыми по умолчанию. Не правда ли, не слишком “фотореалистичное” изображение? Ну что же.. Это только начало. На этом изображении цвета объектов оставлены по умолчанию и поэтому на границе колонны и основания видна неприятная граница, несмотря на то, что она слегка смягчена фильтром антиэйлиэсинга (antialiasing) 3D Studio MAX. Этот фильтр предупреждает резкие, “рубленые” кромки на границе двух объектов путём их взаимного размытия. Логично предположить, что цоколь, колонна и основание — единое целое. Для более качественного рендеринга с учётом этого, объединим до этого разные объекты путём создания Compound — составного объекта Boolean. Кроме того, добавим большой прямоугольник под колонну, олицетворяющий “почву”. Как мы видим, за счет того, что в сцену был добавлен несоразмерно большой объект — прямоугольник “основание” — видовые окна, значительно уменьшили свой масштаб из-за применения операции Fit, т.е. “подогнать” масштаб под размеры сцены. Перспективу же мы специально увеличили и сдвинули, чтобы последующая визуализация получилась более наглядной Ну вот, это изображение уже представляет из себя что-то. Использовался стандартный источник света, так как мы еще не определили своих источников. При визуализации был сделан более качественный шейдинг, т.е. мягкий переход окраски граней объекта с учетом его освещённости. Однако, что и говорить, объект выглядит скучновато и не эффектно. Как можно это побороть? После того, как мы создали простую геометрическую модель, не грех выбрать для неё “сцену”. Для этого мы сначала создадим камеру. Применяемый по умолчанию в нижнем правом окне вид Перспектива, в принципе, неплох, но он не позволяет нам легко и быстро менять точку обзора Если же мы создадим камеру и выберем ее в окне перспективы, то меняя ее расположение и ориентацию в других видах, сможем в реальном времени отслеживать изменения “пейзажа” в окне камеры Кроме того, создадим подсветку для сцены. Пусть колонна будег освещена мягким боковым светом, а ее задний вид теряется в полутени. Это важно, так как мы не успели создать обстановки на заднем фоне и вид уходящего в никуда основания сцены будет выглядеть абсолютно непривлекательно. Не обращайте внимания на “зас вечен ность” правого нижнего вида — дело в том, что МАХ некорректно отображает освещенное гь сцены в окне предварительного просмотра при наличии сложных источников света. Ну вот, уже что-то. К сожалению, приходится записывать изображение с большими потерями в качестве, поэтому обратите внимание, что полосам на “полу” сцены мы обязаны не визуализатору МАХ, а погрешностям формата JPEG. Но где мы видели ярко-зеленую колонну с фиолетовым шаром на ней? Разве что на абстрактных полотнах. Все поверхности в реальной жизни представляют из себя сложный и слабо поддающийся математическому описанию набор цветов. Поэтому, хотя в библиотеке МАХ есть “процедурные” материалы, во многих случаях дизайнер просто сканирует реальную поверхность с хорошим качеством, а потом “натягивает” полученную текстуру на поверхность. Параметры этого наложения можно варьировать, в резулыате чего получаем поверхности, очень близкие к реальным. Выберем для пола текстуру травы с небольшими неровностями, а для колонны — текстуру мрамора с мягкими тенями. Шар пускай будет отсвечивать серебристым цветом. Обратите внимание, что МАХ может показывать текстуры и в окне предварительного просмотра. Надо заметить, что делает он это не очень корректно, поэтому этот уровень визуализации годигся только для приблизительной прикидки. Вы можете исправить положение, установив на свой компьютер профессиональную видеокарту, ускоряющую отображение OpenGL-сцен. К тому же подобная карта будет визуализировать предварительный вид сцены намного быстрее, так что вы сможете даже на полном экране просмотреть будущий видеоклип с довольно неплохим качеством. А вот на скорость окончательной визуализации специальная видеокарта не влияет никак. Ну вот, это сцена уже годится для того, чтобы распечатать её на струйном принтере, полюбоваться секунд 20 и выкинуть в корзину. Больше на ней рассматривать нечего. Любая сцена нуждается в заднем плане. У нас же на заднем плане — зияющая пустота. Как бы сделать так, чтобы взгляд зрителя имел какой-то фон и колонна не была такой одинокой? Немного пораскинув мозгами, идём дальше! Кроме того, придумаем фон, немного трансформируем нашу колонну. Из колонны она станет уличным фонарём, освещающим траву перед домиком. Сам домик пока только приблизительно набросаем, не создавая подробных деталей. Кроме того, слегка изомнём .