WarCraft 3 модели, карты, наработки, утилиты, обучающие статьи и многое другое...

Самоучитель по 3D Studio Max

ГЛАВА 9

Анимация: Практика

Практика

Задание
1

Простая
Анимация. Летящий Аэроплан

Начнем практические
занятия по анимации по принципу «от простого - к сложному». Первое
задание предназначено для ознакомления с использованием Ключевой Анимации.

1. Загрузите
с сайта издательства файл AirPlanel.MAX. Видовые окна отобразят модель
аэроплана, состоящую из двух объектов: «Аэроплан» и «Пропеллер»
(рис. 9.18), связанных между собой по правилу «родитель-потомок».
Второй объект понадобится для следующего задания, поэтому сосредоточимся на
первом из них.

РИСУНОК
9.18. Сцена «Летящий Аэроплан»

2. Прежде
всего определите начальное и конечное положение ани-мируемого объекта, а также
длительность анимации. Примите установленный в загруженной сцене Active Time
Segment (Активный Сегмент Времени) за требуемый и задайте начальное положение
самолета. Для этого активизируйте окно «Camera-Main» и выделите
модель самолета левым щелчком. Включите ограничение перемещений по осям X и
Z и, перейдя в кадр с номером 0, переместите объект по стрелке оси Y до его
исчезновения в кадре видового окна.

Убедитесь,
что объект не отнесен слишком далеко, и, перейдя в окно Тор (Вид Сверху),
подкорректируйте его начальное положение (приблизительно его координаты
должны составлять: Х=378, Y=3352 и Z=-109 единиц).

3. Теперь
включите кнопку Toggle AutoKey Mode (Переключатель в режим автоматического
создания ключей), расположенную в Панели Управления Анимацией в нижней
части Главного Окна Мах, - она станет красного цвета, сигнализируя о
вклю-

ченном режиме
анимации сцены, и выберите трансформацию перемещения соответствующей модальной
кнопкой. Перетащите Ползунок Временной Шкалы в крайнее правое положение
для перехода в кадр с номером 100 и выполните перемещение оставшегося выбранным
объекта «Аэроплан» в отрицательном направлении оси Y до положения
его полного исчезновения из видового окна камеры (или до точки с приблизительными
координатами: Х=378, Y=-2441 и Z=-109 единиц).

4. Щелкните
еще раз на кнопке Toggle AutoKey Mode (Переключатель в режим автоматического
создания ключей) для выключения режима анимации сцены. Простейшая анимация
создана и может быть просмотрена в режиме Preview (Эскиза Анимации).

5. Для этого
разверните видовое окно камеры до максимального размера, используя кнопку Min
/ Max Toggle (Переключить Во Весь Экран / Возврат Назад) в панели управления
видовыми окнами, и щелкните на кнопке Play Animation (Воспроизвести Анимацию).

6. Теперь,
просмотрев плавное движение каркасной модели в видовом окне камеры, попробуйте
включить тонированную закраску и еще раз воспроизвести анимацию. Если вы наблюдаете
вместо плавного движения беспорядочные рывки, значит ваш компьютер не справляется
с показом в режиме Real Time (Реального Времени), установленном для воспроизведения
в среде Мах по умолчанию.

7. Вызовите
диалоговое окно Time Configuration (Конфигурация Шкалы Времени) одноименной
кнопкой Панели Управления Анимацией и отключите соответствующий флажок.
Повторите воспроизведение анимации и убедитесь, что, хотя движение и замедлилось,
тонированная анимация смотрится реальнее, чем каркасная.

8. Чтобы все-таки
увидеть «тонированный полет аэроплана» в реальном времени, необходимо
создать файл Эскиза Анимации. Для этого придется воспользоваться пунктом
Make Preview (Создать Эскиз) из падающего меню Animation (Анимация),
который вызывает одноименное диалоговое окно настройки (рис. 9.19).

РИСУНОК
9.19. Создание Эскиза Анимации

Группа параметров
Preview Range (Диапазон Эскиза Анимации) позволяет выбрать временной
интервал, который может быть задан в явном виде с помощью пары счетчиков Custom
Range (Пользовательский Диапазон) или взят из установок Active Time Segment
(Активного Сегмента Времени). Набор флажков группы Display in Preview
(Показывать в Эскизе) задает типы объектов сцены, которые будут отображены,
а из списка Rendering Level (Уровень Визуализации) выберите требуемый
тип тонирования.

