Введение

• Из чего состоит модель персонажа (начальное представление)
• Начальное представление об объектах

Из чего состоит модель персонажа (начальное представление)

Во первых, начать стоит с того, что же такое модель. Модель (в широком понимании) -образ или прообраз (образец) к.-л. объекта или системы объектов ("оригинала" данной М.), используемый при определённых условиях в качестве их "заместителя" или "представителя".

Смоделировать можно как исключительно внешний вид того или иного объекта, так и более сложную совокупность его параметров и качеств. И когда мы говорим о модели персонажа, можно подразумевать как изображение исключительно его внешнего облика (что-то вроде фото на паспорт или статуэтки), так и более детальную проработку свойств персонажа - движения, мимика, характер.

Форма предмета окружающего мира может быть отображена при помощи одного или нескольких визуализируемых (renderable) объектов.

Цвет поверхности объекта определяется при помощи материала, который применяется к объекту.

Слово "модель" зачастую можно услышать приминительно как раз к такой совокупности визуализируемых объектов, которые фактически отражают только форму и цвет того или иного предмета. В общем, это тоже правильно.

Но мы в нашем уроке рассмотрим, как создать более полноценную модель, которая не только отображает внешний вид, но и позволяет придавать персонажу различные позы, выражения лица, и, собственно, осуществлять анимацию.

Анимация в программах трёхмерного моделирования напоминает кукольную анимацию в реальном мире. Мир кукольного мультфильма состоит из декораций, в которых происходит действие, различных пассивных предметов, а так же самих персонажей. В программах трёхмерного моделирования, (по крайней мере, в достаточно мощных программах) имеются все те артефакты, которые используются при создании кукольного мультфильма: камеры, источники света, непосредственно сами объекты. Камеры и и источники освещения практически даны нам изначально, а всё остальное придётся моделировать.

Персонаж кукольного мультфильма состоит из жёсткого каркаса, который позволяет придавать ему нужные позы, и из мягкой оболочки ("шкуры"), в которую помещён этот каркас. В программах 3d моделирования всё совершенно аналагично, только жёсткий каркас называют скелетом, или системой костей. Каждая кость скелета является самостоятельным объектом.

Выражение лица кукольных персонажей как правило моделируется не при помощи жёсткого каркаса, а осуществляется посредством замены самого лица или отдельной его части. В 3d мире эти операции осуществляются при помощи так называемого морфинга (подробнее в главе morph).

Анимация в 3d пакетах значительно проще обычной кукольной анимации, поскольку здесь не надо задавать позу персонажа для каждого кадра, достаточно обозначить лишь ключевые (key) кадры, не надо закреплять "скелет", чтобы он не упал.

Далее мы познакомимся с тем, как создать "скелет" для анимации, смоделировать "шкуру", раскрасить её нужным образом, создать простейшую мимику, привязать "шкуру" к "скелету". Но, прежде чем приступить непосредственно к моделированию, необходимо ознакомиться с рекомендациями, как правильно и эффективно работать, в том числе, как не потерять в один прекрасный момент всё, что нажито непосильным трудом, если вдруг случится глюк.

Если вы абсолютный новичок и что-то уже умеете, но не знакомы хотя бы с частью того, что будет описано ниже, не пытайтесь делать всё, что описано сразу по ходу чтения. Для начала прочитайте (или, просмотрите) урок до конца, это может уберечь вас от лишних действий.

Начальное представление об объектах

По своей роли, объекты могут быть разделены на визуализируемые и вспомогательные. Визуализируемые объекты используются для отображения внешнего образа предметов окружающего мира. По своей природе они могут быть любыми, главное,чтобы они так или иначе отображались в окончательно визуализированной сцене.

Вспомогательные объекты не визуализируются, но играют важную роль при анимации, освещении, отображении, имитации физических свойств. Вспомогательные объекты так же могут быть по своей природе любыми - камеры, источники освещения, системы костей ("скелеты"), объекты, помогающие ориентироваться в пространстве при создании сцены, и так далее. Визуализируемые объекты в некоторых ситуациях могут так же служить и вспомогательными объектами.

Визуализируемые объекты могут иметь практически любую форму, но для того, чтобы эту форму можно было хранить в памяти компьютера, все объекты представляются как набор геометрических примитивов, которые могут быть описаны при помощи формул и численных параметров. Наиболее распространённый метод описания геометрических объектов - представление их в виде многогранников. Как известно, многогранник состоит из граней (face) и вершин (vertex), любая грань может быть разделена на n-ное количество треугольников. Каждая вершина имеет свои координаты в трёхмерном пространстве (x,y,z) и свой порядковый номер. Каждый треугольник так же имеет свой порядковый номер и описывается посредством перечисления трёх номеров вершин, между которыми он натянут. Объекты, которые описываются таким образом, называются каркасом (mesh).