“траву”, создавая иллюзию неровной полянки. Как видим, 3D Studio MAX умеет создавать достаточно наглядное изображение в окне камеры (да и в любом другом). Оно вполне годится для предварительного просмотра сцены Правда, из-за того, что в окне просмотра неправильно учитываются источники свет (точнее, они обсчитываются слишком примитивно), сцена выглядит излишне светлой Кроме того, никаких теней и иных световых эффектов вы в окне не увидите . Зато на достаточно мощном процессоре или с помощью специализированной видеоплаты, вы сможете просматривать анимацию в большом окне чуть ли не в режиме Real-time Для того чтобы подобрать лучшее соотношение между качеством предварительного изображения и эффективностью работы, можно выбирать из различных режимов качества отображения. Естественно, изображение будет значительно приятнее, если мы его визуализируем. Не правда ли, не слишком похоже на картинку в окне просмотра. Добавились свеговые эффекты от фонаря, сама картинка стала более темной Ну и, конечно, текстуры визуализировались с гораздо лучшим качеством Конечно, домик пока напоминает хибарку дядюшки Тома, но ничего — мы его достроим и разукрасим Но это все В составе следующей сцены применены в основном материалы типа Bitmap To есть, с помощью сканированного растра мы пытаемся изобразить материалы реального мира Но вещи обычно имекл, кроме цвета и фактуры поверхности, еще большое количество свойств — таких, как прозрачность, отражение, преломление, пропускание света и так далее Попробуем повысить реалистичность нашей сцены использовав в ней материалы с этими свойствами. Во первых, более подробно детализируем сцену. Домику стоит прерисовать конёк на крыше, окна с подоконниками, трубу, и добавить вторую колонну, она же — фонарь для симметрии. Кроме того, пусть домик у нас будет стоять на берегу озера. Первый из материалов с расширенными свойствами — это материал занавесок и оконного стекла. Занавески сделаны наполовину прозрачными, а стекло — прозрачным практически полностью. В результате мы можем видеть свет, льющийся из окна на берег и траву. Воду сделаем чуть прозрачной, дабы немного видны были элементы дна. Кроме того, применим очень интересный, но крайне ресурсоёмкий приём — создание отражающего свет материала. Как известно, все материалы отражают свет, кроме абсолютно чёрных тел, но такими в реальном мире являются, вроде, только звёзды — “карлики”. Кроме того, они этот свет также поглощают и пропускают. Все эти параметры различны для света с разной длиной волн. Для того, чтобы синтезировать такие эффекты в пакете трёхмерной графики, используется методика трассировки лучей — ray tracing. Её суть состоит в том, что мы рассматриваем отдельно каждый луч света, испускаемый источником. При этом для каждого встретившегося предмета, исходя из заданных пользователем типов материалов, вычисляем коэффициент пропускания, отражения и поглощения (вообще-то, есть ещё ряд других, но менее заметных свойств). После этого продолжаем отслеживать путь модифицированного луча, до тех пор, пока дальнейшее отслеживание не станет ненужным. Количество шагов трассировки лучей может быть задано пользователем, как параметр подсистемы визуализации. К сожалению, этот метод, необходимый для создания фотореалистичных световых эффектов, очень ресурсоёмкий и, зачастую, увеличивает время визуализации во много раз. Спускаясь с высот на землю, заметим, что в 3D Studio МАХ есть специальная карта материала — Flat Mirror, предназначенная для создания плоских зеркальных поверхностей Пусть у нас вода будет спокойной — вечер все-таки .. Поставим коэффициент огражения в 25%. Кстати, чтобы ощутить эффект от всех этих прозрачностей и отражений, следует заставить все основные источники света отбрасывать тень и установить режим обсчета теней в Raytraced. Также для использования отражения следует в параметрах визуализации установить флажок Auto Reflect/Refract Maps. По завершении всех этих действий и выполнения визуализации, получаем следующий результат: Не правда ли, отражение домика и фонарей в воде придают этой сцене реалистичный и интересный вид? К сожалению, время визуализации увеличилось ни много ни мало — в 10 раз. Красота требует жертв. В следующем шаге мы применим и другие “продвинутые” материалы 3D Studio MAX для придания нашей сцене ещё большей реалистичности и законченности. В составе 3D Studio MAX имеются инструменты, придающие дополнительную реалистичность изображению. Это так называемые атмосферные эффекты. Они, в отличии от геометрических примитивов, представляют из себя скорее растровый эффект, хотя их параметры и задаются аналитически. Первый такой эффект — это туман. Подробнее с ним можно ознакомиться здесь. Есть и его разновидность — трёхмерный туман, имеющий больше параметров настройки. В состав 3D Studio MAX 3.0 включен интересный эффект под общим названием Combustion. Он не имеет какой-то определённой характеристики, так как при желании, с его помощью можно смоделировать весьма широкий класс объектов — от пламени пожара до взрыва бомбы или дыма от костра. Это один из примеров применения эффекта. На самом деле. Combustion имеет большое количество параметров, действие которых редко можно точно предугадать. Чаще приходится подбирать значения разных коэффициентов, добиваясь желаемого эффекта. И, наконец, один из самых интересных эффектов — объёмный свет — Volume Light. Представьте себе, что сквозь узкое отверстие в тёмной пыльной комнате светит лучик солнца и вы поймёте механизм действия этого эффекта Вот пример применения такого света в нашей сцене: вы заметили, фонари теперь не только отбрасывают тени, но и виден их свет, отражаемый пылью используя возможность 3D Studio MAX и цветной объёмный свет, можно создавать даже динамические ролики, где Volume Light будет использован для вывесок, источников света и прочих объектов. |
| содержание | Товары фирмы amway |