Группы Frame
Rate (Частота Кадров) и Image Size (Размер Изображения) устанавливают соответственно
частоту кадров Эскиза Анимации и параметры вывода формируемого файла
анимационной последовательности. Формат этого файла задается настройками группы
Output (Вывод). Переключатель .AVI позволяет сформировать файл анимации
в одном из нескольких форматов сжатия изображений или кодеков, выбираемых
кнопкой Choose Codec (Выберите Способ Кодирования) и настраиваемых в
одноименном диалоговом окне.

РИСУНОК
9.20. Выбор Способа Кодирования файла Анимации

Установите
наиболее часто используемый кодек фирмы Microsoft - «Microsoft
Video 1» и задайте качество сжатия равным 100 процентам (рис. 9.20).

После щелчка
на кнопке Create (Создать) произойдет запуск процедуры обсчета Эскиза
Анимации, и по ее окончании загрузится Универсальный Проигрыватель операционной
системы, в окне которого можно увидеть плавное движение объекта анимации (рис.
9.21).

РИСУНОК
9.21. Воспроизведение Эскиза Анимации

10. После
того как анимация сформирована, и Эскиз Анимации демонстрирует приемлемые
результаты, необходимо выполнить Rendering (Визуализацию). Для этого
нужно вызвать диалоговое окно Render Scene (Обсчет Сцены) одноименной
кнопкой из Main Toolbar (Основной Панели).

Детальные
настройки этого окна мы разберем в следующей главе, а пока необходимо выбрать
Диапазон Анимации и указать файл вывода.

РИСУНОК
9.22. Выбор Диапазона Анимации

11. Активизируйте
переключатель Active Time Segment (Активный Сегмент Времени) в группе
параметров Time Output (Временной Интервал) для выбора диапазона анимации
(рис. 9.22), а в группе Render Output (Вывод Визуализации) щелкните на
кнопке Files (Файлы).

РИСУНОК
9.23. Выбор Файла Вывода

Появившееся
диалоговое окно Render Output File (Файл Вывода Визуализации) позволит
ввести имя файла, его тип, а также каталог на диске (рис. 9.23). Для сохранения
анимации как файла видеопоследовательности выберите тип AVI File (.AVI) и
наберите в текстовом поле имени файла - «AirPlane.AVI». Используя
кнопку Setup (Настройка), установите тип кодека и его параметры
аналогично описанному для создания Эскиза Анимации и, подтвердив установки,
щелкните на кнопке «Сохранить».

Теперь найдите
в нижней части диалогового окна Render Scene (Обсчет Сцены) кнопку Render
(Визуализировать) и щелкните на ней.

12. В результате
обсчета на диске будет создан файл анимации. Просмотреть его можно, воспользовавшись
пунктом View File (Просмотр Файла) из падающего меню File (Файл).

Задание
2.

Усложненная Анимация.

Летящий
Аэроплан (продолжение)

Теперь несколько
усложним поставленную задачу. Пусть вам необходимо придать движению модели аэроплана
больше реалистичности, например, включить вращение пропеллера, добавить покачивание
фюзеляжа и т.д.

1. Загрузите
с сайта издательства файл AirPlane2.MAX и перейдите в видовое окно Camera-Main
и переместите Ползунок Временной Шкалы в кадр с номером 54.

2. Выберите
объект с именем «Пропеллер» для придания ему циклического
вращения.

Далее активизируйте
режим анимации щелчком на кнопке Toggle AutoKey Mode (Переключатель в режим
автоматического создания ключей) и, выбрав трансформацию поворота соответствующей
кнопкой в Main Toolbar (Основной Панели), задайте вращение пропеллеру
вокруг оси Y около 1440 градусов (или 4 полных оборота) по часовой стрелке.
Предварительно включите режим Angle Snap (Угловой Привязки) одноименной
кнопкой на главной панели инструментов для фиксированного приращения углов поворота.
Обратите внимание на Шкалу Треков, - там возникнет красный прямоугольник
в позиции 54 кадра. Это и есть созданный вами ключ анимации вращения пропеллера
(второй прямоугольник, соответствующий ключу вращения со значением угла равным
0 градусов, автоматически создается в нулевом кадре).

3. Перетащите
созданный ключ из кадра 54 в кадр с номером 14 на Шкале Треков, контролируя
его текущее положение по тексту статусной строки. Сделайте активным видовое
окно Front (Вид Спереди) и разверните его на весь экран.