Метод представления трёхмерных объектов посредством mesh, далеко не единственный, можно описывать объекты и посредством математических формул, задающих их поверхность. Но на сегодняшний день метод mesh - является общепринятым и широко распространённым, поддерживается в видокартах на аппаратном уровне. Объекты могут моделироваться и представляться пользователю совершенно по-разному, но перед тем, как осуществляется визуализация или отображение в окнах проекций в режиме оттенения (shading), всё равно происходит преобразование в объект mesh.

Многие вспомогательные объекты (камеры, источники света, исказители (деформаторы), имитаторы физических сил) вообще не могут быть визуализированы, поскольку у них не предусмотрена возможность преобразования в mesh. Они используются для того, чтобы управлять формой объектов, которые сводятся к mesh, (придавать им деформацию), а так помогать контролировать движение других объектов, как визуализируемых, так и вспомогательных. Вспомогательные объекты, которые не могут быть визуализированы, отображаются в 3ds MAX при помощи так называемых икон - конструкций, построенных из тонких линий, отображаемы в окнах проекции.

На данном рисунке можно видеть, как отображаются в окнах проекции объекты , которые не могут быть преобразованы в mesh и визуализированы (компас, камера и источник света). Источник света освещает объекты сцены (здесь показан источник типа omni - всенаправленный). Компас служит для того, чтобы можно было подобрать освешение, привязываясь к сторонам света, географическому положению и времени суток. К копмасу прилагается свой источник света (здесь не виден), положение которого меняется в зависимости от того, какие параметры мы задаём для компаса. Через камеру можно смотреть на сцену, управляя её параметрами примерно так же, как и параметрами настоящей камеры. Если визуализировать вид, представленный на рисунке, на конечной картинке мы ничего не увидим.

Каждый объект имеет собственную систему координат. Форма всех объектов, которые могут быть преобразованы в mesh (а по большому счёту и тех, которые отображаются в виде икон в окнах проекций) описываются в собственной системе координат. Положение объекта задаётся при помощи трансформаций (перемещение (трансляция), поворот и масштабирование) относительно системы координат родительского объекта. Дело в том, что любой объект может быть привязан к какому-либо другому (родительскому (parent)) объекту. Объект, привязанный к родительскому (parent) объекту называется дочерним объектом (child).

Все вновь создаваемые объекты привязаны к некому нематериальному объекту world - мир, который представляет собой глобальную систему координат, в которой и располагаются все остальные объекты. Местоположение (трансляция) объекта определяется координатами центра его собственной (локальной (local)) системы координат. Поворот объекта определяется поворотом локальной системы координат объекта (вокруг центра) относительно мира (world), а масштабирование - изменение размеров объекта относительно тех, которые он имеет в собственной системе координат.

Итак, объект имеет собственную систему координат, в которой и задаётся его форма. К примеру, если речь идёт о mesh-объекте, то координаты вершин задаются в его собственной системе координат, и именно в таком виде информация об объекте хранится в файле и в памяти компьютера. Положение (координаты) вершин в мире (world) пересчитывается заново всякий раз, как объект подвергается трансформации (трансляции, врашению и масштабированию), но в описании самого объекта координаты вершин по прежнему остаются неизменными. Трансляции объекта можно довольно легко анимировать. Можно так же анимировать и положение вершин объекта в его локальной системе координат, но это осуществляется при помощи модификаторов. Модификаторы действуют подобно трансляциям, они не портят сам объект, не переписывают координаты его вершин в его локальной системе координат. Они просто пересчитывают эти координаты по определённым правилам, и уже перед нами объект предстаёт видоизменённым.

Трансляции могут быть применены к любым объектам, а модификаторы - только к некоторым типам объектов. К тому же на свой объект могут быть свои модификаторы.

В итоге, каждый отдельный объект, составляющий нашу модель, состоит из некого исходника, который хранит в себе начальные сведения, и модификаторов (в принципе, их может и не быть), которые преобразуют эти начальные сведения определённым образом. Модификаторы могут так же использоваться в процессе моделирования, и при желании, полученные с помощью модификаторов изменения можно преобразовать в свойства самого объекта. Подробнее об этом будет рассказано далее, начиная с раздела о моделировании "шкуры" персонажа.

<< Назад	Оглавление		Вперёд >>
homepage: http://teapot3d.narod.ru