Продвинутая 3D графика в пакете Maya

         

Инструмент Split Polygon



Инструмент Split Polygon

Теперь пришло время более творческой работы. Детальное моделирование лица монстра будет осуществляться с помощью инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов), разбивающего каждую грань на заданное количество частей. Этот инструмент дает возможность использовать методику, изначально присущую NURBS-моделированию. Если попытаться создать голову на основе NURBS-кривых, в итоге придется разделить исходную заготовку на множество кривых, чтобы получить возможность моделировать мелкие детали. Но работа с сетками полигонов имеет преимущество, поскольку впоследствии не придется соединять друг с другом отдельные фрагменты поверхностей.
В предыдущих главах, посвященных моделированию на основе NURBS-кривых, большую роль играл режим привязки, благодаря которому оказывалось возможным поместить любую точку точно в предназначенное ей место. При работе с инструментом Split Polygon (Разбиение полигонов) вам также придется использовать привязку к ребрам полигонов. Кроме того, этот инструмент позволяет создавать ряд мишеней привязки (snapping magnets), связанных с числом разбиений ребра. Установив параметр Snapping Magnets (Мишени привязки) равным 2, вы легко разобьете ребро на три равные части, так как две мишени привязки будут размещены вдоль ребра на равных расстояниях от краев и друг от друга. Параметр Snapping Tolerance (Устойчивость привязки) устанавливает вес мишени привязки. Чем выше его значение, тем сильней эффект привязки.
Работу с инструментом Split Polygon (Разбиение полигонов) начнем с моделирования грубого контура головы, постепенно добавляя такие детали, как глаза и рот. Этот метод особенно любят аниматоры, предпочитающие работать в интерактивном режиме, почти как скульптор с глиной. Данный инструмент во многом идентичен инструменту ЕР Curve (Узловые точки кривой), используемому при работе с объектами, построенными на основе NURBS-кривых. Если вы случайно поместите точку не туда, куда нужно, ее можно переместить, нажав клавишу Insert, или удалить, нажав клавишу Backspace.









Эмуляция работы с инструментом


h2>Окно диалога Hypergraph. Вы увидите, как связаны между собой различные элементы сцены. Связь параметров друг с другом. Установив связь одного параметра с другим, можно, например, сделать так, чтобы цвет объекта становился ярче по мере увеличения его высоты. В этой главе данная методика используется для установления связи между параметрами внешней аппроксимирующей и внутренней сглаженной сеток полигонов. Плоскости изображения. Камере, транслирующей ортографическую проекцию объекта, можно назначить некоторое изображение, которое в итоге окажется зафиксированным в пространстве и видимым в окнах проекции. Этот метод используется для размещения в сцене набросков персонажей. Создание монстра. На основе наброска вам предстоит создать детализированную голову персонажа. Язык MEL. Вы познакомитесь с основами языка сценариев, управляющих всеми командами и функциями Maya.

Создание зеркальной копии, связанной с оригиналом. Эта функция позволяет редактировать только одну половину симметричного персонажа. Результаты этого редактирования автоматически отражаются на состоянии второй половины. Сглаживание полигонов. Разбиение сетки полигонов на дополнительные грани способствует сглаживанию поверхности модели. Ссылочный режим слоя. Можно сделать так, чтобы, оставаясь видимыми в окне проекции, объект или группа объектов были недоступны для выделения. Этот метод особенно полезен при операции выравнивания.

Ключевые термины

Выдавливание (Extrude). Процесс построения трехмерного объекта путем перемещения кривой или грани в пространстве.
Грань/ребро/вершина полигона (Polygon face/edge/vertex). Составные части поверхности полигона. Вершиной называется безразмерная точка в трехмерном пространстве или на плоскости, определяемая координатами X, Y и Z. Ребро — это линия края грани, соединяющая две вершины. Соединение трех ребер друг с другом в замкнутую форму образует грань, то есть область плоскости треугольной формы. Сетчатые оболочки могут насчитывать неограниченное число граней.
Маска выделения (Selection mask). Функция, активизируемая с помощью нажатия правой кнопки мыши над объектом и позволяющая выбирать типы подобъектов для выделения. Для полигонов - это ребра, вершины, грани и точки проекционных координат UV.




Моделирование головы



Моделирование головы



Работа в режиме эмуляции инструмента Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности) не относится к самым сложным приемам моделирования. Достаточно пары инструментов: Split Polygon (Разбиение полигонов) и Extrude Face (Выдавить грань). Процесс создания монстра напоминает лепку скульптур из глины. К фигуре постепенно добавляются отдельные части, и исходный геометрический объект принимает требуемую форму. Если вам сложно визуально представить этапы ее создания, сверяйтесь с рисунками данной главы.









Подготовка к моделированию



Подготовка к моделированию

В большинстве случаев получить представление о внешнем виде модели проще всего в режиме тонированной раскраски. Но это не значит, что в данном режиме процесс моделирования имеет наибольшую эффективность.

Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

В общем случае принято использовать режим каркасного отображения в ортографических окнах проекции, а режим тонированной раскраски в окнах центральных проекций.

Преимущество метода, которым мы воспользуемся в данной главе, состоит в том, что вам предстоит работать с каркасом, окружающим модель с более высоким разрешением. Простой каркас будет использоваться для создания сложной фигуры путем аккуратного разбиения управляющей сетки на дополнительные грани и перемещения ее вершин.
При моделировании фигуры обычно проще всего работать только с одной ее стороной. По этой причине для куба, на основе которого создается модель, нужно создать зеркальную копию, которая будет автоматически отражать все изменения, вносимые в оригинал.









Подготовка к разбиению поверхности на части



Подготовка к разбиению поверхности на части



Лучше всего для моделирования человеческой фигуры подходит инструмент Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности), но он доступен только в более дорогой версии программы Maya Unlimited. Этот инструмент использует сетку с низким разрешением для внесения изменений в сетку с высоким разрешением. Сетка с низким разрешением является грубой аппроксимацией модели, вокруг которой она располагается. В версии Maya Complete есть способ эмуляции работы с этим инструментом. Именно этим методом мы воспользуемся для моделирования монстра. Прежде всего нужно будет ввести в командной строке несколько команд языка MEL или активизировать скрытый сценарий. В процессе выполнения упражнений мы дадим вам пошаговую инструкцию по созданию объекта.

Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

Если у вас установлена версия программы Maya Unlimited, вы можете использовать инструмент Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности) вместо описываемого нами метода эмуляции. Для получения сетки полигонов с низкой плотностью, создаваемой в процессе выполнения упражнений, вам придется перейти в режим работы с полигонами.

Метод эмуляции работы с инструментом Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности) детально описан в книге Polygonal Modeling, поставляемой вместе с программным обеспечением Maya. Это можно сделать с помощью языка сценариев MEL. Сценарий создает копию исходного полигонального объекта и затем соединяет данные исходной формы с атрибутом InMesh (Входные данные сетки) копии. Этот атрибут описывает базовую структуру объекта, что позволяет изменять дубликат, в соответствии с изменениями формы оригинала. В упражнении, которое вам предстоит выполнить, происходит соединение атрибута OutMesh (Выходные данные сетки) первого куба с атрибутом InMesh (Входные данные сетки) второго. В результате вы будете работать с простой сеткой, автоматически передавая результаты редактирования на более сложный объект. На первый взгляд, это выглядит довольно сложно, но с нашей пошаговой инструкцией вы убедитесь, что это довольно элегантный метод редактирования полигональных сеток.
Перед тем как приступить к созданию персонажа, предпримем шаги, направленные на упрощение процесса работы. В большинстве своем персонажи симметричны. Но чтобы избежать необходимости вносить изменения в обе половины объекта, стараясь сохранять его симметрию, в Maya существует возможность сделать так, чтобы каждое внесение изменений в форму одной половины объекта автоматически отражалось на форме его второй половины. Этот метод позволяет сэкономить время и добиться совершенной симметрии. Впоследствии можно сделать фигуру слегка асимметричной, чтобы придать ей более натуральный вид. Обычно это делается после окончания редактирования симметричных деталей.









Подведем итоги



Подведем итоги

В этой главе вы познакомились с одним из основных способов моделирования на основе сетки полигонов — с эмуляцией работы инструмента Subdivision Surfaces (Подразбиваемые поверхности). Используя продемонстрированные методы, вы теперь сможете самостоятельно создавать органические объекты разного рода. Особое внимание мы уделили следующим темам: Плоскости изображения. Существует возможность импортировать рисунок в сцену и использовать его в качестве опорного изображения для будущей модели. Инструмент Split Polygon. С его помощью можно разбить каждую грань на произвольное число частей. Выдавливание полигонов. Использование выдавливания является еще одним способом увеличения детализации поверхности объекта. Инструмент Extrude (Выдавить) идеально подходит для формирования выпуклостей и впадин. Сглаживание. Данный процесс подразумевает увеличение числа полигонов сетки. Связывание параметров. Благодаря связыванию симметричных половин объекта редактирование одной половины отражается на состоянии второй. И это только одна их возможностей применения связывания параметров.

Итак, вы познакомились с обоими способами моделирования в Maya — моделированием на основе NURBS-кривых и на основе полигонов — и научились пользе-ваться различными инструментами. К этому моменту вы, скорее всего, уже начали представлять себе масштаб потенциальных возможностей Maya. В следующих главах мы еще не раз вернемся к сцене с домиком монстра, чтобы продемонстрировать способы применения материалов, освещения сцены, анимации и визуализации полученного результата. Ведь моделирование — это только первый шаг!




Редактирование параметров раздела Placement Extras



Рисунок 7.6. Редактирование параметров раздела Placement Extras















Установка необходимых



Рисунок 7.2. Установка необходимых параметров в разделе Poly Smooth Face History окна диалога Attribute Editor


Примечание
Примечание

Помните, что быстрее и аккуратнее всего выделить объекты сцены можно в окне диалога Outliner (Структура).

В данный момент попытки перемещения вершин внешнего куба не дадут результата. Нужно изменить атрибут .inputComponents (Входные компоненты), являющийся частью формы polySmoothFacel. Для этого следует выполнить Подготовка к разбиению поверхности на части несложную команду, которая сделает число граней переменной, автоматически обновляемой при редактировании поверхности. Убедитесь, что объект pCube2 по-прежнему выделен, и введите в командную строку следующую последовательность команд: setAttr polySmoothFacel.inputComponents -type "componentList" 1 "f[*]". Затем нажмите клавишу Enter. Теперь при редактировании формы pCubeShapel сглаженная форма будет автоматически изменяться.

Сглаженные кубы в окне диалога Outliner



Рисунок 7.3. Сглаженные кубы в окне диалога Outliner




В окне диалога Connection Editor (Редактор связей) можно связать определенные выходные данные объекта Smooth с входными данными объекта SmoothMirror. В окне Outliner (Структура) выделите строчку SmoothShape и нажмите кнопку Reload Left (Загрузить левую часть) окна диалога Connection Editor (Редактор связей). Затем выделите строчку SmoothMirrorShape в окне Outliner (Структура) и St.
нажмите кнопку Reload Right (Загрузить правую часть) окна диалога Connection Editor (Редактор связей). Теперь все готово к тому, чтобы соединить выходные данные половины объекта с входными данными зеркальной копии. В списке Outputs (Выходные данные) выделите строку WorldMesh, а в списке Inputs (Входные данные) — строку SmoothMirrorShape. В результате названия обоих атрибутов будут выделены курсивом, как показано на Рисунок 7.4. Закройте окно диалога Connection Editor (Редактор связей).









Связанные атрибуты выделены курсивом



Рисунок 7.4. Связанные атрибуты выделены курсивом


Примечание
Примечание

Проверьте, как работает созданная связь, изменяя топологию объекта Cagel. Выделите объект Cagel и нажмите клавишу F9 для перехода в режим редактирования подобъектов. Теперь перемещение любой из вершин приведет к изменению формы обеих половин сглаженного куба. Используйте клавишу z для возвращения объекта в исходное состояние.

Выделите объект SmoothMirror и поместите его в слой SmoothL. При работе с каркасом объекта Cagel, окружающим сглаженный куб, можно случайно выделить последний. В Maya имеется возможность перевода слоев в режим Reference (Ссылочный), в котором объекты не меняют своего вида, но вы теряете возможность их выделить. В редакторе слоев выделите слой SmoothL и дважды щелкните на расположенном слева от имени слоя квадратике. Произойдет циклический переход между тремя режимами — обычным, Template (Шаблон) и Reference (Ссылочный). В квадратике появится буква R, как показано на Рисунок 7.5. Режимы, отличные от нормального, характеризуются тем, что расположенные в слое объекты невозможно редактировать и выделять. В режиме Template (Шаблон) вы теряете также возможность использовать объекты слоя в качестве привязки.

Итак, все готово для начала моделирования монстра. Сохраните сцену под именем SubDemuSetup.



Буква R говорит о


h2> Рисунок 7.5. Буква R говорит о том, что объекты данного слоя невозможно выделять и редактировать















Центральная нижняя



Рисунок 7.9. Центральная нижняя вершина внешнего кольца была вдавлена вовнутрь, чтобы получить небольшую впадину под глазом












Вид губ после перемещения всех групп ребер



Рисунок 7.10. Вид губ после перемещения всех групп ребер


Совет
СОВЕТ

Иногда бывает сложно выделить группу вершин с помощью рамки. В этом случае нажмите Ctrl+q, чтобы активизировать инструмент Lasso (Лассо), позволяющий создавать выделяющие области произвольной формы.

После создания губ вы, скорее всего, обнаружите, что форму головы тоже не мешало бы подкорректировать. Например, челюсть может выглядеть слишком широкой. Выделите вершины, определяющие форму этой области, и переместите их таким образом, чтобы получить нужную форму. В углах рта желательно оставить ребра, которые сливаются в одно, если закрыть персонажу рот. Это будет полезно при анимации головы. Сохраните сцену под именем HeadMouth.

Размещение глазного яблока



Рисунок 7.12. Размещение глазного яблока












Результат удаления


h2> Рисунок 7.13. Результат удаления просветов между веками и глазным яблоком


Создайте новый слой, присвойте ему имя EyesL и поместите в него оба глазных яблока. Сохраните сцену под именем HeadEyeBalls.

