Анимация
В этой главе
Инструменты для работы с анимацией
Типы анимации
Окно Graph Editor
Воспроизведение анимации
Подведем итоги
 |
к созданию анимации, необходимо ознакомиться
 |
|
 |
Инструменты для работы с анимацией
Перед тем как приступить к созданию анимации, необходимо ознакомиться с инструментами, которые вам предстоит использовать. В расположенных ниже разделах вы найдете обзор необходимых элементов интерфейса.
Подготовка к анимации
Процесс создания анимации начинается с указания базовых настроек ползунка диапазона и ползунка таймера анимации. Чтобы убедиться, что указанные элементы видны, нажмите пробел, чтобы вызвать меню оперативного доступа, а затем нажмите правую кнопку мыши справа от команды Hotbox Controls (Элементы управления), чтобы открыть контекстное меню для элементов интерфейса, связанных с анимацией, как показано на рис. 10.1. Используйте это контекстное меню, чтобы сделать видимыми ползунок диапазона и ползунок таймера анимации.
Рис. 10.1. Используйте меню оперативного доступа, чтобы быстро сделать видимыми части пользовательского интерфейса
Ползунок диапазона и параметры анимации
На рис. 10.2 показан вид ползунка диапазона. Он используется для задания общей продолжительности анимации. Также с его помощью можно временно ограничить диапазон воспроизведения, указав начальный и конечный кадры интервала. На рисунке показано, что в данный момент рассматривается диапазон с кадра № 60 по кадр № 120. После того как указанный сегмент будет отредактирован, можно переместить ползунок диапазона на другую область или же растянуть его для показа всего диапазона.
Рис. 10.2. Ползунок диапазона используется для управления продолжительностью анимации и ограничения воспроизведения определенной областью
Альтернативным инструментом управления продолжительностью анимации является окно диалога Preferences (Параметры). Его можно открыть, щелкнув на кнопке Animation Preferences (Параметры анимации), расположенной справа от ползунка диапазона, как показано на рис. 10.2, или выбрав в меню оперативного доступа команду Window > Setting/Preferences > Preferences (Окно > Настройки/Параметры > Параметры). Перед тем как вносить какие-либо изменения, выберите команду Restore Default Settings (Восстановить заданные по умолчанию параметры) в меню Edit (Правка) появившегося окна диалога.
Впоследствии можно скрыть элементы интерфейса Shelf (Полка) и Tool Box (Панель инструментов) для получения дополнительного рабочего пространства.
Выберите в расположенном слева списке Categories (Категории) вариант Timeline (Временная шкала), как показано на рис. 10.3. Теперь можно указать диапазон воспроизведения анимации и ее общую продолжительность. Кроме того, существует возможность изменить время воспроизведения анимации, размер ползунка таймера анимации и прочие параметры.
Рис. 10.3. На вкладке Timeline окна диалога Preferences можно указать общую продолжительность анимации и скорость ее воспроизведения в окне проекции
Частота кадров
Одним из основных параметров анимации является частота кадров. Он влияет на продолжительность и плавность воспроизведения. По умолчанию в Maya используется та же частота кадров, что и в обычном кино, равная 24 кадрам в секунду. Это значит, что за одну секунду будут показаны 24 кадра. Таким образом, анимация, занимающая несколько минут, требует визуализации тысяч кадров.
ПРИМЕЧАНИЕ
Также для анимации можно использовать стандарты телевизионного сигнала: NTSC и PAL. Первый используется в странах Америки и Японии и составляет 30 кадров в секунду. Стандарт PAL применяется в странах Европы и составляет 25 кадров в секунду. Имейте в виду, что эти стандарты имеют различное разрешение визуализации.
Определение диапазона анимации
Диапазон анимации определяет ее общую длину в кадрах. При его указании необходимо решить, сколько секунд будет длиться ваша анимация. Затем нужно умножить количество секунд на частоту кадров. Анимация, которую вам предстоит создать в этой главе, имеет продолжительность 20 секунд. Частота кадров будет равна 30 кадрам в секунду. Соответственно, диапазон анимации составит 30 кадров/с х 20 с = 600 кадров.