4. Дальнейшие
настройки необходимо будет выполнять в диалоговом окне Track View - Curve
Editor, поэтому вызовите его одноименной командой из меню Graph Editor.
В Окне Дерева Иерархии необходимо найти анимированный параметр Rotation
(Вращение) для объекта Пропеллер. Выполните эту операцию, используя
кнопку Zoom Selected Object (Показать Выделенный Объект), и после дополнительного
левого щелчка на символе <+> рядом с именем найденного объекта Дерево
Иерархии примет требуемый развернутый вид (рис. 9.24).

РИСУНОК
9.24. Дерево Иерархии Анимации выбранного объекта

Теперь необходимо
добавить цикличность уже заданному вращению пропеллера, для этого выделите ветвь
Rotation (Вращение) в уровне Transform (Преобразование) и щелкните
на кнопке Parameter Curve Out-of-Range Types (Типы Экстраполяции Кривых)
в Панели Инструментов окна Track View - Curve Editor для выбора типа
цикла. В появившемся диалоговом окне установите тип Cycle (Циклический) одноименной
кнопкой. В результате заданный режим вращения пропеллера (1440 градусов за 15
кадров или 96 градусов на кадр) будет постоянным в течение всей анимации сцены.

Далее перейдите
к родительскому объекту с именем «Аэроплан» и, выбрав его,
установите текущим начальный кадр с номером 0. Активизируйте видовое окно Front
(Вид Спереди) и укрупните масштаб показа объектов, используя кнопку Region
Zoom (Фрагмент Вида). Не включая режима анимации, выполните преобразование
поворота на 6 градусов по часовой стрелке вокруг оси Z (рис. 9.25).

РИСУНОК
9.25. Создание первого ключа Анимации Поворота

7. Включите
кнопку AutoKey Mode и переместитесь Ползунком Временной Шкалы в
кадр с номером 40. Поверните модель самолета на 12 градусов против часовой стрелки
вокруг оси Z (рис. 9.26).

РИСУНОК
9.26. Создание второго ключа Анимации Поворота

8. Для создания
плавности покачивания, а также для задания его цикличности вызовите окно Track
View - Curve Editor и найдите в Окне Дерева Иерархии редактируемый
объект. Раскройте список параметров анимации и, выбрав Rotation (Поворот),
задайте тип цикла Ping-Pong (Циклически Зеркальный) соответствующими
кнопками Панели Инструментов окна. Далее необходимо добавить замедление
анимации вращения при достижении крайних положений (соответствующих ключам в
кадрах О и 40).

9. Вызовите
диалоговое окно Key Info (Параметры Ключа), выполнив правый щелчок на
первом ключе в нулевом кадре трека Rotation (Поворот).

Используемый
по умолчанию в Мах контроллер анимации поворота - ТСВ Rotation (TCB Поворот)
имеет пару счетчиков для задания замедления - Ease To (Замедление До)
и Ease From (Замедление После), а также диаграмму, иллюстрирующую
график распределения значений (рис. 9.27).

РИСУНОК
9.27. Настройка Замедления Анимации Поворота

Установите
оба счетчика в 15 единиц (что соответствует умеренному замедлению функции поворота)
и, перейдя в следующий ключевой кадр, повторите ввод еще раз.

10. Теперь
остается лишь выполнить обсчет созданной анимации, повторив последовательность
действий, описанную в конце предыдущего задания, и в результате анимация полета
вашего аэроплана станет выглядеть куда более реалистично. Однако можно заметить,
что вращению пропеллера недостает некоторой «смазанности», характерной
быстрому движению объектов реального мира.

Достижение
аналогичного эффекта выполнимо в среде Мах и будет рассмотрено в Главе «Визуализация
и Специальные Эффекты», а просмотреть завершенную анимацию можно сейчас,
загрузив с сайта издательства файл Airplane-MBIur.AVI.

Задание
3

Сложная Анимация.

Прыгающий
мяч

Особый эффект
анимации придают детали, имитирующие физические взаимодействия объектов реального
мира, - столкновения, деформации, разрушения формы и т.п. В Мах существует множество
механизмов для создания таких имитаций, и, кроме того, написаны очень мощные
программы третьих фирм в виде подключаемых модулей к среде Мах. Однако следующий
пример иллюстрирует, что вполне приличных результатов можно добиться, используя
даже стандартные средства анимации.