Итак, вы создали голову монстра, добавив к ней необходимые детали. Применяя набор повторяющихся действий к аппроксимирующей сетке полигонов, вы сформировали черты лица персонажа. Как несложно догадаться, остальные части тела создаются аналогичным образом: комбинируя создание новых граней, выдавливание и перемещение управляющих вершин. Кроме того, можно произвольно менять уровень детализации объекта, увеличивая или уменьшая число полигонов, составляющих сетку. Для анимации персонажа число разбиений можно сделать равным 1 или даже 0, чтобы уменьшить время отклика программы на ваши действия. Затем можно сделать число разбиений равным 2 или более и получить идеально сглаженную поверхность модели.
После моделирования тела, рук и ног вам останется только соединить две половины вместе, чтобы получить готового монстра, показанного на Рисунок 7.14. Затем попробуйте самостоятельно создать модель какого-нибудь другого персонажа, используя свои собственные рисунки.

Рисунок 7.14. Окончательный вид монстра




Сглаженный куб окруженный каркасом



Рисунок 7.1. Сглаженный куб, окруженный каркасом, предназначенный для эмуляции инструмента




Нажмите комбинацию клавиш Ctrl+a, чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), перейдите на вкладку polySmoothFacel и убедитесь, что у вас снят флажок Keep Border (Сохранять границу), как показано на Рисунок 7.2. Закройте редактор атрибутов.









Создание черт лица



Создание черт лица



Одной из наиболее важных задач при моделировании лиц людей является создание глаз. Именно этим вам предстоит заняться в процессе выполнения следующего упражнения. Помните, что именно глаза позволяют выразить эмоциональный настрой персонажа и сделать его живым.









Создание головы монстра



Создание головы монстра



Перед началом моделирования головы монстра нужно создать ее предварительный набросок на бумаге. Обычно желательно создать изображения в фас и профиль. В этом случае вам не придется импровизировать, что позволяет сэкономить массу времени.

Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

Если отсканировать наброски рисунка, их можно использовать в качестве плоскостей изображения, то есть растровых изображений, связанных с ортогональными проекциями. Например, профиль монстра можно связать с окном проекции Side (Вид сбоку).

Перед загрузкой отсканированных изображений монстра (анфас и профиль) нужно убедиться, что они имеют необходимый размер. Проекции Front (Вид спереди) и Side (Вид сбоку) должны быть соразмерны. В этом случае появляется возможность переключаться между этими двумя проекциями и использовать их для моделирования персонажа. Если иметь это в виду при подготовке рисунков, процесс их сканирования упрощается. При наличии сомнений в соответствии размеров можно воспользоваться одним из редакторов графических изображений, например Photoshop. Для этой главы мы поделили изображение на несколько частей: лицо, руки, ноги и туловище. Вам остается только загрузить соответствующие рисунки и смоделировать нужную часть тела.









Формирование глазных впадин



Упражнение. Формирование глазных впадин

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. В процессе создания базовой формы головы вы должны были добавить ребра к ее верхней части, как показано на Рисунок 7.8. Они являются идеальной отправной точкой для формирования линии бровей.
Существует два метода создания глазных впадин. Можно воспользоваться инструментом Bevel (Скос), сэкономив при этом время, или же применить описанный ниже метод, который хотя и является более трудоемким, зато всегда дает хороший результат, так как предоставляет более детальный контроль над происходящим. В этом упражнении вам предстоит расщепить полигон, формирующий линию бровей, для получения возможности создания отверстия. Выделите объект Cagel и в окне проекции Perspective (Перспектива) измените масштаб изображения таким образом, чтобы ясно видеть область глаз. Откройте окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) и снимите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам). Сформируйте новое ребро, соединив по диагонали две вершины. Затем создайте еще одно ребро, по диагонали соединяющее две другие вершины. При этом необходимо будет получить три новые вершины вместо двух, потому что новая диагональ пересекает предыдущую.



Формирование головы



Упражнение. Формирование головы

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. Откройте окно диалога ToolSettings (Параметры инструмента), щелкнув на квадратике, расположенном справа от команды Split Polygon (Разбиение полигонов) контекстного меню, вызываемого с помощью клавиатурной комбинации Alt+x. Введите в поле Snapping Tolerance (Устойчивость привязки) значение 50, и закройте окно диалога.

Подготовка к моделированию



Упражнение. Подготовка к моделированию

Прежде всего вспомним о том, что в начале работы над текущей сценой, в главе 5, мы упростили интерфейс программы, оставив только командную строку и строку подсказки. Если вы пропустили указанные упражнения, нужно будет загрузить пользовательские контекстные меню и клавиатурные комбинации. Начнем работу с пустой сцены. Сделайте на время видимой строку состояния, выбрав в меню оперативного доступа команду Display > UI Elements > Status Line (Отображение > Элементы интерфейса > Строка состояния), и убедитесь, что у вас нажата кнопка Construction History (История создания). В активном состоянии эта кнопка помечена значком свитка. Если она не нажата, свиток перечеркнут красным крестом. Начните новый проект, выбрав в меню оперативного доступа команду File > Project > New (Файл > Проект > Создать). В поле Name (Имя) введите имя Creature, нажмите кнопку Use Defaults (По умолчанию), чтобы использовать заданную по умолчанию папку, и нажмите кнопку Accept (Принять). Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Persp/ Outliner (Панели > Варианты компоновки > Перспектива/Структура) для перехода к наиболее удобному в данной ситуации представлению. Первым объектом сцены является полигональный примитив Cube (Куб). Для его создания выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Ctrl+x, команду Cube ( Куб). Созданный объект по умолчанию имеет имя pCubel. В режиме формы, как легко увидеть в окне каналов, этот объект имеет название pCubeShapel. Теперь нужно соединить атрибут OutMesh (Выходные параметры сетки) формы pCubeShapel с атрибутом InMesh (Входные параметры сетки) еще одного куба. Это делается с помощью специального сценария. Убедитесь, что объект pCubel по-прежнему выделен, и нажмите клавишу (обратный апостроф), расположенную над клавишей Tab, введите в командной строке polyDuplicateAndConnect и нажмите клавишу Enter. В результате выполнения этой команды в сцене появится еще один куб, имеющий имя pCube2. Сейчас удобнее будет работать в режиме каркасного отображения. Для перехода к нему нажмите клавишу 4. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, выберите команду Smooth (Сглаживание). В итоге внутри каркаса куба появится сглаженный куб, как показано на Рисунок 7.1.

Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

Существует несколько способов сглаживания полигональной формы. В этом упражнении сглаживание происходит за счет появления новых граней. Второй метод состоит в увеличении числа вершин. При этом не происходит изменения топологии объекта. Данный метод позволяет получить проекционные координаты, с которыми проще всего работать. Кроме того, сгладить форму можно с помощью инструмента Sculpt Polygon Tool (Создание рельефа на полигональной поверхности).



Размещение глазных яблок



Упражнение. Размещение глазных яблок

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. В качестве глазного яблока будет выступать обычная сфера. Перемещая ее вершины, вы наилучшим образом приведете ее размер в соответствие с размером глазной впадины. Выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью комбинации клавиш Ctrl+z, команду Sphere (Сфера). Присвойте появившемуся объекту имя LeftEye. С помощью преобразования Scale (Масштабировать) придайте сфере требуемый размер. Монстр-пришелец должен иметь большие глаза, поэтому введите в поля данного преобразования в окне каналов значение 1,112. Поместите сферу за правыми веками. Это проще всего сделать в окне проекции Side (Вид сбоку), как показано на Рисунок 7.12. Постарайтесь поместить сферу настолько близко к границе век, насколько это возможно. Теперь нужно переместить вершины век таким образом, чтобы они идеально прилегали к поверхности глазного яблока. Другими словами, следует устранить зазоры между глазным яблоком и веками. Этот процесс требует довольно значительных временных затрат, но без него не обойтись. По очереди выделяйте вершины и перемещайте их, пока они не окажутся на поверхности глазного яблока. Увеличьте масштаб изображения и перейдите в режим тонированной раскраски, как показано на Рисунок 7.13. В этом случае вам будет проще обнаружить наличие зазоров. Щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Duplicate (Дублировать) меню Edit (Правка), выберите в меню появившегося окна диалога команду Reset Settings (Сбросить настройки) и нажмите кнопку Duplicate (Дублировать). Затем измените значение параметра Translate X (Смещение по оси X) с положительного на отрицательное. Присвойте копии имя RightEye.



Создание носа



Упражнение. Создание носа

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. Создание носа — не очень сложная задача. Нужно всего лишь несколько раз выполнить операцию выдавливания и затем переместить некоторые вершины. В центральной части лица расположена полигональная грань, которая идеально подходит для формирования носа. Щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся меню вариант Face (Грани). Выделите указанную грань. В контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, выберите команду Extrude Face (Выдавить грань). Переместите грань вдоль оси Z примерно на 0,1 единицы. Отследить величину выдавливания можно в строке подсказки. В результате будут сформированы четыре новые грани, причем грань, образовавшаяся на линии симметрии, является явно лишней. Нажмите клавишу q для перехода в режим выделения объектов, щелкните на этой грани и нажмите клавишу Delete. Снова выделите грань, формирующую нос, и примените к ней операцию выдавливания. На этот раз немного уменьшите размер грани по оси Y (для этого нужно переместить зеленый кубик) и снова приподнимите над исходной поверхностью. Избегайте перемещений по оси X, так как это приведет к разделению двух половин сглаженного куба. Удалите грань, расположенную на линии симметрии, как вы уже делали в предыдущем шаге. Повторите операцию, описанную в шаге 2, с новой гранью. Опять выделите полученную грань, но на этот раз совсем не перемешайте ее а просто еще немного уменьшите ее размер относительно оси Y. В данном случае не нужно удалять грань, расположенную между сглаженными полови нами. Формирование горбинки на носу завершено. Выделите верхнюю грань в последний раз и уменьшите ее размер относительно оси Y на несколько процентов, затем немного вдавите вовнутрь, формируя носовую полость, как показано на Рисунок 7.11.

Рисунок 7.11. Верхняя грань была уменьшена в размере относительно оси Y и слегка вдавлена вовнутрь

Переключитесь в режим выделения вершин и переместите их, чтобы придать носу желаемую форму. Мы переместили нижние вершины носа ближе к лицу, а верхние вершины слегка приподняли.

Создание основных блоков



Упражнение. Создание основных блоков

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. Откройте окно диалога Outliner (Структура) и выделите каркас и две сглаженные формы. В окне проекции Side (Вид сбоку) переместите кубы в основании шеи, так как именно отсюда мы начнем построение головы. Затем выделите объект Smooth и в разделе Inputs (Входные данные) окна каналов введите в поле Divisions (Разбиения) значение 2.

Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

При моделировании персонажей модель получается более аккуратной, если увеличить значение параметра Divisions (Разбиения). Но при этом возникает пара проблем. Во-первых, у компьютера может оказаться недостаточно ресурсов для вычисления формы объектов, что сильно замедлит и затруднит работу со сценой. Во-вторых, плотная сетка, образовавшаяся из-за большого числа разбиений, мешает видеть каркас, редактированием которого вы занимаетесь. Однако в любой момент можно снова уменьшить число разбиений.
Иногда может быть полезным сделать слой, содержащий сглаженный объект, невидимым, потому что иначе интерактивное обновление объекта в процессе его редактирования происходит намного медленнее.

Начнем выдавливать грани объекта Cagel, формируя голову. Выделите этот объект в окне диалога Outliner (Структура), щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Face (Грань). Выделите верхнюю грань куба и выберите в контекстном меню, вызываемом с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, команду Extrude Face (Выдавить грань). После появления управляющих векторов можно изменить масштаб, ориентацию и положение грани, предназначенной для выдавливания. В процессе этих преобразований следите, чтобы не сдвигать грань вдоль оси X, потому что это приведет к ее отделению от зеркальной копии. В данном случае достаточно ввести значение 0,5 в поле Translate Y (Смещение по оси Y) окна каналов. Повторите команду Extrude Face (Выдавить грань), нажав клавишу g, и переместите новую грань на две единицы в том же направлении, что и в шаге 2. Затем проделайте это еще раз, переместите верхнюю грань уже на 4 единицы, чтобы получить в результате объект. В окне проекции Perspective (Перспектива) легко заметить, что в результате выдавливания были получены две отдельные колонны, выходящие из основания куба. Дело в том, что в процессе выдавливания граней две половины сглаженного куба не были соединены между собой. Эту проблему легко решить, но для начала нужно убрать плоскости изображения. Выберите в меню оперативного доступа команду Show\Cameras (Показать > Камеры). После удаления камер из сцены плоскости изображения станут невидимыми. Теперь можно легко выделить боковые грани выдавленного объекта Cagel, так как вы пока не вышли из режима редактирования подобъектов. По очереди выделите каждую из трех граней, образовавшуюся между выдавленными копиями, и нажмите клавишу Delete. С каждым удалением колонны будут становиться ближе друг к другу. Теперь нужно выделить грани на передней стороне куба и выдавить их таким образом, чтобы формируемая поверхность достигла лица монстра. В данный момент объект Cagel поделен на четыре части. В окне проекции Perspective (Перспектива) выделите передние грани двух верхних частей. Выдавите их примерно на три единицы в положительном направлении оси Z. Перейдите в окно проекции Side (Вид сбоку) и повторите операцию выдавливания указанных граней, сместив их вдоль оси Z еще на 1,7 единицы. Итак, у нас образовались еще две части. В окне проекции Perspective (Перспектива) удалите грани между двумя частями сглаженного куба, используя методику, описанную в шаге 4. Для упрощения этого процесса скройте сглаженный объект, щелкнув на квадратике с буквой V, расположенном слева от имени слоя Smooth!.. Помните, что для выделения грани достаточно щелкнуть на расположенном в ее центре маркере выделения.

Создание рта



Упражнение. Создание рта

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. Для создания ротового отверстия применяется та же методика, что и в предыдущем упражнении. Нужно создать набор граней, которые затем можно удалить. С помощью опорных рисунков в окнах проекции Front (Вид спереди) и Side (Вид сбоку) рту придается нужная форма. Откройте окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) и снимите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам). Создайте вертикальное ребро, соединяющее нижнюю границу подбородка с одним из углов рта. Затем в соответствии с рисунком создайте горизонтально расположенное ребро, проходящее под верхней губой. Теперь, создайте ребра, огибающие область рта. Они должны быть параллельны верхней и нижней губам. По очереди щелкните на каждом из 13 ребер и нажмите клавишу Enter. Теперь осталось создать горизонтальное ребро на верхней части нижней губы. Это завершит создание группы граней, которую можно будет удалить для создания ротового отверстия. С помощью инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) нарисуйте горизонтальную линию, проходящую от передней части лица до вертикальной линии, расположенной на границе нижней губы. Щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся меню вариант Face (Грани). Выделите грани, образующие ротовую полость, и нажмите клавишу Delete. Для создания линии губ нужна горизонтальная грань, расположенная в углу рта. Это станет отправной точкой для формирования губ. Формирование губ требует создания дополнительных ребер. Обведите линию губ тремя линиями ребер. Используя методы, описанные в предыдущем упражнении, сформируйте губы. Внешнее кольцо ребер используется в качестве нижней точки губ, следующие два кольца определяют их ширину, а внутреннее кольцо необходимо немного вдавить внутрь рта, чтобы завершить формирование губ, как показано на Рисунок 7.10.