Ползунок таймера анимации
Ползунок таймера анимации, показанный на рис. 10.4, является существенным инструментов для работы с анимацией в Maya. Его можно использовать для просмотра анимации в действии, для перехода на определённый кадр, а также для размещения ключей анимации.
Рис. 10.4. Ползунок таймера анимации и элементы управления анимацией
Перемещая с помощью мыши ползунок таймера анимации, можно увидеть движение объектов в сцене. Черная вертикальная черта указывает номер текущего кадра. Если выделенному в данный момент объекту сцены соответствуют ключи анимации, они появятся на ползунке в виде красных вертикальных линий. Справа от него расположена группа кнопок, используемых для воспроизведения анимации и для перехода от одного ключевого кадра к другому.
Окно Graph Editor
Окно диалога Graph Editor (Редактор анимационных кривых), показанное на рис. 10.5, используется для редактирования значений ключей анимации.
Оно содержит анимационные кривые — графики, иллюстрирующие характер и величину изменений ключевых параметров во времени. Анимационная кривая содержит ключи анимации. Помните о возможности изменять масштаб изображения в этом окне диалога и пользоваться прокруткой.
Редактор анимационных кривых можно использовать как в качестве плавающего окна диалога, так и в виде одного из окон проекции. В первом случае достаточно выбрать в меню оперативного доступа команду Window > Animation Editors > Graph Editor (Окно > Редакторы анимации > Редактор анимационных кривых). Если же требуется, чтобы оно фигурировало в виде окна проекции, вписавшись в текущую конфигурацию, выберите команду Panels > Saved Layouts > Persp/Outliner/ Graph (Панели > Варианты компоновки > Persp/Outliner/Graph). В процессе выполнения следующего упражнения попробуйте оба варианта и решите, какой из них вам удобнее использовать.
Рис. 10.5. Окно диалога Graph Editor дает возможность легко редактировать параметры ключей анимации
Итак, рассмотрим интерфейс окна диалога Graph Editor (Редактор анимационных
кривых):
Строка меню. Строка меню, вид которой показан на рис. 10.6, содержит все команды, необходимые для работы с окном диалога Graph Editor (Редактор анимационных кривых). Меню Edit (Правка) напоминает стандартное меню текстового редактора, правда, в данном случае приходится работать с ключами анимации, а не с текстом. Меню Curves (Кривые) позволяет контролировать вид анимационных кривых, заданный путем создания ключей анимации. Например, можно заставить определенные кадры повторяться снова и снова. Для редактирования ключей используйте команды меню Keys (Ключи анимации). Для выбора варианта сглаживания анимационной кривой справа и слева от каждого из ключей анимации предназначены команды меню Tangents (Касательные).
Рис. 10.6. Выпадающие меню окна диалога Graph Editor, предназначенные для редактирования анимационных кривых, ключей анимации и касательных
Панель инструментов. Показанная на рис. 10. 7 панель инструментов предоставляет быстрый доступ к функциям редактирования кривых и ключей анимации.
Рис. 10.7. Панель инструментов дает быстрый доступ к часто используемым функциям
окна диалога Graph Editor
Панель Outliner. Панель Outliner (Структура) имеет то же самое назначение, что и одноименное окно диалога, которое вам приходилось часто использовать в процессе выполнения упражнений. В данном случае она применяется для выделения параметров объектов, которым назначены ключи анимации. Для наглядности такие параметры выделены курсивом.О Окно просмотра. Используется для показа и редактирования ключей анимации, анимационных кривых и касательных. Изменение формы кривой осуществляется с помощью стандартных инструментов преобразования: Select (Выделение), Move (Перемещение) и Scale (Масштабирование). По оси X откладываются номера кадров, а по оси Y — числовые значения ключей.
ПРИМЕЧАНИЕ
В Maya существует еще один редактор анимации Dope Sheet (Монтажный стол). Вместо анимационных кривых в нем в виде цветных прямоугольников показаны ключи анимации, перемещая которые можно корректировать время наступления события. Также с его помощью осуществляется синхронизация движения со звуковым файлом.
Упражнение. Редактирование ключей в окне Graph Editor
В этом упражнении вам предстоит детально ознакомиться с окном диалога Graph Editor (Редактор анимационных кривых). Вы можете продолжить работу над сценой из предыдущего упражнения или загрузить файл ch10tut01end.mb, чтобы иметь гарантию, что все было сделано правильно.