1. Загрузите
файл Ball.MAX. Определим задачу как создание сложной анимации мяча с
имитацией упругих отскоков и деформаций.

2. Прежде
всего, необходимо создать служебный объект, задающий амплитуду отскоков объекта
«Мяч Футбольный» от плоскости «Поле». Перейдите
в панель Create (Создать) и выберите кнопкой Helpers (Служебные Объекты)
нужную категорию создаваемых объектов. Затем, щелкнув на кнопке Dummy
(Служебный) из свитка Object Type (Тип Объекта), создайте вспомогательный
куб рядом с мячом (рис. 9.28).

РИСУНОК
9.28. Создание Dummy (Служебного) объекта 3.

Далее установите
Pivot Point (Опорную Точку) нового объекта в положение, выровненное с
его нижней гранью. Для этого перейдите в режим редактирования опорных точек
щелкнув последовательно на закладке панели Hierarchy (Иерархия), кнопках
Pivot (Опора) и Affect Pivot Only (Работать Только с Опорной Точкой).

В результате
в видовых окнах появится тройка утолщенных осей и, используя кнопку Align
(Ориентация) из Main Toolbar (Основной Панели), выполните перенос
опорной точки куба «Dummy-Мяч». После левого щелчка на самом
кубе появится диалоговое окно Align Selection (Выровнять Выделение), где
необходимо выбрать переключатель Pivot Point (Опорная Точка) в группе
Current Object (Текущий Объект) (им является опорная точка куба).

Далее выберите
переключатель Minimum (Минимум) в группе Target Object (Целевой Объект)
(им станет нижняя грань куба), а также включите флажок Y Position (Положение
по Оси Y) (рис. 9.29).

РИСУНОК
9.29. Выравнивание Опорной Точки по нижней грани

После подтверждения
ввода выйдите из режима редактирования опорных точек, щелкнув еще раз на кнопке
Affect Pivot Only (Работать Только с Опорной Точкой). Теперь вам достаточно
разместить куб «Dummy-Мяч» на поверхности плоскости «Поле»,
что можно сделать, повторив команду Align (Ориентация) и указав
в диалоговом окне соответственно переключатели Pivot Point (Опорная Точка)
и Maximum (Максимум), а также включив флажок Y Position (Положение по
Оси Y). Затем выполните выравнивание куба по центру объекта «Мяч
Футбольный», используя оси X, Z и в результате вспомогательный
объект «Dummy-Мяч» будет размещен в исходное положение анимации.

4. Выполните
связывание модели мяча со вспомогательным кубом по правилу «родитель-потомок».
Для этого необходимо включить режим Select and Link (Выбрать и Связать) одноименной
кнопкой в Main Toolbar (Основной Панели), последовательно щелкнуть на
мяче и, нажав левую кнопку мыши, перейти на куб, а затем отпустить.

5. Включив
кнопку Toggle AutoKey Mode (Переключатель в режим автоматического создания
ключей), поднимите куб над плоскостью приблизительно на 190-200 единиц.
Обратите внимание, что связанный с ним мяч переместится в ту же точку Переместитесь
в кадр с номером 14 и, опустите куб в первоначальную точку на плоскость. Мяч
тоже переместится в эту точку

6. Вызовите
окно Track View - Curve Editor и задайте тип цикла Ping-Pong (Циклически
Зеркальный) для анимации перемещения куба, используя соответствующие инструменты.
Выполнив Эскиз Анимации, вы сможете увидеть циклическое подпрыгивание
мяча на плоскости.

7. Теперь
необходимо добавить затухание амплитуды скачков мяча и его поступательное движение.

Первая задача
решается использованием специального механизма Мах - присвоения Multiplier
Curve (Кривой Множителя) контроллеру анимации Position (Перемещения)
объекта (эта кривая представляет собой график влияния и задает степень усиления
/ ослабления основного контроллера). Ее значения перемножаются с величинами
параметра анимации и для генерации затухания должны плавно изменяться от 1 до
0). Для этого необходимо выбрать требуемую строку параметра анимации Position
(Перемещения) куба в Окне Дерева Иерархии и выбрать в диалоговом
окне из меню Curves (Кривые) команду Apply Multiplier Curve (Применить
Кривую Множителя).

В результате
возникнет одноименный подчиненный контроллер со своим треком и двумя ключами
в кадрах 0 и 100. Значения ключей при создании равно 1, поэтому измените только
последний из них на нулевое значение, а также задайте графики функции до и после
ключа. Для придания большей плавности кривой переместите ключ из кадра 100 в
120-й кадр (рис. 9.30).