Создание симметричного объекта



Упражнение. Создание симметричного объекта

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. После перехода в режим тонированной раскраски теряется возможность видеть объект pCube2, так как он расположен внутри объекта pCubel, имеющего видимую поверхность. Откройте окно каналов, нажав комбинацию клавиш Shift+C. Создайте два новых слоя с именами CageL и SmoothL. В первый поместите объект pCubel, а во второй — объект pCube2. Выделите объект pCubeZ в окне диалога OutUner (Структура) и присвойте ему имя Smooth, затем выделите объект pCubel и присвойте ему имя Cagel. Откройте редактор атрибутов, нажав комбинацию клавиш Ctrl+a, и перейдите на вкладку CageL В разделе Drawing Override Options (Параметры замены на рисунке) оставьте только флажки Enable Override (Замена разрешена) и Visible (Видимый). Теперь внешний куб при любом режиме отображения в окнах проекции будет представлен в виде каркаса, но при этом никогда не появится после визуализации. Для создания левой половины персонажа нужно получить копию куба. Сначала сместим куб вправо, так как он является основой для правой половины будущей фигуры. Выделите в окне диалога Outliner (Структура) объекты Cagel и Smooth и введите в поле Translate X (Смещение по оси X) окна каналов значение 0,5. Теперь нужно удалить поверхность, по которой впоследствии будет происходить состыковка двух симметричных половин. Выделите объект Cagel, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Face (Грань). В центре каждой из граней куба появятся голубые маркеры выделения. Щелкните на маркере, расположенном ближе всего к началу координат стороны куба, и нажмите клавишу Delete. В результате сглаженный куб будет открыт с одной стороны. Нажмите F8 для выхода из режима редактирования подобъектов. Опорная точка в данном случае смещена относительно начала координат и центрирована между двумя созданными объектами. Так как вы собираетесь продублировать и отразить объект Smooth, нужно переместить его опорную точку на поверхность, которая будет служить плоскостью отражения. Перейдите в окно проекции Тор (Вид сверху) и нажмите клавишу w, чтобы активизировать инструмент Move (Переместить), а затем клавишу Insert для перехода в режим редактирования опорной точки. Переместите опорную точку в начало координат при нажатой клавише х, чтобы осуществить привязку к узлам сетки. Когда опорная точка окажется на нужном месте, еще раз нажмите клавишу Insert. Затем повторите описанную процедуру для объекта Smooth. Убедитесь, что объект Smooth выделен, и вызовите окно диалога Duplicate Options (Параметры дублирования). Для этого нужно щелкнуть на квадратике, расположенном справа от команды меню оперативного доступа Edit > Duplicate (Правка > Дублировать). Выберите в меню Edit (Правка) появившегося окна диалога команду Reset Settings (Сбросить настройки) и затем введите в поле Scale X (Масштабирование по оси X) значение -1 и нажмите кнопку Duplicate (Дублировать). В результате появятся два видимых объекта, формирующих капсулу. Присвойте копии имя Smooth Mirror. Но если в данный момент попытаться отредактировать исходный сглаженный куб, его зеркальная копия не будет изменяться, так как пока что эти две половины никак не связаны. Выберите в меню оперативного доступа команду Window > General Editors > Connection Editor (Окно > Редакторы общего назначения > Редактор связей). Щелкните правой кнопкой мыши на пустом пространстве окна диалога Outliner (Структура) и выберите в появившемся контекстном меню команду Show Shapes (Показ форм). Затем щелкните на квадратиках со знаком «плюс», расположенных слева от имен Smooth и SmoothMirror, чтобы раскрыть соответствующие ветви, как показано на Рисунок 7.3.



Загрузка опорных изображений



Упражнение. Загрузка опорных изображений

Продолжите выполнение предыдущего упражнения. Перейдите к четырехоконной конфигурации и сделайте активным окно проекции Front (Вид спереди). Выберите в меню оперативного доступа команду View > Image Plane > Import Image (Вид t Плоскость изображения > Импорт изображения). Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для объекта ImagePlanel. Для этого выберите в меню оперативного доступа команду View > Image Plane > Image Plane Attributes > imagePlanel (Вид > Плоскость изображения > Атрибуты плоскости изображения > imagePlanel). Присвойте объекту imagePlanel имя FrontFace. В разделе Placement Extras (Дополнительные возможности размещения), показанном на Рисунок 7.6, введите в поля Width (Ширина) и Height (Высота) значение 7,5. Убедитесь, что значение параметра Offset (Смещение) равно нулю по обеим координатам. Значения параметров Coverage Origin X (Смещение с масштабированием по X) и Coverage Origin Y (Смещение с масштабированием по Y) также должны быть равны нулю. Перейдите в окно проекции Side (Вид сбоку) и повторите процедуру, описанную в первом шаге, для загрузки файла FaceProfile.bmp. Присвойте ему имя SideFace и измените размеры с помощью описанной выше процедуры. Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Layouts > Three Panes Split Right (Панели > Компоновка > Две панели из трех находятся справа).

Предварительная подготовка к моделированию монстра закончена.

Совет
СОВЕТ

В нижней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) находится кнопка Copy Tab (Копировать окно), которая отсутствовала в предыдущих версиях программы. Ее нажатие приводит к появлению плавающего окна с параметрами определенного элемента сцены. Соответственно, появилась возможность открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для другого элемента сцены и сравнить параметры.



в Maya превосходно подходит для



В этой главе

Моделирование на основе полигонов в Maya превосходно подходит для создания объектов органического происхождения, например человеческих фигур или растений. Конечно, получить эти объекты можно и с использованием NURBS-кривых, более того, данный метод является предпочтительным для создания персонажей благодаря возможности выбирать уровень детализации визуализируемой модели. Но из-за таких недостатков неоднородных рациональных сплайнов Безье, как излишнее усложнение модели, создаваемой на их основе, и сложности в ликвидации швов между отдельными фрагментами, приходится прибегать к другому методу. В этой главе мы продемонстрируем способ создания головы персонажа на основе сетки полигонов.
Данная методика моделирования похожа на ваяние скульптуры из глины. Работа начинается с простой формы, из которой постепенно выделяется более сложная. Можно добавлять дополнительные ребра, увеличивая степень детализации поверхности, или же оставлять широкие грани, которые проще состыковывать друг с другом. Кроме того, имеется возможность в любой момент преобразовать поверхность, полученную на основе NURBS-кривых, в сетку полигонов, что часто является оптимальным подходом к моделированию сложных объектов.
Полигоны легко редактируются и привлекательно выглядят. Плюс ко всему, перед визуализацией не требуется рассчитывать форму построенной на их основе модели. Информацию об основных приемах работы с ними вы получите в процессе создания обитателя дома, моделированием которого вы занимались в двух предыдущих главах. Помните, что процесс выполнения каждого из упражнений можно увидеть, загрузив с прилагаемого к книге компакт-диска соответствующий фильм. В этой главе мы рассмотрим следующие темы:

в виду, что команды языка



ВНИМАНИЕ

Имейте в виду, что команды языка MEL чувствительны к регистру букв. Даже небольшая опечатка приводит к тому, что команда не выполняется. Если правая сторона командной строки становится красной и в ней появляется слово Error, значит, команда была введена неверно. В этом случае введенный текст не исчезает, что дает возможность исправить ошибку синтаксиса. В разделе Inputs (Входные данные) окна каналов можно изменить значение параметра Divisions (Разбиения), от величины которого зависит степень сглаживания объекта. Посмотрите на результаты его изменения и верните параметру исходное значение.

в формате BMP не следует



ВНИМАНИЕ

При сохранении изображения в формате BMP не следует использовать режим сжатия, так как его будет невозможно распознать в Maya.

в меню оперативного доступа команду



ВНИМАНИЕ

Перейдите в окно проекции Front (Вид спереди), выберите в меню оперативного доступа команду View > Image Plane > Image Plane Attributes > FrontFace (Вид > Плоскость изображения > Атрибуты плоскости изображения > Front-Face) и укажите правильный маршрут в поле Image Name (Имя изображения). Туже самую операцию нужно повторить с окном проекции Side (Вид сбоку), выбрав вместо имени FrontFace имя FaceProfile.

что для получения возможности выделения



ВНИМАНИЕ

Помните, что для получения возможности выделения объектов необходимо выйти из режима редактирования подобъектов, нажав клавишу F8. Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Four View (Панели > Варианты компоновки > Четырехоконное представление). В данный момент активен инструмент Split Polygon (Разбиение полигонов). Нарисуйте горизонтальную линию примерно на уровне глаз монстра, по очереди щелкая на каждом из ребер. Она должна соответствовать верхней линии объекта. Обратите внимание, что если после щелчка некоторое время удерживать кнопку мыши и затем слегка переместить указатель, точка появится в месте расположения ближайшей мишени привязки. После того как последняя точка окажется на нужном ребре, нажмите клавишу Enter, чтобы завершить создание новой грани. Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

Обратите внимание, что нажатие клавиши Enter, завершающее процесс создания новой грани, приводит к автоматическому выходу из режима редактирования подобъектов.
Снова щелкните на квадратике, расположенном справа от команды Split Polygon (Разбиение полигонов) контекстного меню, вызываемого с помощью клавиатурной комбинации Alt+x, и введите в поле Snapping Magnets (Мишени привязки) значение 3, так как теперь нужно нарисовать еще одну горизонтальную линию, расположенную ниже первой. При ее создании используйте нижнюю из трех точек привязки, доступных в данном случае. создание головы MUHtipd Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

Как видите, иногда требуется увеличить значение параметра Snapping Magnets (Мишени привязки), чтобы поместить точку в нужное место. К примеру, если величина этого параметра равняется четырем, у вас есть четыре возможные точки привязки. К этому приему часто приходится прибегать для создания областей рта, бровей, подбородка и т. п. Для получения возможности размещения точек привязки в произвольном месте объекта снимите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам) в окне диалога Toot Settings (Параметры инструмента) инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов).
Щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся контекстном меню вариант Vertex (Вершина). Выберите в меню оперативного доступа команду Show > Cameras (Показать > Камеры), чтобы сделать видимыми плоскости изображения. Используя окна проекции Front (Вид спереди) и Side (Вид сбоку), выделяйте вершины по одной или группами и перемещайте их таким образом, чтобы получить форму, напоминающую человеческую голову. Помните, что для выделения групп вершин можно использовать также инструмент Lasso (Лассо). Пытайтесь перемещать вершины целыми рядами, чтобы сохранить их выравнивание. Благодаря этому достаточно легко удастся сохранить простоту модели, что впоследствии даст возможность без проблем ее анимировать. ВНИМАНИЕ
Сохраняйте основание шеи плоским, избегая перемещения формирующих — его вершин в направлении оси Y. В дальнейшем вам предстоит сформировать тело из шеи с помощью инструмента Extrude (Выдавливание), и если вершины не будут лежать в одной плоскости, то придется менять их положение.
Теперь пришло время придать шее небольшую округлость. Снова воспользуйтесь инструментом Split Polygon (Разбиение полигонов) и создайте дополнительные ребра, идущие от нижней части шеи к макушке головы. Когда формирование дополнительных ребер будет закончено, щелкните правой кнопкой мыши на объекте Cagel и выберите в появившемся меню команду Vertex (Вершины). Затем, выделяя вершины в окне проекции Side (Йид сбоку), перемещайте их в сторону внешнего края рисунка, стараясь придать объекту нужную форму. Граница слияния двух сглаженных кубов имеет довольно резкие очертания, то есть у нас имеется шов, вертикально соединяющий обе половины лица, что выглядит не очень хорошо. Для решения этой проблемы перейдите в окно проекции Perspective (Перспектива), откройте окно диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов), сделайте параметр Snapping Magnets (Мишени привязки) равным 3 и нарисуйте линию, как показано на Рисунок 7.7. Продолжите перемещение вершин, стараясь добиться совпадения формы объекта с опорным рисунком. Важно добиться округлости таких элементов, как лоб, задняя часть черепа и челюсть. Добившись максимального сходства с предложенной формой, сохраните сцену под именем HeadShell. Итак, вы придали голове модели базовую форму. Теперь пришло время заняться формированием более мелких деталей. Основным принципом вашей работы должно быть сохранение простоты модели. Ведь это упростит и ее дальнейшее редактирование.