Если вы загрузили файл, для начала закройте окно диалога Outliner (Структура). Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Persp/Outliner/Graph (Панели > Варианты компоновки > Persp/Outliner/Graph) и убедитесь, что ползунок таймера анимации стоит на отметке первого кадра. Скройте слои PorchL и ChimneyL, так как они не пригодятся в данном упражнении, зато способны замедлить воспроизведение анимации.
В окне Outliner (Структура) щелкните на квадратике со знаком «плюс», расположенном слева от имени группы Old_House, чтобы раскрыть дерево иерархии этой группы, и выделите модификатор House_Bend. В окне Graph Editor (Редактор анимационных кривых) автоматически появится соответствующая анимационная кривая, форма которой определяется ключами анимации, созданными в предыдущем упражнении.
Перед тем как приступить к редактированию ключей анимации, измените масштаб кривой, выбрав в меню View (Вид) окна команду Frame All (Показ всех объектов). Тот же самый результат достигается нажатием комбинации клавиш Shift+A.
Каждый ключ представлен небольшой точкой, лежащей на кривой. Нажмите комбинацию клавиш Alt+v, чтобы начать воспроизведение анимации, и понаблюдайте за тем, что происходит в окне Graph Editor (Редактор анимационных кривых). Вы увидите, что вдоль оси X перемещается вертикальная черта, отмечающая положение текущего показываемого кадра. Внимательно посмотрите, как это соотносится с движением дома.
Чтобы сделать анимацию более плавной, изменим форму анимационной кривой. Выделив ее щелчком, вы увидите появление касательных в местах расположения ключей анимации, как показано на рис. 10.8.
Рис. 10.8. Результат выделения анимационной кривой в окне просмотра
Выделите рамкой третий ключ, который расположен в кадре № 350. Номер кадра и значение ключа будут показаны в соответствующих полях панели инструментов. Касательная на данный момент расположена под углом, но для сглаживания кривой желательно разместить ее горизонтально. Нажмите кнопку Flat (Плоская форма) панели инструментов или выберите команду Flat (Плоская форма) в меню Tangents (Касательные) окна диалога Graph Editor (Редактор анимационных кривых). В результате касательная окажется параллельной оси X, а форма анимационной кривой в точке ключа станет более гладкой.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если вы ожидали увидеть более радикальные изменения формы анимационной кривой в результате редактирования положения касательной, имейте в виду, что, несмотря на кажущуюся малость изменений, после запуска воспроизведения анимации эффект будет заметен очень хорошо.
Существует несколько вариантов формы касательных. Самостоятельно поэкспериментируйте с каждым из них, чтобы посмотреть, как они действуют. Например, выбрав вариант Break Tangents (Разрыв касательных), вы получите возможность перемещать части касательной независимо друг от друга, чтобы создать разрыв анимационной кривой, что соответствует резкому скачку объекта.
Выравнивание касательной приводит к тому, что анимационная кривая в каждой точке слева и справа от ключа имеет значение, не превышающее значение в ключевом кадре. Если внимательно рассмотреть верхнюю часть, можно заметить, что справа от ключа значение анимируемого параметра превосходит значение в точке ключа. Однако идея анимации в данном случае состоит в том, что ключи представляют предельные значения параметра. По очереди выделяйте каждый из них и нажимайте кнопку Flat (Плоская форма). В результате движение дома должно стать более равномерным.
Чтобы еще больше сгладить анимацию, воспользуйтесь инструментом Move (Перемещение). Нажмите клавишу w и средней кнопкой мыши переместите ключи таким образом, чтобы они оказались равномерно распределенными вдоль оси X, например, как показано на рис. 10.9. В результате переходы из одного состояния в другое станут менее резкими. Сохраните сцену.
СОВЕТ
Создать дополнительные ключи можно, нажав кнопку Insert Keys (Вставить ключи) на панели инструмента окна Graph Editor (Редактор анимационных кривых) и щелкая средней кнопкой мыши в нужных местах анимационной кривой.