8. Поступательная
составляющая движения мяча добавляется непосредственным заданием конечного положения
в кадре с номером 100, поэтому, выбрав объект «Мяч Футбольный»
и включив кнопку Toggle AutoKey Mode, перейдите в финальный кадр
и переместите его вдоль оси X приблизительно до координаты 233 единицы по этой
же оси. Контролируйте изменение координат по статусной строке или по диалоговому
окну Move Transform Type-In (Точный Ввод Параметров Трансформаций).

Для наглядности
активизируйте режим отрисовки траектории мяча в видовых окнах. Чтобы выполнить
это, вызовите правым щелчком на модели мяча диалоговое окно Properties (Свойства)
и включите флажок Trajectory (Траектория) в группе Display Properties
(Свойства Показа) (рис. 9.31).

РИСУНОК
9.30. Внешний вид Функциональной Кривой Множителя

РИСУНОК
9.31. Включение отображения Траектории Анимации

9. Создайте
Эскиз Анимации и проанализируйте полученные результаты. Безусловно, движение
мяча требует добавления некоторых важных нюансов. Поэтому следующими действиями
будут создание упругих деформаций мяча при его столкновениях с плоскостью и
замедления движения по траектории, вызванные этими деформациями.

10. Выберите
вспомогательный куб и откройте окно Track View -Curve Editor. Найдите
трек Transform (Трансформации) объекта «Dummy-Мяч» в Окне
Дерева Иерархии, раскройте его и выберите параметры анимации Position
(Перемещение) и Scale (Масштаб) левым щелчком с нажатой клавишей <Ctrl>.

В Окне
Треков войдите в режим создания ключей, щелкнув на модальной кнопке Add
Keys (Добавить Ключи) на Панели Инструментов диалогового окна. Создайте
три ключа на функциональной кривой масштаба, отрисовываемой как прямая линия,
проходящая через вертикальную координату 100 единиц. Перейдите в режим Move
Keys (Перемещение Ключей), щелкнув на одноименной модальной кнопке, и переместите
последовательно созданные ключи в кадры с номерами 13, 14 и 17. Щелкните правой
кнопкой мыши последовательно на каждом ключе и, в появишихся диалоговых окнах,
задайте форму кривой и введите следующие значения:

В результате
будет создана деформация мяча в первой точке отскока.

Выполните
копирование тройки созданных ключей во вторую и третью точки соприкосновения
мяча с плоскостью. Эти точки характеризуются нулевым значением функциональной
кривой Position (Перемещение) и располагаются соответственно в 42 и 70 кадрах.

Перейдите
в кадр с номером 41 и для создания копии ключей выберите их на кривой Scale
(Масштаб) (левым щелчком с клавишей <Ctrl>).

11. Включите
режим горизонтального перемещения, выбрав из списка кнопок Move Keys (Перемещение
Ключей) требуемую. Затем, удерживая клавишу <Shift>, перетащите выбранные
ключи вправо и выполните их точное перемещение в кадр 41.

Повторите
аналогичные действия для кадра 69, и в результате должен получиться график анимации
трех подскоков мяча (рис. 9.32).

РИСУНОК
9.32. Функциональные кривые Анимации Масштаба

12. Однако
каждый последующий отскок мяча должен быть слабее, следовательно, необходимо
уменьшить величины масштабных коэффициентов для ключей трека Scale (Масштаб)
в кадрах 42 и 70:

13. Теперь
остается лишь внести корректировку в траекторию движения мяча путем добавления
замедления и изменений кривизны функциональной кривой, продолжая работать с
вспомогательным объектом «Dummy-Мяч».

Выберите первый
ключ на треке Position (Перемещение) правым щелчком и установите следующие
значения параметров контроллера ТСВ Position (TCB Перемещение):

Далее перейдите
к параметрам следующего ключа, нажав на правую стрелку возле номера кадра в
диалоговом окне Key Info (Параметры Ключа), и настройте их так: после
чего траектория мяча с учетом деформаций приобретет законченный вид (рис. 9.33).

РИСУНОК
9.33. Результирующая Траектория Анимации Мяча

14. Теперь
остается лишь выполнить визуализацию полученной анимационной последовательности.
Попробуйте самостоятельно удлинить анимацию, добавив качение мяча по плоскости,
его остановку в «результате трения» и т.п.