Рисунок 7.7. Создав дополнительные ребра вдоль центральной линии объекта, вы получите возможность сгладить границу слияния двух половин

Выровненные ребра в месте создания глазных впадин



Рисунок 7.8. Выровненные ребра в месте создания глазных впадин


Теперь разделите грань, расположенную на месте будущей глазной впадины, еще на четыре части, используя вышеописанный метод. В результате нужно получить восемь граней, соединяющихся в одной точке. С помощью инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов) необходимо разбить все созданные ребра таким образом, чтобы сформировать основу для будущего отверстия. Первую вершину лучше всего разместить в том месте, где будет располагаться ближайший к носу угол. Активизируйте инструмент Split Polygon (Разбиение полигонов) и создайте по одной вершине на каждом из восьми ребер, формируя отверстие. Последняя вершина должна совпадать с первой. Щелкните правой кнопкой мыши на любом из ребер, выберите команду Face (Грани) и по очереди выделите все восемь граней, попадающих в центр созданной вами замкнутой области. Это делается щелчками на расположенных в центре каждой грани маркерах при нажатой клавише Shift. Удалите их, нажав клавишу Backspace. Временно сделайте видимым слой SmoothL, чтобы посмотреть, как выглядит отверстие с другой стороны головы. Сформируем дополнительные ребра. Снова установите флажок Edge Snapping (Привязка к ребрам) в окне диалога Tool Settings (Параметры инструмента) для инструмента Split Polygon (Разбиение полигонов). Обратите внимание, что разбиению подвергаются грани, расположенные рядом с гранями, формирующими глазную впадину. Щелкните правой кнопкой мыши на любом из ребер объекта Cagel, выберите в появившемся меню команду Edge (Ребра) и затем по очереди щелкните на каждом из ребер, окружающих глазную впадину, при нажатой клавише Shift. Выделив все ребра, используйте инструмент Scale (Масштабировать) для придания отверстию нужных пропорций. Таким способом можно создать как модель человека, так и совершенно не похожего на людей инопланетянина. Затем переместите их в отрицательном направлении оси Z таким образом, чтобы они совпали с изображением глаз на опорном рисунке. Выберите в меню оперативного доступа команду Shading > Shade Options к X-Ray (Затенение > Параметры затенения > Рентген). Это сделает поверхность сглаженного объекта полупрозрачной и облегчит процесс придания глазу требуемой формы. Создайте еще восемь ребер, расположив их по периметру глазного отверстия. Повторите эту операцию еще раз. В итоге глаза должны быть обведены двумя кругами. Новые ребра будут использованы для создания складок кожи вокруг глаз. Пришло время переместить каждый из трех наборов вершин. Обратите внимание, что глазное яблоко создано двумя ближайшими к нему вершинами каркаса, а внешнее кольцо ребер немного вдавлено вовнутрь, чтобы сделать глаз слегка выпуклым. Выделите все вершины внутреннего кольца и переместите их в отрицательном направлении оси Z примерно на 0,1 единицы. После перемещения внутреннее кольцо вершин должно оказаться на линии соприкосновения глазного яблока с веками. Вы можете также перемещать их вдоль других осей, чтобы добиться наилучшего совмещения с опорным рисунком. Затем нужно по одной переместить вершины среднего кольца, расположив их практически перед внутренним кольцом. Наконец, отрегулируйте положение вершин внешнего кольца, формируя еще одно углубление. Слегка вдавите верхнюю и нижнюю центральные вершины, чтобы получить небольшие вмятины, как показано на Рисунок 7.9.

Вы смоделировали базовую форму глазных впадин, но, скорее всего, она не совпадает с тем, что вы ожидали увидеть. Продолжайте перемещать вершины и ребра, чтобы получить требуемый результат. Затем сохраните сцену под именем HeadEye.



Завершающие штрихи



Завершающие штрихи



Теперь осталось совсем немного, и голова монстра будет полностью готова. Можно найти много областей, в которых желательно еще немного переместить вершины, чтобы добиться более полного сходства модели с первоначальным рисунком. Мы добавили выступающий лоб, как у неандертальца, и слегка расщепили подбородок. Теперь осталось только создать глазные яблоки и совместить их размер с размером глазных впадин. Этим мы и займемся в последнем упражнении данной главы.









Анизотропная раскраска



Анизотропная раскраска

Этот метод раскраски позволяет имитировать несимметричные блики на поверхности материалов и управлять ориентацией этих бликов. Объекты с множеством параллельных микрожелобков, например полированный металл, отражают свет в зависимости от направления этих желобков по отношению к наблюдателю. Анизотропная раскраска идеально подходит для имитации таких материалов, как волосы, перья, полированный металл и атласная ткань.









Добавление текстур к базовым материалам



Добавление текстур к базовым материалам



Теперь вы уже имеете представление о способе назначения текстур и их размещения на поверхностях объектов. В следующем упражнении вам предстоит использовать свои знания для назначения текстур базовым материалам, созданным для различных элементов дома.









Другие варианты



Другие варианты

Четыре оставшихся типа материалов используются в более сложных случаях, которые мы перечислим в этом разделе. Многослойная раскраска (layered shader) позволяет скомбинировать несколько материалов в один. Например, если нужно получить хромовые пятна на деревянной поверхности, используйте карту-маску для хромовых пятен.
Карта затенения (shading map) является цветовой картой, назначаемой поверхностям после их визуализации, например для создания эффекта мультфильма и других не-фотореалистичных эффектов.
Раскраска поверхности (surface shader) используется для настройки цвета материала, его прозрачности и эффекта сияния. Этот тип раскраски можно связать с положением объекта, и в результате материал будет менять цвет при движении объекта.
Тип раскраски Use Background (Использовать фон) вырезает «дыру» в альфа-канале изображения в местах, где появляется объект с материалом данного типа. Этот прием используется при создании комбинированной анимации из отдельных визуализированных изображений с помощью специальных программ, информацию о которых можно найти в главе 14. Аниматоры обычно применяют подобные приемы для разделения сложных сцен на более простые, а также для комбинирования трехмерной анимации с обычным кинофильмом.










Дублирование материалов



Дублирование материалов

Существует возможность создания нового материала на основе уже существующего. Этот процесс начинается с дублирования материалов. Выделите в окне диалога Hypershade (Редактор узлов) материал gold и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+d, чтобы получить его копию. Новый материал будет называться goldl. В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) присвойте новому материалу имя chrome. Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и введите в поле Hue (Цветовой тон) значение 240. Ползунок параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов) сдвиньте до отказа вправо, чтобы сделать цвет зеркальных бликов чисто-белым. Материал приобретет вид металла с синеватым отливом. Сделайте значение параметра Reflectivity (Отражательная способность) равным 0,85 и назначьте полученный материал большой сфере. Визуализируйте сцену в окне проекции Perspective (Перспектива). Поверхность сферы будет как зеркало отражать окружающие предметы. Результат визуализации выглядит слегка расплывчатым в местах расположения предметов, отражающих и преломляющих лучи света. Это связано с тем, что для ускорения процесса визуализации качество итогового изображения было занижено. Чтобы сделать его приемлемым, откройте окно диалога Render Globals (Общие параметры визуализации) и в раскрывающемся списке Presets (Предустановленные значения) раздела Anti-Aliasing Quality (Качество сглаживания) выберите вариант Production Quality (Высокое качество), как показано на Рисунок 8.8. Также имеет смысл увеличить разрешение, которое в текущий момент равно всего 320x240 пикселов. В раскрывающемся списке Presets (Предустановленные значения) раздела Resolution (Разрешение) выберите вариант Full 1024, что приведет к появлению изображения с разрешением 1024x768 пикселов. Теперь процесс визуализации будет отнимать больше времени, но результат того стоит! Чтобы посмотреть изображение в его оригинальном масштабе, нажмите кнопку 1:1 на панели инструментов окна диалога Render View (Визуализатор).

Рисунок 8.8. Изменение качества итогового изображения в окне диалога Render Globals












Двумерные карты текстур



Двумерные карты текстур

Двумерные процедурные карты текстур в Maya делятся на две категории: карты с повторяющимся рисунком и карты со случайным рисунком. К первым относятся Grid (Решетка), Checker (Шахматное поле), Bulge (Выпуклости), Cloth (Ткань) и Ramp (Линейный градиент). С помощью этих карт можно создать рисунок кирпичной стены, черепицы и других материалов с периодической структурой, созданных руками человека. В число карт со случайным рисунком входят Fractal (Фрактал), Mountain (Горы), Noise (Шум) и Water (Вода). На основе этих псевдослучайных текстур удобно создавать имитацию природных поверхностей.









Интерактивное размещение текстуры



Интерактивное размещение текстуры

Проще всего редактировать положение текстуры непосредственно на поверхности объекта. Поэтому в Maya существует возможность интерактивного размещения текстуры. Благодаря этой функции можно наблюдать, как выглядит рисунок по мере перемещения, поворота и масштабирования управляющих векторов положения текстуры. Осуществить интерактивное размещение текстуры можно только в случае, если хотя бы для одного из окон проекции включено аппаратное размещение текстур. Выберите в меню оперативного доступа команду Shading > Hardware Texturing (Затенение > Аппаратное наложение текстур) или нажмите клавишу 6. Эта даст вам возможность увидеть результат назначения карты текстуры непосредственно в окне проекции.









Использование окна диалога Hypershade


h2>Создание материалов. Моделирование внешнего вида поверхности с нуля. Использование карт текстуры. Замена однородного цвета материала рисунком. Процедурные карты текстуры. Замена однородного цвета материала текстурой, созданной на основе математических формул. Карты рельефа. Метод создания иллюзии наличия рельефа с помощью карт текстуры. Назначение карт различным характеристикам материала. Карты текстуры позволяют менять цвет или другую характеристику материала при перемещении от одной точки поверхности к другой.

Ключевые термины


Материалы (Materials). Определенный набор характеристик, присваиваемый поверхности геометрической модели для придания ей сходства с поверхностью реального объекта.
Раскраска (Shader). Имитация свойств материала, различающаяся по способу отображения зеркальных бликов.
Редактор узлов (Hypershade). Редактор материалов в Maya.
Карта текстуры (Texture map). Двумерный рисунок, назначаемый плоской поверхности. Обычно это растровое изображение, например снимок волокон древесины, которое может повторяться требуемое количество раз.
Проекционные координаты (UV coordinates). Система координат поверхности трехмерного объекта, необходимая для корректного размещения на ней текстуры. Объекты могут иметь несколько наборов проекционных координат.
Карты текстуры внешней среды (Environmental textures). Карты текстуры, учитываемые при формировании цвета зеркального отражения и цвета прозрачности.
Объемный материал (Volumetric material). Тип материала, применяемый для имитации таких объектов, как пар, дым, пыль или облака.
Процедурные текстуры (Procedural textures). Двумерные или трехмерные текстуры, создаваемые на основе математических формул.
Карта рельефа (Bump map). Применение карты текстуры для придания поверхности объекта видимости трехмерных неровностей.
Раскраска по Фонгу (Phong shader). Тип раскраски с большими и яркими зеркальными
бликами.
Раскраска по Ламберту (Lambert shader). Тип раскраски без зеркальных бликов.
Раскраска по Блинну (Btinn shader). Тип раскраски с более округлыми и менее яркими зеркальными бликами, чем при раскраске по Фонгу.
Анизотропная раскраска (Anisotropic shader). Тип раскраски с несимметричными бликами на поверхности материалов.
Просвечивание (Translucency). Параметр, позволяющий имитировать свет, просвечивающий сквозь материал.
Прозрачность (Transparency). Параметр, определяющий способность видеть сквозь материалы. Используется, к примеру, для имитации стекла.
Зеркальные блики (Specular highlights). Группа параметров, отвечающих за характеристики бликов на поверхности материала.
Самосвечение (Self-Illumination). Чувствительность материала к свету. Если значение данного параметра равно 100, цвет диффузного рассеяния полностью заменяет собой цвет подсветки. Такой материал применяется, например, для моделирования огней неоновой рекламы.




Карты рельефа



Карты рельефа



Назначение карты рельефа поверхности объекта создает иллюзию наличия трехмерных неровностей, не меняя при этом его фактической геометрии. Кажущаяся рельефность настраивается при помощи изменения яркости отсчетов текстурной карты. Именно поэтому карты рельефа обычно являются изображениями в оттенках серого. Серый цвет рассматривается, как плоская поверхность, более светлые области выступают над ней, а более темные — формируют впадины. В областях изменения яркости и происходит формирование иллюзии рельефа. Так как отсутствие реального рельефа можно заметить при взгляде на поверхность сбоку, формирование его с помощью карт используется только при работе с небольшими деталями. К примеру, вполне допустимо применить карту рельефа для имитации пор на коже носа, но никто не станет назначать ее для имитации носа. Тем не менее с помощью карт рельефа можно успешно формировать различные поверхности — ткани, волокна древесины, дефекты металла и пр. — при условии, что камера не подносится к ним слишком близко.









Карты рельефа показанные снизу



Рисунок 8.25. Карты рельефа, показанные снизу, были получены преобразованием исходных текстур в изображения в оттенках серого




Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp (Панели >Варианты компоновки > Редактор узлов/Визуализатор/Перспектива). Оставьте видимым только слой Doorl. Дело в том, что материалу двери будет проще всего назначить карту рельефа. Так как объект представляет собой плоскости, существует возможность использовать карту рельефа практически любого типа. Измените положение двери в окне проекции Perspective (Перспектива) таким образом,чтобы она располагалась под небольшим углом. В противном случае будет затруднительно наблюдать полученный эффект. Проведите интерактивную фотореалистичную визуализацию. Откройте окно диалога Attribute Editor (Ректор атрибутов) для материала и щелкните на кнопке с рисунком шахматной доски, расположенной справа от имени параметра Bump Mapping (Карта рельефа). В окне диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) щелкните на кнопке с надписью File (Файл) в разделе 2D Textures (Двумерные текстуры). Карта рельефа назначена практически идеально. Древесные волокна расположены вертикально. Перейдите на вкладку bamp2d и уменьшите величину параметра Bump Depth (Высота рельефа) до значения 0,6. Щелкните на кнопке с указывающей вправо стрелкой, расположенной справа от имени параметра Bump Value (Уровень рельефа), и перейдите на вкладку placeZdTexture. Введите во второе поле, расположенное справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям), значение 0,7. В первое поле, расположенное справа от имени параметра Noise UV (Зашумление по UV-осям), введите значение 0,1, чтобы сделать вертикальные линии более волнистыми. Разница между видом двери до и после назначения ее материалу карты рельефа показана на Рисунок 8.26.









Карты текстур



Карты текстур



Следующим шагом в работе над сценой будет замена созданных базовых материалов текстурами. Обычно этот термин относится к двумерным изображениям, воспроизводящим рисунок той или иной поверхности, обернутой вокруг трехмерного объекта. Их проекция на поверхность может осуществляться различными способами.









Керамика



Керамика

Назначим горшку материал, имитирующий керамику, созданный на основе раскраски по Ламберту. Откройте окно диалога Hypershade (Редактор узлов), нажав комбинацию клавиш Shiftt-t. Имейте в виду, что вам потребуется как рабочая область, так и область создания узлов. Щелкните правой кнопкой мыши на верхней панели области создания узлов и выберите в появившемся меню вариант Create Materials (Создание материалов). Щелкните средней кнопкой мыши на образце раскраски Lambert (По Ламберту) и перетащите указатель в нижнее окно рабочей области. Затем дважды щелкните на этом образце материала для вызова окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Если это окно диалога не появится, щелкните на образце материала правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню вариант Attribute Editor (Редактор атрибутов). Присвойте новому материалу имя pottery. Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от названия Color (Цвет). В окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) сделайте значения параметров Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) равными 33, 0,8 и 0,7 соответственно. Нажмите кнопку Accept (Принять), чтобы закрыть окно диалога Color Chooser (Выбор цвета). Выделите цветочный горшок и, щелкнув правой кнопкой мыши на образце материала, выберите в появившемся контекстном меню вариант Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Вы увидите, как в окне проекции Perspective (Перспектива) цветочный горшок станет темно-оранжевым.