Рис. 10.9. Результат перемещения ключей анимации
Подведем итоги
Анимация позволяет изменить положение и вид объекта во времени. Вы можете использовать динамические объекты (о которых мы расскажем вам в главе 13), анимацию вдоль пути или вручную создать набор ключей, позволив программе рассчитывать промежуточные положения объектов. Существует еще несколькоспособов анимации объектов. В этой главе вы получили представление об основных способах создания, редактирования и обсчета анимации в Maya:
Подготовка сцены к созданию анимации. Для осуществления необходимых настроек использовалось окно диалога Preferences (Параметры).
Ключи и анимация. Знание способов настройки ключей является первым шагом в анимации объектов.
Редактирование ключей и анимационных кривых. В некоторых ситуациях невозможно отредактировать анимацию должным образом, используя только ключи. Изменение формы анимационных кривых и наклона касательных предоставляет более совершенный способ управления анимацией.
Просмотр анимации с помощью функции Playblast. Вряд ли вам понравится в течение нескольких часов настраивать анимацию объектов в сцене, а затем потратить целый день на визуализацию, только чтобы обнаружить, что полученная анимация вас не устраивает. Однако этой проблемы можно избежать, воспользовавшись функцией Playbtast (Воспроизведение).
Редактирование сцены с домом. Упорная работа над сценой с домом в упражнениях предыдущих глав сделала ее достойной визуализации. Дом постепенно становится все более совершенным и к концу книги его будет не стыдно показать зрителям.
| |
|
Типы анимации
Существует несколько различных способов анимации объектов сцены. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, которые мы обсудим ниже. Это поможет вам впоследствии выбрать наиболее подходящий тип анимации.
Анимация вдоль пути
Первое представление об анимации вдоль пути вы получили в главе 4. Общая идея этого метода состоит в том, что вы создаете NURBS-кривую и соединяете ее с объектом, который начинает двигаться вдоль этой кривой. В главе 4 в качестве такого объекта фигурировала шлюпка. Имеется возможность указать, в каком месте кривой объект должен находиться в определенный момент время. Это позволяет смоделировать изменение направления движения, задержку в одной точке или колебание вокруг нее. Этот метод будет еще раз рассмотрен в главе 11, где вам предстоит заставить камеру двигаться вокруг дома.
Нелинейная анимация
Усовершенствованный вид анимации создается в Maya с помощью окна диалога Trax Editor (Редактор слоев). В отличие от анимации, построенной на основе ключевых кадров, нелинейная анимация не имеет зависимости от времени. Движение объектов моделируется путем комбинации отдельных слоев анимационной последовательности. Временная шкала позволяет использовать отдельные фрагменты анимации и объединять их различными способами. Кроме того, вы можете ускорять или замедлять воспроизведение участков анимации.
Этот метод также полезен для редактирования отдельных частей анимации, не затрагивая при этом уже полученные результаты. Например, если нужно, чтобы на каком-то участке персонаж бежал, а не шел, можно вырезать этот участок и изменить характер движения ног. При этом остальная часть анимации останется без изменений. Если вас устраивают полученные результаты, можно скомбинировать вырезанный участок с остальной частью анимации.
Анимация на основе ключевых кадров
Стандартным методом анимации является анимация на основе ключевых кадров, и именно его вы будете использовать в упражнениях этой главы. Суть метода состоит в создании ключей анимации для крайних положений объекта, позволив компьютеру рассчитывать состояние объекта в промежуточных положениях.
Например, при моделировании процесса сгибания руки необходимо создать два ключа анимации — один для полностью вытянутой руки, а второй для руки в согнутом состоянии. Каждый ключ связан с определенным моментом времени. Когда ползунок таймера анимации попадает на определенный кадр, параметры объекта принимают значения, заданные с помощью ключа.
Первым шагом к созданию анимации является указание ее диапазона. Затем можно начать размещение ключей в определенных кадрах, используя окно каналов или клавиатурные комбинации.
Для создания ключей можно использовать метод автоматической установки ключевых кадров. Он начинает действовать после нажатия кнопки Auto keyframe (Автоматическая установка ключевых кадров), расположенной справа от ползунка Диапазона. Идея метода состоит в том, что после нажатия этой кнопки любое изменение параметров объекта приводит к созданию ключа анимации. Соответственно, вам остается только устанавливать ползунок таймера анимации на нужный кадр и затем менять параметры объекта или объектов. Однако необходимо вручную создать первый ключ анимации, чтобы инициировать процесс.