Координирование текстуры с картой рельефа



Координирование текстуры с картой рельефа

При искусном сочетании карт текстуры и рельефа можно получить потрясающую детализацию поверхности, даже на примере простой модели. Художники часто создают такие карты в программах для рисования и аккуратно совмещают расположение рельефных областей карты, выполненной в оттенках серого, с соответствующими цветными областями карты текстуры. Как уже говорилось, в Maya рельеф формируется на основе яркости отсчетов текстурной карты. При этом желательно, чтобы изображение было не очень контрастным, но отчетливо наблюдались переходы между белым и черным цветами.









Металл



Металл

Создание металла требует небольшой хитрости. Ползунки окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) имеют верхний и нижний пределы, в которые не всегда попадают нужные вам значения. В большинстве случаев такое значение можно ввести в текстовое поле, расположенное рядом с ползунком. Иногда этот способ позволяет получить впечатляющие результаты. Используя среднюю кнопку мыши, перетащите еще один образец раскраски Blinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для этого материала и присвойте ему имя gold. В окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) введите в поля параметров Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 40, 0,8 и 0,2 соответственно и нажмите кнопку Accept (Принять). Чтобы придать материалу сходство с металлом, щелкните на поле образца цвета справа от имени параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов) и введите в поля Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) окна диалога Color Chooser (Выбор цвета) значения 40, 1 и 2 соответственно, как показано на Рисунок 8.6. Нажмите кнопку Accept (Принять), а затем закройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Выделите продолговатый сферический объект и назначьте ему вновь созданный материал. Щелкните правой кнопкой мыши на окне проекции Perspective (Перспектива) и выберите в меню оперативного доступа команду Render > Render Current Frame (Визуализация > Визуализировать текущий кадр), чтобы посмотреть на итоговый вид материалов. Оставьте открытым появившееся окно диалога Render View (Визуализатор).







Настройка источников света



Настройка источников света

Перед тем как приступить к созданию текстур, нужно добавить в сцену некоторое количество источников света, чтобы в процессе тестовой визуализации дом был освещен со всех сторон. Для облегчения процесса создания источников света мы предлагаем вам сценарий на языке MEL, результатом выполнения которого будет появление в сцене трех прожекторов. Нажмите комбинацию клавиш Shift + S, чтобы открыть окно диалога Script Editor (Редактор сценариев). В нижней части окна диалога Script Editor (Редактор сценариев) появится набор команд, которые нужно выполнить. Поместите курсор после последней команды из этого набора и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+Enter. Нажмите комбинацию клавиш Shift+0, чтобы открыть окно диалога Outliner (Структура). Вы увидите, что в сцене появились три источника света типа Spot Light (Прожектор). Теперь все готово для начала создания материалов.







Область создания узлов



Область создания узлов

В области создания узлов показаны все типы объектов выбранной категории, которые вы можете создать. Достаточно выделить в списке нужный образец, и он появится в рабочей области. Щелчок на кнопке со стрелкой вниз, расположенной в верхней части области создания узлов, приводит к появлению контекстного меню выбора категории объектов, содержащего пять команд: Create Materials (Создание материалов), Create Textures (Создание текстур), Create Lights (Создание источников света), Create Utilities (Создание служебных элементов) и Create All Nodes (Создание узлов всех типов). Для упражнений данной главы наилучшим образом подходит последний из упомянутых вариантов. Скрыть область создания узлов можно нажатием крайней левой кнопки панели инструментов окна Hypershade (Редакторузлов).









Окно диалога Create Render Node



Рисунок 8.12. Окно диалога Create Render Node содержит все возможные типы карт текстур




Разверните окно проекции Perspective (Перспектива) на полный экран и нажмите клавишу 5, чтобы гарантировать, что вы находитесь в режиме тонированной раскраски. Выберите в меню оперативного доступа команду Shading > Hardware Texturing (Затенение > Аппаратное наложение текстур). В данном случае для назначения материала объекту следует воспользоваться приемом «перетащить и оставить». Средней кнопкой мыши щелкните на ячейке образца материала checkerfloor, расположенной в верхнем окне рабочей области, перетащите указатель мыши в окно проекции и положите материал на плоскость пола. После этого пол должен приобрести вид шахматной доски. Выделите ячейку с образцом материала checkerfloor в окне диалога Hypershade (Редактор узлов), чтобы сделать его активным в редакторе атрибутов. В раскрывающемся списке Texture Quality (Качество текстуры) раздела Hardware Texturing (Аппаратное наложение текстур) выберите вариант High (Высокое). В результате рисунок шахматной доски станет более четким. В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) поле образца цвета для материала checkerfloor имеет светло-серый цвет. Обратите внимание, что рисунок в виде шахматной доски на расположенной справа кнопке сменился указывающей вправо стрелкой. Это значит, что цвет материала был заменен картой текстуры. Нажмите эту кнопку, чтобы посмотреть на параметры карты текстуры Checker (Шахматное поле). Появится раздел Checker Attributes (Параметры шахматного поля), показанный на Рисунок 8.13. Здесь можно, к примеру, изменить цвет клеток. Нажмите кнопку с рисунком шахматной доски, расположенную справа от имени параметра Colorl (Первый цвет), и выберите в появившемся окне диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) текстуру Marble (Мрамор). Это приведет к замене белых клеток трехмерной текстурой, имитирующей мрамор.









Окно диалога Hypershade



Окно диалога Hypershade



Как и в большинстве программ для создания трехмерной анимации, в Maya имеется редактор материалов, называемый Hypershade (Редактор узлов), который позволяет просматривать образцы материалов в процессе их редактирования. После того как вы оцените вид материала в ячейке образца, имеет смысл воспользоваться интерактивной фотореалистичной визуализацией для более точной настройки. В окне Hypershade (Редактор узлов) используется свободный подход к разработке материалов. Создание определенных эффектов происходит за счет соединения ячеек образцов друг с другом. Например, изображение кирпичной стены получается путем связывания атрибута Bump (Рельеф) с рисунком кирпичей. Редактор узлов также используется в качестве окна просмотра, в котором можно выделять имеющиеся в сцене источники света, камеры, материалы и другие элементы. Для открытия этого окна диалога используйте команду Window > Rendering Editors > Hypershade (Окно > Редакторы визуализации > Редактор узлов) или комбинацию клавиш Shift+t. Появляющееся в результате окно диалога разделено на три части, как показано на Рисунок 8.1. Вертикальная полоса слева носит название области создания узлов, а два окна, расположенные в рабочей области справа, называются просто верхней и нижней вкладками.









Основные типы раскрасок



Основные типы раскрасок



Основные типы раскрасок показаны на Рисунок 8.2 и описаны ниже.









Отражающий материал полученный методом трассирования



Отражающий материал, полученный методом трассирования

Полученный материал gold достаточно убедительно имитирует вид золота, но что нужно сделать, чтобы поверхность материала отражала окружающие предметы? Для этого используется ползунок Reflectivity (Отражательная способность) в окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), но вы не увидите никаких результатов, пока не включите механизм трассировки лучей или не назначите карту текстуры атрибуту Reflected Color (Цвет отраженного света). В окне диалога Render View (Визуализатор) щелкните на кнопке Render Globals (Общие параметры визуализации), как показано на Рисунок 8.7. В разделе Raytracing
Quality (Качество трассирования) установите флажок Raytracing (Трассирование) и закройте окно диалога. Снова визуализируйте сцену, нажав крайнюю левую кнопку на панели инструментов окна диалога Render View (Визуализатор), и вы должны заметить, что поверхность продолговатого сферического объекта начала отражать окружающую обстановку.









Параметры материалов



Параметры материалов



После обзора основных типов раскраски пришла пора поговорить об их параметрах. В большинстве своем они однотипны для различных раскрасок, поэтому имеет смысл подробно рассмотреть только параметры раскраски по Блинну. Для получения доступа к редактированию параметров материала дважды щелкните на любом из образцов материала в окне диалога Hypershade (Редактор узлов). Обычно сначала создается базовый вариант раскраски по Блинну, а затем двойным щелчком открывается окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), показанное на Рисунок 8.3. Обратите внимание на системное имя материала в верхней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). При создании еще одного материала с использованием этого же типа раскраски программа присвоит ему такое же имя, увеличив цифру на конце на единицу. Имеет смысл менять системные имена на более значимые.









Пластмасса



Пластмасса

Для имитации пластмассы используется материал на основе раскраски по Блинну, с яркими бликами. Средней кнопкой мыши перетащите образец раскраски Blinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) и присвойте новому материалу имя red_plastic. Сделайте цвет материала ярко-красным. В окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) можно щелкнуть на одном из подходящих цветов предлагаемой сверху палитры или же выбрать нужный оттенок с помощью ползунков Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность). В разделе Specular Shading (Параметры-зеркальных бликов) введите в поля Eccentricity (Эксцентриситет) и Specular Roll Off (Сила блеска) значения 0,1 и 1 соответственно, чтобы сделать цвет блика чисто-белым. Теперь образец материата, показанный в верхней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов), должен выглядеть как блестящая красная пластмасса. Выделите цилиндр в окне проекции Perspective (Перспектива) и, щелкнув правой кнопкой мыши на образце материала в окне диалога Hypershade (Редактор узлов), выберите в появившемся контекстном меню вариант Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Цилиндр должен стать ярко-красным.







Подведем итоги



Подведем итоги



В процессе выполнения упражнений данной главы вы смогли открыть для себя мир материалов. Он может показаться неохватным, но не стоит впадать в уныние! Полное понимание взаимодействия отдельных узлов друг с другом и того, как редактирование определенных параметров изменяет вид материала, приходит со временем и опытом. Мы предоставили вам основные сведения о материалах и текстурах, которые можно использовать в качестве отправной точки для самостоятельного исследования. В этой главе вы познакомились со следующими темами и понятиями: Раскраска по Блинну, Фонгу, Ламберту и анизотропная. Концепция основных типов раскраски может на первый взгляд показаться сложной, но теперь вы имеете представление о том, чем они отличаются друг от друга. Редактирование различных характеристик материалов. Понимание назначения основных характеристик материала является ключом к успешной имитации вида реальных поверхностей. Работа с окном Hypershade. Вы приобрели навыки использования основного инструмента для создания и редактирования материалов в Maya. Назначение материалов элементам дома. С помощью материалов вы сделали модель, созданную в предыдущих главах, действительно достойной визуализации. Изучение процесса назначения материалов. Не существует устоявшегося набора методов создания и назначения материалов объектам сцены, но мы дали вам представление о том, как в общем случае происходит этот процесс. Добавление карт текстуры. Простой одноцветный материал может выглядеть неплохо сам по себе, но, назначив какой-нибудь из его характеристик карту текстуры, можно сделать его вид по-настоящему реалистичным. Карты рельефа. Вы узнали, как можно создать иллюзию рельефа на поверхности, не меняя ее фактической геометрии.
Назад
Содержание
 











Преломляющий материал полученный методом трассирования



Преломляющий материал, полученный методом трассирования

Также имеется возможность создания прозрачных материалов, преломляющих свет. При прохождении сквозь такой материал лучи света будут отклоняться. Используя среднюю кнопку мыши, перетащите еще один образец раскраски Btinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для этого материала и присвойте ему имя glass. Сделайте цвет материала черным, переместив ползунок, расположенный справа от имени параметра Color (Цвет), до отказа влево. Ползунок, расположенный справа от имени параметра Transparency (Прозрачность), наоборот, переместите до отказа вправо. Как только вы начнете увеличивать значение прозрачности, черный фон в ячейке образца материала сменится рисунком шахматной доски. Сделайте параметр Eccentricity (Эксцентриситет) равным ОД, параметр Specular RollQff (Сила блеска) — равным 1, а ползунок параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов) сдвиньте до отказа вправо. Откройте раздел Raytrace Options (Параметры трассирования) и установите флажок Refractions (Преломления). В поле параметра Refractive Index (Коэффициент преломления) введите значение 1,5, что соответствует коэффициенту преломления стекла. Выделите кольцо, расположенное слева от горшка для цветов и, щелкнув правой кнопкой мыши на образце материала glass, выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту).







Процедурные карты текстур



Процедурные карты текстур

Кроме текстур, полученных путем сканирования фотографий реальных объектов, существуют процедурные карты текстур (procedural textures), генерируемые математически. Многие материалы, например кирпич, черепица или градиентная заливка, имеют повторяющуюся структуру, которая легко может быть представлена уравнением. Также математически можно имитировать мрамор, кожу, воду, гранит и многие другие сложные материалы с непериодической структурой. Процедурные текстуры в Maya представлены в двух вариациях — двумерные и трехмерные. Двумерные карты текстур можно представить как созданные на основе математических формул растровые изображения. Однако сформированное двумерное изображение обычно проецируется на поверхность трехмерного объекта. Соответственно, в этом случае приходится иметь дело со всеми проблемами, возникающими при использовании обычных текстур. Рисунок трехмерных карт текстур меняется в пространстве, и вы видите изображение, образующееся при пересечении текстуры с поверхностью объекта. Это похоже на вырезание фигуры из блока мрамора. Поэтому при работе с процедурными картами не требуются проекционные координаты. Но если к объекту применены деформации, создается впечатление, что карта текстуры соскальзывает с поверхности объекта. Для исправления ситуации в этом случае в Maya используется дополнительная функция Texture Reference Object (Ссылочный объект для текстуры). Она позволяет деформировать текстуры вместе с поверхностью.
Процедурные карты текстур имеют ряд преимуществ. Так как они создаются на основе математических формул, редактированием их параметров можно создавать различные эффекты. Благодаря возможности генерации случайного шумового процесса создаются материалы с рисунком в виде областей случайной формы и яркости. Кроме того, поскольку текстурные карты существуют во всех точках трехмерного пространства, их можно использовать для формирования материалов сложных объектов, подбор проекционных координат для которых является весьма трудоемкой задачей.









Проекционные координаты



Проекционные координаты

Проекционные координаты, которые иногда также называют UV-координатами, указывают способ размещения двумерного рисунка на поверхности модели, причем способ зависит от того, создана ли модель на основе NURBS-кривых или же на основе полигонов. В первом случае модель снабжена встроенной системой проекционных координат. Так как NURBS-поверхности по определению являются параметрическими, карта текстуры автоматически следует всем изгибам этой поверхности. Впрочем, даже в этом случае существует возможность редактирования проекционных координат, что позволяет изменить положение и ориентацию текстуры на поверхности объекта.
Для полигональных поверхностей обычно используются проекционные координаты нескольких типов: Planar (Плоские), Cylindrical (Цилиндрические), Spherical (Сферические). Кроме того, используется особый метод, называемый автоматическим проецированием. Как можно ожидать, применение проекционных координат типа Planar (Плоские) приводит к размыванию рисунка в областях, перпендикулярных направлению проецирования. Создается впечатление, что решить проблему можно с помощью цилиндрических и сферических проекционных координат. Но они имеют точки сингулярности, расположенные на полюсах сферы и цилиндра, в которых карта текстуры сходится в одну точку.

В общем случае желательно выбирать проекционные координаты, максимально совпадающие с формой поверхности. Кроме того, в процессе анимации можно скрыть область сингулярности. В самых сложных случаях проблема решается путем использования различных наборов проекционных координат и тщательного редактирования положения текстуры на поверхности.



Раскраска по Блинну



Раскраска по Блинну

В случае выбора данного типа раскраски блики на поверхности материала выглядят более округлыми и не столь неестественно большими и яркими, как при раскраске по Фонгу. Этот тип раскраски используется для имитации металлических поверхностей с мягкими бликами, таких как медь или алюминий. Так как материалы, получаемые на основе этой раскраски, универсальны и не приводят к появлению мерцания при работе с картами рельефа, именно они будут использоваться в упражнениях этой главы.









Раскраска по Фонгу



Раскраска по Фонгу

При раскраске по Фонгу принимаются в расчет кривизна поверхности, количество падающего на поверхность света и ориентация камеры. В результате получаются резкие блики, характерные для полированных поверхностей, таких как пластмасса, фарфор и покрытая глазурью керамика.

Примечание
ПРИМЕЧАНИЕ

Если в процессе анимации окажется, что блики мерцают, поменяйте раскраску по Фонгу на раскраску по Блинну, придав бликам более мягкую форму. Эта проблема обостряется при использовании карт рельефа.









Раскраска по Ламберту



Раскраска по Ламберту

Раскраска по Ламберту является основой плоского гладкого материала без зеркальных бликов. При ее вычислении в расчет не принимаются отражающие свойства, благодаря которым поверхность принимает матовый вид. Раскраска по Ламберту используется для имитации таких материалов, как керамика, мел, матовые краски и т. п. По умолчанию любой созданный объект имеет раскраску по Ламберту. Но если материал объекта предполагает наличие зеркальных бликов, то имеет смысл выбрать другую раскраску. Обычно желательно наблюдать блики даже в процессе моделирования объекта, так как это помогает обнаружить разрывы на поверхности модели.









Расширенная раскраска по Фонгу



Расширенная раскраска по Фонгу

Существует еще одна версия раскраски по Фонгу с более мягкими бликами. При этом визуализация объекта, которому назначен материал с этим типом раскраски, происходит быстрее, чем обычно. Большинство аниматоров используют обычную раскраску по Фонгу для получения интенсивных бликов и раскраску по Блинну в остальных случаях.









Раздел Checker Attribute в окне диалога Attribute Editor



Рисунок 8.13. Раздел Checker Attribute в окне диалога Attribute Editor


Примечание
Примечание

Чтобы после назначения текстуры вернуться к исходному узлу, нажмите кнопку с указывающей вправо стрелкой, расположенную справа от названия материала в верхней части окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Для отмены назначения текстуры характеристике материала щелкните на имени этой характеристики правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Break Connection (Разорвать связь).

В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) в данный момент показаны параметры текстуры мрамора. Увеличим прожилки на этой текстуре. Перейдите на вкладку placeSdTexture и введите в текстовые поля, расположенные справа от имени параметра Scale (Масштаб), значение 10. Визуализируйте окно проекции Perspective (Перспектива), чтобы посмотреть на полученный результат. Как легко заметить, пол отражает некоторые предметы. Это связано с тем, что значение параметра Reflectivity (Отражательная способность) материала, назначенное полу, равно 0,5. Теперь назначим материал с текстом «Maya 4 Fundamentals» объекту в форме щита, полученному на основе сетки полигонов. Создайте новый материал, используя раскраску Blinn (По Блинну), и откройте для него окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Присвойте материалу имя m4fshUd. Нажмите кнопку с рисунком шахматной доски, расположенную справа от имени параметра Color (Цвет), и в окне диалога Create Render Node (Создать узел визуализации) щелкните на кнопке с надписью File (Файл) в разделе 2D Textures (Двумерные текстуры). Справа от текстового поля Image Name (Имя изображения) находится кнопка со значком папки, щелчок на которой приводит к появлению окна диалога, предназначенного для выбора файла с рисунком. Перетащите средней кнопкой мыши материал m4fshild из верхнего окна рабочей области на объект, имеющий форму щита. В результате на его поверхности появится искаженная текстура. Объект Shield получен из сетки полигонов методом вращения. Проекционные координаты расположены по кругу в направлении вращения сплайна. Но нам нужно, чтобы надпись располагалась поперек щита, поэтому потребуется создать для него новые проекционные координаты. Выделите объект Shield и выберите в меню оперативного доступа команду Edit Polygons > Texture > Planar Mapping (Редактирование полигонов > Текстура > Плоские проекционные координаты). На поверхности объекта появятся управляющие векторы проекционных координат. Теперь можно изменить размер и положение манипулятора карты. В одном из его углов находится красная буква L. Если ее выделить, она приобретет желтый цвет, а в центре появятся три набора управляющих векторов — одно кольцо (для активизации преобразования Rotate (Повернуть)), а также значки преобразований Scale (Масштабировать) и Move (Переместить), как показано на Рисунок 8.14. С помощью этих управляющих векторов можно расположить текстуру на поверхности объекта требуемым образом. Имейте в виду, что повторный щелчок на букве L приведет к исчезновению управляющих векторов и возвращению в исходный режим, в котором можно менять размер карты текстуры.



Результат визуализации сцены после



Рисунок 8.15. Результат визуализации сцены после редактирования положения карты текстуры на поверхности объекта Shield. Обратите внимание, что в режиме тонированной раскраски стеклянное кольцо стало невидимым


Совет
Совет

Если нужно вернуть управляющие векторы, отвечающие за положение текстуры, выделите объект, откройте окно каналов, нажав комбинацию клавиш Shift+C, и щелкните на строчке polyPlanarProj. Если в результате управляющие векторы не появились, выберите в меню оперативного доступа команду Display > UI Elements > Tool Box (Отображение > Элементы интерфейса > Панель инструментов), нажмите шестую сверху кнопку Show Manipulator (Отображение манипулятора) и повторите щелчок на названии polyPlanarProj.




Окно диалога Hypershade



Рисунок 8.1. Окно диалога Hypershade












В общем случае раскраска



Рисунок 8.2. В общем случае раскраска PhongE имеет более мягкие блики, чем раскраска Phong. То же самое можно сказать о раскрасках BlinnE и Blinn












Сравнение материалов



Рисунок 8.4. Сравнение материалов с повышенным значением параметров Transparency и Translucency


Материалы, назначенные объектам, имеют значение параметра Reflectivity (Отражательная способность), равное 1 (то есть отражательная способность равна 100 %), но затем с помощью различных методов были получены дополнительные эффекты. Атрибут Reflected Color (Цвет отраженного света) материала крайней слева сферы не имеет назначенной карты текстуры, в то время как у материала сферы, расположенной чуть правее, этому атрибуту назначена карта Env Chrome (Хромовое зеркало), благодаря чему создается впечатление наличия рисунка на поверхности объекта. Материал третьей слева сферы получен включением эффекта трассирования, поэтому на ее поверхности отражаются предметы окружающей обстановки. Разумеется, при этом атрибут Reflected Color (Цвет отраженного света) не вносит никакого вклада в вид материала. Материал крайней правой сферы получен сочетанием эффекта трассирования и назначения карты текстуры атрибуту Reflected Color (Цвет отраженного света). В результате получается практически зеркальная поверхность, в которой отражаются предметы, расположенные рядом со сферой.

Окно диалога Color Chooser Окно диалога Color Chooser (Выбор цвета) появляется всякий раз при щелчке на поле образца цвета. В верхней части этого окна расположена панель с 14 кнопками. Нажатие кнопки приводит к выделению соответствующего цвета. Если щелкнуть на ней правой кнопкой мыши, кнопка приобретет цвет, выбранный в данный момент. После нажатия кнопки со значком пипетки указатель мыши меняет свою форму. Если теперь щелкнуть на образце цвета в любом из окон программы Maya, окажется выделенным именно этот цвет. Ниже, в разделе Wheel (Палитра) находится цветовой спектр, показанный на Рисунок 8.5. Расположенные снизу ползунки настройки компонентов цветовой модели можно использовать в двух режимах — RGB (Red (Красный), Green (Зеленый) и Blue (Синий)) и HSV (Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность)). Выбор режима осуществляется с помощью раскрывающегося списка, расположенного в нижней части раздела Sliders (Ползунки). Причем второй из них используется чаще. Используйте ползунок Hue (Цветовой тон) для выбора цвета, затем с помощью ползунка Saturation (Насыщенность) выберите насыщенность цвета по сравнению с серым. Наконец, настройте яркость цвета ползунком Value (Интенсивность). В самом низу данного раздела находится ползунок, регулирующий прозрачность, но он используется довольно редко.



Выбор цвета при имитации золота



Рисунок 8.6. Выбор цвета при имитации золота












Щелчок на этой кнопке



ПРИМЕЧАНИЕ

Помните, что можно менять масштаб и осуществлять панорамирование визуализированного изображения, а также любого из окон рабочей области в окне
диалога Hypershade (Редактор узлов).









Набор материалов


h2>Рисунок 8.10. Набор материалов, созданных для объектов сцены в рабочей области окна Hypershade




Для дальнейших действий потребуется окно проекции Perspective (Перспектива), окно Outliner (Структура) и окно Hypershade (Редактор узлов). Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Outliner/ Persp (Панели > Варианты компоновки > Редактор узлов/Схема сцены/Перспектива). Наличие окна Outliner (Структура) позволяет быстро выделить нужный объект сцены, избежав при этом путаницы. В окне Hypershade (Редактор узлов) нажмите кнопку Show Top Tabs Only (Показывать только верхнее окно). Это первая слева кнопка из группы, расположенной в верхнем правом углу окна Hypershade (Редактор узлов). Ее точное местонахождение показано на Рисунок 8.1. Чтобы расширить рабочее пространство, щелкните на кнопке Toggle the Create Bar On/Off (Вкл./выкл. область создания узлов). Затем выберите в меню оперативного доступа команду Display > UI Elements > Hide UI Elements (Отображение > Элементы интерфейса > Скрыть элементы интерфейса), а затем, нажав комбинацию клавиш Shift+C, сделайте видимым окно каналов. Это даст вам возможность работать с отдельными слоями. Вид окна программы после всех вышеописанных манипуляций показан на Рисунок 8.11.



Рисунок 8.11. Используя окна проекции Perspective, Outliner и Hypershade, можно легко назначить созданные материалы объектам сцены

В окне Outliner (Структура) все элементы находятся в группе Old_House. Сделайте видимыми все слои. Для начала выделите в окне Outliner (Структура) объект OuterWall. В окне проекции Perspective (Перспектива) вокруг этого объекта должен появиться зеленый каркас. Щелкните правой кнопкой мыши на образце материала Walls_Blinn в окне Hypershade (Редактор узлов) и выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Сделайте активным окно проекции Perspective (Перспектива) и нажмите клавишу 7, чтобы гарантировать, что сцена освещается всеми имеющимися источниками света. Выделите в окне Outliner (Структура) объект Foundation и назначьте ему материал Foundation_PhongE. Теперь внешние стены дома имеют цвет назначенных им материалов. Выделите трубу и назначьте ей материал ChimneyBase_Lambert. Затем, раскрыв группу Chimney, выделите объект Chimney_Top и назначьте ему материал
ChimneyPipe_Lambert. Несмотря на то что изначально материал, предназначенный для основания трубы, был назначен дымоходу, это не оказало никакого эффекта на вид материала ChimneyPipe_Lambert, который был назначен поверх него. Раскройте группу Roof и, выделив объект Roof_Slab, назначьте ему материал Trim_Blinn. Затем выделите объект Shingles и назначьте ему материал Roof_ Phong. Проделайте то же самое для подгруппы RoofSidel. Сверните группу Roof в окне Outliner (Структура) и сделайте слой RoofL невидимым. Сохраните сцену. Теперь осталось назначить материал частям крыльца. Выделите объект PorchTrim и назначьте ему материал Trim_Blinn. Затем выделите объекты Porch_RailBars, Porch_Legs и Porch_Poles, которым следует назначить материал VertPorchRail_ Blinn. Напоследок назначьте материал HorizPorchRail_Blinn объектам PorchFloor, Porch_Stairs и Porch_HandRails. Назначение базовых материалов объектам сцены закончено. В следующем разделе мы поговорим о том, как увеличить детализацию объектов с помощью текстур. Скройте слой PorchL и сохраните сцену.










Окно каналов является



Рисунок 8.12. Окно каналов является альтернативным инструментом для редактирования параметров материала












Настройка параметров карты текстуры Ramp



Рисунок 8.24. Настройка параметров карты текстуры Ramp


Теперь вы можете продолжить работу над сценой самостоятельно, назначив по своему усмотрению текстуры остальным материалам. В следующем разделе мы поговорим о другом важном атрибуте материалов — карте рельефа.




С помощью карты рельефа



Рисунок 8.27. С помощью карты рельефа изображение фундамента удалось сделать на редкость детализированным












Результат импорта объектов


h2> Рисунок 8.28. Результат импорта объектов


Для просмотра и визуализации законченной версии дома загрузите файл ch0SHouseComplete.mb.




З Окно диалога Attribute



Рисунок 8.З. Окно диалога Attribute Editor с основными параметрами раскраски по Блинну


Изображение рядом с надписью Material Sample (Образец материала) представляет собой сферу, которой присвоен созданный материал. Ее вид меняется в процессе редактирования атрибутов этого материала. Раскрывающийся список Туре (Тип) используется для изменения типа материала. Но имейте в виду, что если набор параметров при этом меняется, они автоматически принимают значения, заданные по умолчанию, а присвоенное имя сменяется системным.
Ниже находятся разделы Common Material Attributes (Общие параметры материала) и Specular Shading (Параметры зеркальных бликов). Так как их параметры чаще всего меняют при редактировании материалов, эти разделы по умолчанию развернуты, в отличие от остальных разделов окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).
Обратите внимание, что для изменения значений первых пяти переменных раздела Common Material Attributes (Общие параметры материала) используются поле образца цвета, ползунок и кнопка. Перемещая ползунок, можно сделать материал более светлым или более темным. Для изменения цвета материала следует открыть окно диалога Color Chooser (Выбор цвета), щелкнув на поле образца цвета. Если же требуется заменить цвет текстурой, щелкните на кнопке. Перечислим параметры раскраски по Блинну, содержащиеся в разделах Common Material Attributes (Общие параметры материала) и Specular Shading (Параметры зеркальных бликов).