ПРИМЕЧАНИЕ
В Maya имеется возможность настроить изменение одного ключевого параметра в зависимости от состояния другого. Подробную информацию об этом вы найдете в главе 14. Например, можно связать движение скачущего шарика с интенсивностью падающего на него света. В итоге шарик будет освещен ярче всего в момент достижения максимальной высоты.
Упражнение. Анимация дома
Рассмотрим процесс создания анимации по методу ключевых кадров на примере. В этом упражнении вам предстоит создать ключи для параметров деформации изгиба. Соответствующий модификатор позволяет различным образом искажать форму домика, чтобы создать впечатление наличия в нем привидений. Загрузите файл ch10tut01start.mb. Сцена содержит дом, которому были назначены материалы, источники света, и опорную плоскость, формирующую окружающий пейзаж.
Откройте окно диалога Preferences (Параметры) и выберите в списке Categories (Категории) вариант Settings (Настройки), чтобы открыть вкладку General Application Preferences (Общие параметры приложения).
В раскрывающемся списке 7 Time (Время) раздела Working Units ( Рабочие единицы измерения) выберите вариант NTSC (30 fps).
В списке Categories (Категории) выберите вариант Timeline (Временная шкала) и введите в поля, расположенные справа от имени параметра Animation Start/End (Начало/Конец анимации), значения 1 и 600 соответственно. Вы увидите, как
после этого изменится вид ползунка диапазона. Проверьте, чтобы в раскрывающемся списке Playback Speed (Скорость воспроизведения) раздела Playback (Воспроизведение) был выбран вариант Real-Time (30 fps) (В реальном времени (30 кадров/с)). Именно с этой частотой будет показана анимация в окне проекции при нажатии кнопки Play (Воспроизведение) в группе кнопок управление анимацией. То есть при необходимости часть кадров будет просто пропущена. Для сохранения сделанных изменений нажмите кнопку Save (Сохранить) в нижней части окна диалога Preferences (Параметры).
Если теперь при нажатии комбинации клавиш Alt+v вы обнаружите, что анимация останавливается и возвращается на начало, не доходя до кадра № 600, измените диапазон ее воспроизведения. Для этого нужно ввести в поле Playback End Time (Время окончания воспроизведения анимации) значение 600.
Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Persp/Outliner (Панели > Варианты компоновки > Persp/Outliner). Чтобы убрать из сцены лишние объекты, оставьте видимыми только слои OuterWallsL, ChimneyL, WindowsL, InnerWallL, DoorL, PorchL и RoofL. Нажмите клавишу 5 для перехода в режим тонированной раскраски.
Теперь пришла пора выделить модификатор, для которого нужно создать ключи анимации. В окне Outliner (Структура) щелкните на квадратике со знаком «плюс», расположенном слева от имени группы Old_House, и выделите строчку House_Bend. В разделе Inputs (Входные данные) окна каналов щелкните на имени модификатора bendl, чтобы сделать доступными его параметры.
Убедитесь, что ползунок таймера анимации стоит на отметке кадра № 1. Нажмите кнопку Auto keyframe (Автоматическая установка ключевых кадров).
Выделите имя параметра Curvature (Кривизна) в разделе Inputs ( Входные данные) окна каналов, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню вариант Key Selected (Установить ключ у выделенного параметра), чтобы создать первый ключевой кадр. Параметры, которым соответствуют ключевые кадры, выделены в окне каналов оранжевым. Убедитесь, что в кадре № 1 появился ключ анимации.
Переместите ползунок таймера анимации на отметку кадра № 150. Это можно сделать, введя в расположенное справа от ползунка поле Current Time (Текущий кадр) значение 150.
В окне каналов введите в поле параметра Curvature (Кривизна) значение 0,6, чтобы создать второй ключ. Затем перейдите к кадру № 350 и сделайте кривизну равной -0,5. В кадре № 400 значение данного параметра должно стать равным нулю. Затем для кадров № 450, 530 и 600 сделайте параметр Curvature (Кривизна) равным -0,2, 0,5 и 0,3 соответственно. Затем снова нажмите кнопку Auto keyframe (Автоматическая установка ключевых кадров), чтобы выйти из режима создания ключевых кадров.