Color (Цвет). Базовый цвет поверхности. Transparency (Прозрачность). Регулирует степень прозрачности материала. Как только значение этого параметра начинает отличаться от нуля, используемый по умолчанию черный фон в ячейке образца материала заменяется рисунком шахматной доски, что позволяет более адекватно оценивать образцы стеклянных и других прозрачных материалов. Ambient Color (Цвет подсветки). Определяет цвет материала в области тени, где он освещается только рассеянным светом. Имеет смысл в общем случае оставлять значение этого параметра равным нулю, что соответствует черному цвету. Отличный от черного цвет подсветки приводит к тому, что после визуализации такой объект становится менее контрастным и более плоским. Incandescence (Свечение). Имитация свечения диффузного компонента цвета материала. Увеличение этого параметра приводит к постепенной замене теней на поверхности материала цветом диффузного рассеяния. Имейте в виду, что после визуализации материал будет выглядеть так, как будто он испускает свет, но на самом деле изменения освещенности окружающих предметов не происходит. Diffuse (Цвет диффузного рассеяния). Этот параметр задает цвет световых лучей, рассеиваемых материалом при освещении прямыми лучами света. По умолчанию его значение равно 0,8, благодаря чему цвет поверхности, заданный с помощью параметра Color (Цвет), становится более тусклым. Часто аниматоры назначают этому компоненту особую карту текстуры, которая позволяет имитировать загрязненную поверхность. Translucence (Просвечивание). Этот параметр, отсутствовавший в предыдущих версиях Maya, позволяет имитировать цвет света, просвечивающего сквозь материал, и используется при создании таких материалов, как, к примеру, матовое стекло. Эффект основан на наличии источников света вокруг и позади объекта, которому назначен просвечивающий материал. Translucence Focus (Фокусировка просвечивания). Данный параметр, позволяющий настроить способ отражения света от поверхности, также отсутствовал в предыдущих версиях Maya. Его низкие значения приводят к интенсивному рассеиванию света и появлению мягкого, размытого эффекта просвечивания. Eccentricity (Эксцентриситет). Ширина блика, определяющая, насколько полированной, или наоборот, шероховатой будет выглядеть поверхность. Specular Roll Off (Сила блеска) Параметр, задающий яркость зеркального блика. Specular Color (Цвет зеркальных бликов). Обычно для этого параметра, задающего цвет бликов на блестящем материале, выбирают белый или серый цвет. Reflectivity (Отражательная способность). Задает яркость отражения окружающих объектов поверхностью зеркального материала. Отражения можно имитировать как методом трассировки лучей, так и с помощью карт текстуры. Если атрибуту Reflected Color (Цвет отраженного света) не назначена карта текстуры, то для наблюдения эффекта, вызванного изменением отражательной способности, необходимо включить отслеживание путей прохождения отдельных световых лучей от источника до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены и преломления в прозрачных средах. Это можно сделать, установив в разделе Raytradng Quality (Качество трассирования) окна диалога Render Globals (Общие параметры визуализации) флажок Raytradng (Трассирование). Reflected Color (Цвет отраженного света). При работе с материалом, полученным на основе раскраски по Блинну, использование окна диалога Color Chooser (Выбор цвета) и ползунка не оказывает никакого эффекта. Но если назначить цвету отраженного света карту текстуры, материал приобретет способность отражать окружающую среду. При этом способе моделирования отражающей поверхности не происходит замедления процесса визуализации, сопровождающего трассирование лучей. Кроме того, это может быть полезно в ситуациях, когда окружающая среда отсутствует.

Рассмотрим на примерах разницу между некоторыми из перечисленных параметров. На Рисунок 8.4 у материала, назначенного расположенной слева плоскости, увеличен параметр Transparency (Прозрачность), благодаря чему можно видеть расположенный позади этой плоскости предмет. Материал, назначенный плоскости, расположенной слева, имеет повышенное значение параметра Translucence (Просвечивание), что приводит к появлению на ее поверхности тени от расположенного позади объекта.



Создание основных материалов для модели дома



Создание основных материалов для модели дома



В результате выполнения упражнений в главах 5 и 6 был создан дом. Теперь вам предстоит сделать его изображение более реалистичным с помощью материалов.









Свойства материалов



Свойства материалов



Начинающие аниматоры часто не уделяют должного внимания назначению материалов и освещению сцены. «Добавим несколько источников света, сделаем этот объект красным, а этот — синим, и все готово». В результате обычно получается высветленная, плоская сцена. Большинство предубеждений, связанных с компьютерной анимацией, высказываемых представителями традиционных видов искусства, связано именно с демонстрацией простейших визуализаций, подчеркивающих ограничения данного метода. Однако с помощью Maya можно создавать и настоящие произведения искусства. Правда создание сложной раскраски требует больших временных затрат. Художники, занимающиеся компьютерной графикой, тратят на освещение и создание материалов столько же времени, сколько на моделирование объектов сцены.
Без материалов невозможно создать реалистичное изображение. Имейте в виду, что их внешний вид зависит от освещения, поэтому, если, к примеру, сцена осве-щена очень ярко, имеет смысл сделать материалы более темными. Обычно работа над материалами и освещением происходит одновременно, а результаты редакти-рования проверяются многочисленными визуализациями. Умение компенсировать ограничения виртуальных источников света и создать хорошо освещенную сцену является искусством, детали которого мы будет обсуждать в следующей главе. А здесь мы сосредоточимся на обсуждении свойств материалов.
Что мы подразумеваем под этим термином? Это универсальное понятие, описывающее все характеристики вида поверхности. Начинающие пользователи обычно сначала замечают только цвет поверхности — красный или цвета древесины или металлический серебряный. Опытный аниматор замечает, однако, и другие (рак-торы. Для него существует не просто металлический серебряный цвет, а гладкая полированная поверхность, отражающая окружающие объекты. Кроме таких факторов, как цвет, блеск и отражающая способность, в Maya рассматриваются также прозрачность, просвечивание, преломляющая способность, рельефность и множество других параметров, настраиваемых пользователями. Внимание ко всем этим деталям позволяет создать действительно впечатляющую анимацию.










Трехмерные карты текстур



Трехмерные карты текстур

Все трехмерные процедурные карты текстур, кроме карты Snow (Снег), относятся к картам со случайным рисунком. Некоторые из них, например Wood (Дерево) или Marble (Мрамор), идеально имитируют природные материалы. Даже при моделировании объектов, созданных руками человека, не обойтись без этих карт. Имитация мозаики, ковровых покрытий или картины, нарисованной кистью на стене, происходит на основе именно трехмерных карт текстур.









Управляющие векторы плоских проекционных



Рисунок 8.14. Управляющие векторы плоских проекционных координат были слегка отодвинуты от объекта для большей наглядности. Чтобы сделать их видимыми, нужно щелкнуть на красной букве L, расположенной в углу манипулятора




Визуализируйте сцену, чтобы посмотреть на полученный результат. Он показан на Рисунок 8.15.









Использование карт



Упражнение. Использование карт рельефа для материалов, назначенных частям дома

Применение карт рельефа в материалах, назначенных различным элементам дома, требует намного больших усилий. В этом упражнении мы на примере трех материалов дадим вам представление о том, как это можно сделать Итак вам предстоит изменить вид трубы, фундамента и внешних стен. 1. Продолжите редактирование созданной вами сцены с домом или загрузите файл ch08tutOSend.mb. Так как карты рельефа определяются яркостью изображения в оттенках серого, иногда имеет смысл взять рисунок текстуры и преобразовать его, как показано на Рисунок 8.25. После того как вы получили карту рельефа, остается только совместить ее с изображением текстуры, назначенной объекту.



Материалы для дома



Упражнение. Материалы для дома Для более эффективной работы в данном случае необходимо видеть окна Hypershade (Редактор узлов) и Render View (Визуализатор). Выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp (Панели > Варианты компоновки > Редактор узлов/Визуализатор/Перспектива). Помните, что если перед выбором этой команды одно из упомянутых окон было плавающим, оно не может быть использовано в качестве окна проекции. Для дверной ручки лучше всего подойдет потертый полированный металл. Для начала оставьте видимым только слой DoorL. Если в сцене останутся видимыми такие объекты, как камеры или деформаторы, скройте их, выбрав в меню оперативного доступа команды Show > Cameras (Показать > Камеры) и Show > Deformers (Показать > Деформаторы). Измените масштаб изображения таким образом, чтобы дверная ручка оказалась ясно видимой. В своей основе материал, который нужно назначить дверной ручке, похож на металл, созданный в предыдущем упражнении. Поэтому просто повторите шаги с восьмого по десятый и присвойте материалу имя DoorKnob-Blinn.

Примечание

При использовании дефиса в именах объектов программа автоматически преобразует его в знак подчеркивания.

Убедитесь, что дверная ручка выделена, и назначьте ей материал DoorKnob_ Blinn. Щелкните на третьей слева кнопке панели инструментов окна проекции Render View (Визуализатор), чтобы начать интерактивную фотореалистичную визуализацию. Когда процесс будет закончен, нарисуйте вокруг дверной ручки выделяющую рамку, начав движение указателя мыши с верхнего правого угла и закончив нижним левым. После завершения ее создания рамка станет зеленой. Теперь после каждого внесения изменений в структуру материала будет происходить автоматическая визуализация области внутри рамки. На данный момент дверная ручка имеет безобразное ярко-желтое пятно, придающее ей нереальный вид. Выделите материал DoorKnob_Blinn в окне Hypershade (Редактор узлов) и откройте для него окно диалога Attr ibute Editor (Редактор атрибутов). Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов), и в окне диалога Color Chooser (Выбор цвета) введите в поле Value (Интенсивность) значение 0,45. В результате зеркальный блик станет более тусклым. Сохраните сцену под именем chOSTexturedHouse. На данный момент в окне проекции Perspective (Перспектива) видна не только дверная ручка, но и сама дверь, так что можно назначить материал и ей. Используя среднюю кнопку мыши, перетащите еще один образец раскраски Blinn (По Блинну) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Откройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) для этого материала и присвойте ему имя Door-Blinn. Выделите объект Door в окне проекции Perspective (Перспектива). Помните, что в его основе лежит NURBS-примитив Cube (Куб), так что после щелчка на любой из сторон не забудьте нажать клавишу t, чтобы выделить объект целиком. Щелкните правой кнопкой мыши на новом образце материала в окне диалога Hypershade (Редактор узлов) и выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). В окне проекции Render View (Визуализатор) произойдет автоматическое обновление изображения. Теперь пришло время настроить параметры материала в окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Для двери нам нужен материал, имитирующий дерево, поэтому щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и присвойте параметрам Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 40, 0,8 и 0,3 соответственно. Сделайте параметр Eccentricity (Эксцентриситет) равным 0,5, чтобы увеличить размер зеркальных бликов, и сделайте цвет этих бликов немного светлее основного цвета двери. Для этого щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Specular Color (Цвет зеркальных бликов), и присвойте параметрам Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 40,- 0,4 и 0,5 соответственно. Напоследок введите в поле параметра Reflectivity (Отражательная способность) значение 0 и сохраните сцену. Теперь займемся созданием материала для окон. Скройте слой DoorL и сделайте видимым слой Windows!.. Создайте анизотропный материал, присвоив ему имя Window_Anisotropic. Введите в поле параметра Diffuse (Цвет диффузного рассеяния) значение 1, цвет материала сделайте черным, ползунок параметра Transparency (Прозрачность) переместите до отказа вправо, а коэффициент преломления (напоминаем, что поле данного параметра находится в разделе Raytrace Options (Параметры трассирования)) сделайте равным 1,5. Щелкните на поверхности оконного стекла и убедитесь, что в верхней части окна каналов появилось имя объекта Window_Glass. Назначьте объекту материал Window_Anisotropic. Повторите эту операцию для второго оконного стекла и сохраните сцену. Обратите внимание, что благодаря прозрачности материала теперь невозможно увидеть плоскость, которая служит основой стекла. Но ее по-прежнему можно выделить, щелкнув в том месте, где она должна располагаться. Для оконного переплета нужен материал, имитирующий дерево, примерно такой же, как и для двери. Впоследствии материал можно будет использовать для остальных деревянных поверхностей модели. В этом случае она будет выглядеть более реалистично. В конце концов, при создании дома применяется одно и то же дерево. Кроме того, это проще, чем создать новый материал для каждого элемента сцены. На вкладке Materials (Материалы) окна проекции Hypershade (Редактор узлов) выделите материал DoorKnob_BHnn и нажмите комбинацию клавиш Ctrl+d, чтобы продублировать его. Присвойте копии имя Trim_Blinn. В большинстве случаев для редактирования параметров материала используется окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Но сейчас попробуем сделать это с помощью окна каналов. Введите в поля Color R (Красный), Color G (Зеленый) и Color В (Синий) раздела Trim_Blinn значения 0,4, 0,35 и 0,25 соответственно, как показано на Рисунок 8.9. Цвет копии станет темнее цвета исходного материала. Выделите один из объектов Window_Frame и назначьте ему материал Trim_ Blinn. Теперь нужно назначить этот же материал горизонтальной и вертикальной перегородкам окна. В окне диалога Outliner (Структура) щелкните на квадратике со знаком «плюс», расположенном справа от имени объекта Old_House, затем тем же способом раскройте группы Windows и Window и выделите названия объектов Window_CrossH и Window_CrossV. Щелкните правой кнопкой мыши на материале Trim_Blinn и выберите в появившемся контекстном меню команду Assign Material to Selection (Назначить материал выделенному объекту). Проделайте вышеописанные операции со вторым окном. Итак, создание основных материалов для окон закончено. Скройте слой WindowsL и сохраните сцену.



Назначение карты рельефа



Упражнение. Назначение карты рельефа

В этом упражнении вам предстоит назначить эффект случайных пятен характеристике Bump Mapping (Карта рельефа) материала, используемого для имитации глины. Это придаст цветочному горшку более естественный вид. Загрузите файл ch08tut04end.mb.В рабочей области окна Hypershade (Редактор узлов) перетащите средней кнопкой мыши образец материала pottery из верхнего окна в нижнее. Дважды щелкните на этом образце материала, чтобы открыть для него окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Щелкните на кнопке с рисунком шахматной доски, расположенной справа от имени параметра Bump Mapping (Карта рельефа), чтобы открыть окно диалога Create Render Node (Создать узел визуализации). Нажмите кнопку Solid Fractal (Пространственный фрактал) в разделе 3D Textures (Трехмерные текстуры). В разделе 3d Bump Attributes (Параметры трехмерного рельефа) расположены два параметра: Bump Value (Уровень рельефа) и Bump Depth (Высота рельефа). Обратите внимание, что последний параметр по умолчанию имеет значение 1. Его можно увеличить или уменьшить с помощью ползунка, расположенного справа от имени параметра. Щелкните на кнопке с указывающей вправо стрелкой, расположенной справа от имени параметра Bump Value (Уровень рельефа), чтобы получить возможность редактирования параметров фрактала, на основе которого формируется рельеф. Сделайте величину параметра Ratio (Пропорциональность) равной единице. Перейдите на вкладку place3dTexture. В принципе работать с этим узлом можно и на вкладке Work Area (Рабочая область) окна Hypershade (Редактор узлов). Введите в поля, расположенные справа от имени параметра Scale (Масштаб), значение 50. Визуализируйте сцену, чтобы посмотреть, как изменился вид цветочного горшка.

Назначение текстур



Упражнение. Назначение текстур

Это упражнение посвящено назначению некоторым характеристикам материалов карт текстур и редактированию положения этих карт на поверхности объекта. Вы можете продолжить работу над сценой, полученной в результате выполнения первого упражнения данной главы. Откройте окно диалога Hypershade (Редактор узлов), нажав комбинацию клавиш Shift+T. Вам понадобятся как оба окна рабочей области, так и область создания узлов. Щелкните правой кнопкой мыши на верхней панели области создания узлов и выберите в появившемся меню вариант Create Materials (Создание материалов). Средней кнопкой мыши перетащите образец раскраски Blinn (По Блинну) в нижнее окно рабочей области и дважды щелкните на нем, чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Присвойте материалу имя checkerfloor. Щелкните на кнопке, расположенной справа от имени параметра Color (Цвет). Появится окно диалога Create Render Node (Создать узел визуализации), открытое на вкладке Textures (Текстуры), как показано на Рисунок 8.12. Эта вкладка содержит перечень всех возможных двумерных и трехмерных процедурных и обычных текстур. Щелкните на кнопке с надписью Checker (Шахматное поле), чтобы назначить указанную текстуру характеристике материала Color (Цвет).



Назначение текстур дверной ручке стенам и окнам



Упражнение. Назначение текстур дверной ручке, стенам и окнам

Использование одноцветного материала для дверных ручек, к сожалению, не дает нужного эффекта. Ранее мы уже упоминали, что, назначив карту текстуры характеристике материала Diffuse (Цвет диффузного рассеяния), можно придать объекту изношенный вид. Именно это нужно проделать с материалом дверной ручки. Прежде всего загрузите нужную сцену. Вы можете продолжить редактирование сцены с домом. Для начала скройте элементы интерфейса, а затем выберите в меню оперативного доступа команду Panels > Saved Layouts > Hypershade/Render/Persp (Панели > Варианты компоновки > Редактор узлов/Визуализатор/Перспектива). Оставьте видимым только слой DoorL. Выделите дверную ручку и нажмите клавишу f, чтобы целиком поместить ее в границах экрана. Запустите интерактивную фотореалистичную визуализацию, нажав третью слева кнопку на панели инструментов окна Render View (Визуализатор), и выделите рамкой область, которая будет повторно визуализироваться при каждом редактировании материала. Если в рабочей области окна Hypershade (Редактор узлов) не видна одна из частей, нажмите кнопку Show Top and Bottom Tabs (Показывать верхнее и нижнее окна), расположенную в правом верхнем углу панели инструментов этого окна. Дважды щелкните на образце материала DoorKnob_Blinn, чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Щелкните на кнопке с рисунком в виде шахматной доски, расположенной справа от имени параметра Diffuse (Цвет диффузного рассеяния), чтобы открыть окно диалога Create Render Node (Создать узел визуализации). Убедитесь, что переключатель раздела 2D Textures (Двумерные текстуры) стоит в положении Normal (По нормали). В этом случае размещение карты текстуры будет происходить с учетом геометрии поверхности. Затем щелкните на кнопке Fractal (Фрактал). В окне диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов) появятся параметры выбранной текстуры. Обратите внимание на обновление окна Render View (Визуализатор). Соответствующим образом изменив параметры процедурной текстуры, можно создать впечатление потертого материала. В разделе Fractal Attributes (Параметры фрактала) присвойте параметрам Amplitude (Амплитуда), Threshold (Порог), Ratio (Пропорциональность) и Frequency Ratio (Частотный коэффициент) значения 0,5, 0,1, 0,77 и 8 соответственно, как показано на Рисунок 8.16. Перейдите на вкладку place2dTexture и в разделе 2D Texture Placement Attributes (Параметры размещения двумерной текстуры) введите во второе поле справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям) значение 0,15. И напоследок введите во второе поле, расположенное справа от параметра Noise UV (Зашумление по UV-осям), значение 0,75. Последнее действие приведет к появлению более закрученного фрактала. Закройте окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).



Создание дополнительных материалов



Упражнение. Создание дополнительных материалов

До этого момента созданный материал тут же назначался объекту сцены. В этом разделе мы продемонстрируем другой способ работы с материалами. Вам предстоит назначить материалы следующим частям дома: вертикальным элементам перил; горизонтальным элементам перил; внешним стенам; фундаменту дома; дымовой трубе; дымоходу; крыше.

Так как на данном этапе вы будете заниматься исключительно созданием материалов, остальные окна проекции пока не нужны. Щелкните на окне Hypershade (Редактор узлов) и нажмите клавишу Пробел, чтобы развернуть его на весь экран. Увеличение рабочего пространства увеличит продуктивность вашей работы.
Вы можете продолжить редактирование сцены, полученной в процессе выполнения предьщущего упражнения.

Примечание
Для получения дополнительного рабочего пространства можно скрыть элементы пользовательского интерфейса, воспользовавшись командой Display > Ш Elements > Hide UI Elements (Отображение > Элементы интерфейса > Скрыть элементы интерфейса). В результате исчезнут все элементы от строки состояния до строки подсказки. Восстановить элементы интерфейса можно, выбрав в том же самом меню команду Restore UI Elements (Восстановить элементы интерфейса).

Для вертикальных и горизонтальных элементов перил используем два разных материала. Выделите материал Trim_Blinn и дважды его продублируйте. Присвойте первой копии имя VertPorchRaiLBlinn, а второй — имя HorizPorchRaiL Blinn. На данный момент это все, что требовалось сделать. Теперь на очереди стены дома. Перетащите средней кнопкой мыши вариант раскраски PhongE (Расширенная по Фонгу) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области. Присвойте этому материалу имя Foundation_PhongE. Так как фундамент по замыслу должен быть немного влажным от росы, расширенный вариант раскраски по Фонгу подходит для создания материала наилучшим образом. Затем создайте еще один материал на основе раскраски Blinn (По Блинну) и присвойте ему имя Walls_Blinn. Откройте редактор атрибутов для материала Foundation_PhongE. Щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и присвойте параметрам Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 65, 0,45 и 0,35 соответственно, нажмите кнопку Accept (Принять). Параметр Diffuse (Цвет диффузного рассеяния) сделайте равным 0,7, а значение параметра Roughness (Шероховатость), отвечающего за фокусировку зеркальных бликов, увеличьте до 0,81. Размер зеркальных бликов сделайте равным 0,15, введя это значение в поле Highlight Size (Размер бликов). Параметру Reflectivity (Отражательная способность) присвойте нулевое значение. Напоследок щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от названия параметра Whiteness (Белизна), который определяет цвет зеркальных бликов, и введите в поля Hue (Цветовой тон), Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 270, 0,01 и 0,2 соответственно. Выделите материал Walls_Blinn на вкладке Materials (Материалы) окна Hypershade (Редактор узлов) и введите в поля Color R (Красный), Color G (Зеленый) и Color В (Синий) окна каналов значения 0,9, 0,68 и 0,4 соответственно. Цвет материала должен стать оранжево-коричневым. Теперь создадим материал для трубы, используя раскраску по Ламберту. Труба состоит из кирпичей, которые не имеют никаких зеркальных бликов, поэтому данный тип раскраски подходит для них наилучшим образом. Перетащите средней кнопкой мыши образец раскраски Lambert (По Ламберту) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области Hypershade (Редактор узлов) и присвойте новому материалу имя ChimneyBase_Lambert. Продублируйте его и присвойте копии имя ChimneyPipe_Lambert. Выделите материал ChimneyBase_Lambert на вкладке Materials (Материалы). Откройте редактор атрибутов и присвойте материалу тускло-красный цвет. Для этого щелкните на поле образца цвета, расположенном справа от имени параметра Color (Цвет), и введите в поля параметров Saturation (Насыщенность) и Value (Интенсивность) значения 0,6 и 0,5 соответственно. Затем выделите на вкладке Materials (Материалы) материал ChimneyPipe_ Lambert и проделайте вышеописанную операцию, используя параметры 0,4 и 0,5. Последний материал, который нужно создать, предназначен для крыши. Пока вы еще не использовали раскраску по Фонгу, которая идеально подойдет в данном случае, когда требуется имитировать влажный материал. Перетащите средней кнопкой мыши образец раскраски Phong (По Фонгу) из области создания узлов в нижнее окно рабочей области Hypershade (Редактор узлов) и присвойте новому материалу имя Roof_Phong. В окне каналов введите в поля Color R (Красный), Color G (Зеленый) и Color В (Синий) значения 0,34, 0,312 и 0,102 соответственно. В итоге получится темный зеленовато-коричневый цвет. В данный момент вкладка Work Area (Рабочая область) перенасыщена материалами и желательно привести ее в порядок. Щелкните в произвольном месте рабочей области правой кнопкой мыши и выберите в появившемся контекстном меню команду Graph > Rearrange Graph (Узлы > Упорядочить узлы). Вид окна Hypershade (Редактор узлов) после этой операции показан на Рисунок 8.10. Теперь у вас есть набор материалов, которые можно назначить соответствующим объектам сцены. Сохраните сцену.



Создание стандартных материалов



Упражнение. Создание стандартных материалов

Стандартные материалы имеют однородный цвет по всей поверхности объекта. В этом упражнении мы используем окно диалога Hypershade (Редактор узлов) для создания таких материалов и назначим их объектам.

Чтобы придать объектам более реалистичный



В этой главе

Чтобы придать объектам более реалистичный вид, нужно назначить им материалы. Эта глава посвящена именно вопросам их создания и применения. Оценка возможных вариантов материалов в Maya является увлекательным занятием. Какой вариант предпочтительнее выбрать для конкретной модели — хромовый окрас с красной окантовкой или пурпурный пластик? Имитация любых поверхностей в Maya легко выполняется с помощью окна диалога Hypershade (Редактор узлов). Если материал не подходит, можно его отредактировать, снова назначить объекту и визуализировать полученный результат. В этой главе вы познакомитесь с основами создания материалов и узнаете, как сделать их более сложными с помощью карт текстур. Мы рассмотрим следующие темы:

Вид окна диалога Color Chooser в режиме HSV



Рисунок 8.5 Вид окна диалога Color Chooser в режиме HSV












Вкладки нижнего окна



Вкладки нижнего окна

Нижнее окно по умолчанию открыто на вкладке Work Area (Рабочая область), в которой производится создание новых материалов. В момент создания сцены в верхнем окне практически нет элементов. Следовательно, первое, что вам нужно сделать после открытия окна диалога Hypershade (Редактор узлов), поместить новый материал в рабочую область и назначить его объекту сцены. Затем перейдите на вкладку Shader Library (Библиотека материалов) и выберите подходящий вариант раскраски. Позже в этой главе мы объясним, как создать дополнительные вкладки и как поместить созданный вами материал в библиотеку.










Вкладки рабочей области



Вкладки рабочей области

Рабочая область может содержать практически любое окно. В данном разделе будет описан ее вид но умолчанию, при котором вкладки верхнего окна используется для показа существующих материалов, а вкладки нижнего — для их создания и редактирования. Освоив работу с окном диалога Hypershade (Редактор узлов), вы сможете настраивать окна рабочей области нужным вам образом и даже создавать дополнительные вкладки, что позволит одновременно редактировать несколько материалов.









Вкладки верхнего окна



Вкладки верхнего окна

Верхнее окно содержит элементы, которые уже являются частью текущей сцены. Оно разделено на шесть вкладок, по типам элементов: Materials (Материалы), Textures (Текстуры) (которые являются частью существующих материалов), Utilities (Служебные элементы), Cameras (Камеры) и Projects (Проекты) (для просмотра папки проекта в поисках остальных файлов). В этой области можно выделить любой созданный ранее элемент сцены, для того чтобы: продублировать его и получить возможность внести небольшие изменения в оригинал; отредактировать его; выделить объект, которому был назначен определенный материал, или назначить материал выделенным в данный момент объектам; сделать объекты освещаемыми определенным источником света или исключить их из освещения; повторно использовать существующую текстуру для создания нового материала; экспортировать материалы в другую сцену.

Во всех перечисленных случаях двойной щелчок на образце элемента приводит к открытию окна диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов).



Ввод параметров фрактала в окне диалога Attribute Editor



Рисунок 8.16. Ввод параметров фрактала в окне диалога Attribute Editor




Сфокусируйтесь на объекте DoorG и повторите интерактивную фотореалистичную визуализацию. Дважды щелкните на образце материала Door_Blinn в окне Hypershade (Редактор узлов), чтобы открыть окно диалога Attribute Editor (Редактор атрибутов). Вам предстоит повторить вышеописанную операцию, заменив текстуру Fractal (Фрактал) текстурой Noise (Случайные пятна). В разделе Solid Fractal Attributes (Параметры случайных пятен) введите в поля Amplitude (Амплитуда), Ratio (Пропорциональность), Frequency Ratio (Частотный коэффициент) и Depth Мах (Количество итераций) значения 0,8, 0,35, 20 и 8 соответственно, как показано на Рисунок 8.17. В раскрывающемся списке Noise Type (Тип случайных пятен) выберите вариант Wispy (Дымка). Затем перейдите на вкладку place2dTexture и введите в первое поле, расположенное справа от имени параметра Repeat UV (Повторение по UV-осям), значение 4. Закройте редактор атрибутов и скройте слой DoorL, так как на этом назначение материалов двери закончено.