Введите в поле Current Time (Текущий кадр) значение 1 и нажмите комбинацию клавиш Alt+v, чтобы посмотреть, как будет изменяться форма дома. Снова нажмите Alt+v для остановки воспроизведения анимации. Как вы видите, иногда объект начинает двигаться рывками. В следующем разделе мы поговорим о том, как сделать движение более плавным, используя инструмент Graph Editor (Редактор анимационных кривых). Сохраните сцену под именем ch10HouseAnomation.
Воспроизведение анимации
Воспроизведение анимации в окне проекции Perspective (Перспектива) дает примерное представление о том, как она будет выглядеть в итоге. Но даже самый мощный компьютер не сможет воспроизвести анимацию достаточно гладко при заданном значении частоты кадров. В некоторых случаях это можно компенсировать, скрыв лишние детали объекта или понизив качество картинки на экране. Однако иногда и этого бывает недостаточно и приходится создавать небольшой фильм, покадрово визуализируя анимацию. Но этот процесс может занять несколько часов. Поэтому для просмотра анимации в реальном времени в Maya используется особый модуль Playblast (Проигрыватель).
Упражнение. Использование проигрывателя
Принцип работы модуля Playbtast (Проигрыватель) состоит в создании моментальных снимков экрана, соответствующих каждому кадру анимации, с последующим показом полученного набора изображений. В результаты вы получаете представление о том, как будет выглядеть анимация после итоговой визуализации. Также это дает возможность определить области анимации, выходящие за границы временной шкалы. Если вы предпочитаете использовать наш вариант сцены, загрузите файл ch10tut02end.mb.
В окне проекции Perspective (Перспектива) разместите дом таким образом, чтобы иметь возможность наблюдать все его деформации. Выберите в меню оперативного доступа команду Window (Окно) и щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Playblast (Проигрыватель). Выберите в меню Edit (Правка) появившегося окна диалога команду Reset Settings (Сбросить настройки).
Обратите внимание, что значение параметра Scale (Масштаб) равно 0,5. Нажмите кнопку Playblast (Воспроизведение). Изображение в окне проекции Perspective (Перспектива) тут же уменьшится наполовину и начнется воспроизведение анимации с частотой один кадр в секунду. При этом каждый кадр сохраняется в буфере.
ВНИМАНИЕ
Обсчет изображений происходит с помощью видеокарты вашего компьютера. Если закрыть Maya другим окном в процессе подготовки к воспроизведению с помощью функции Playblast (Проигрыватель), ресурс видеокарты будет занят посторонним приложением и запись кадров в буфер производиться не будет.
После окончания процесса обсчета кадров появится окно проигрывателя, используемого вашей операционной системой по умолчанию, в котором вы увидите, как выглядит анимация. Если вас не устраивает полученный результат, вернитесь в окно Graph Editor (Редактор анимационных кривых) и внесите необходимые изменения.
Сохраните сцену.
ВНИМАНИЕ
Так как обсчет анимации занимает значительное количество времени, желательно не загружать сцену лишними деталями. Это можно осуществить, скрыв объекты, редактированием которых вы не занимаетесь в данный момент. Кроме того, существует возможность заменить объекты со сложной структурой более простыми, аппроксимирующими объектами. Другими словами, делайте все, что может ускорить реакцию программы на ваши действия. В этом случае вам, скорее всего, удастся оценить результат своей работы путем воспроизведения анимации в окне проекции, что позволяет сэкономить значительное количество времени.
Оживший домик выглядит забавно, но стоит сделать видимыми крыльцо и трубу, как впечатление тут же портится. Эти элементы остаются неподвижными, и движение дома происходит сквозь них. Используйте полученные в этой главе знания и навыки и попытайтесь самостоятельно анимировать трубу и крыльцо таким образом, чтобы они повторяли движения дома. Затем можно назначить им дополнительный изгиб или другую анимацию, чтобы сделать их более живыми. Если вы не уверены, что все делаете правильно, загрузите файл ch01tut03end.mb.
