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

Самоучитель по 3D Studio Max

ГЛАВА 11

СОВЕТ 11

Для работы
со сплайнами типа Line (Линия) на уровне Sub-Object (Подобъекта) всегда применяйте
модификатор Edit Spline (Редактировать Сплайн)

Очень часто
приходится корректировать геометрию сплайнов после того, как они применены в
качестве форм для моделирования объектов Bevel (Скоса), Lathe (Вращения),
а также Лофтинговых объектов.

Применение
таких операций, как, например, Outline (Оконтуривание), Boolean (Булевые
Операции), Chamfer/ Fillet (Фаски / Круговые Фаски) на подобъектном уровне
не дает возможности варьировать однажды сделанные изменения. Если же такие действия
произведены на дополнительном уровне, каким является в стеке модификатор Edit
Spline (Редактировать Сплайн), то его можно просто удалить, а затем вновь
добавить уже с новыми параметрами. Во всех остальных случаях придется заново
создавать исходный сплайн.

Даже при использовании
всех остальных типов сплайнов, не имеющих по-добъектного уровня, такой подход
не менее актуален. При применении нескольких операций каждую из них предпочтительнее
производить на отдельном уровне стека.

СОВЕТ 12

Применяйте
модификаторы Noise (Нерегулярность) и Edit Mesh (Редактирование Каркаса) для
придания модели натуральности

В одном из
разделов главы «Моделирование» вы встречали краткое описание способов
для придания трехмерной модели свойств, характерных объектам реального мира.

Действительно,
большинство примитивов Мах имеет регулярную структуру и смотрится неестественно
при имитации ими натуральных элементов, даже при наличии реалистичных материалов.
Ведь реальные объекты имеют непостоянство сечений, выбоины, царапины, отломы-
деформации, лишь отчасти создаваемые различными текстурными картами. Требуется
нарушение правильности их геометрии, что и достигается использованием этих двух
модификаторов.

Например,
при моделировании мольберта и чашки для карандашей в проекте дизайна обложки
архитектурного буклета нарушение параллельности их граней и фасок модификатором
Noise (Нерегулярность) привело к более реалистичной передаче деревянной
фактуры (рис. 11.8).

РИСУНОК
11.8. Использование модификатора Noise (Нерегулярность)

В другом случае
при попытке придать фактор «природности» поверхности и форме некоторых
фруктов для рекламного ролика о детском питании задей-ствовался инструмент Edit
Mesh (Редактирование Каркаса). Модели создавались с использованием режима
Soft Selection (Мягкого Выделения) и «ручной» доводкой формы,
что в конечном итоге лишь усилило реальное восприятие итогового изображения
(рис. 11.09).

РИСУНОК
11.09. Использование модификатора Edit Mesh (Редактирование Каркаса)

СОВЕТ 13

Используйте
средства оптимизации геометрии Мах

Некоторые
модификаторы предназначены для сугубо служебных целей, и один из них - Optimize
(Оптимизировать) - может быть очень полезен при работе со сложной геометрией
трехмерной сцены. Свиток Parameters (Параметры)
позволяет устанавливать
настройки оптимизации объекта и сразу же контролировать степень реальной экономии
программных ресурсов (рис. 11.10), которые скажутся на времени визуализации
сцены или просто на общем быстродействии системы.

Пара счетчиков
Face Threshold (Критерий Граней) и Edge Threshold (Критерий Ребер) задает режим
оптимизации, а статусная группа Last Optimize Status (Последний Результат Оптимизации)
отображает величину этой оптимизации в виде соотношения числа вершин и граней
до и после оптимизации.

РИСУНОК
11.10. Параметры модификатора Optimize (Оптимизировать)

РИСУНОК
11.11. Применение Оптимизации (кадр крупного плана)

При выборе
крупного плана, безусловно, заметна разница итогового изображения, и оптимизация
дает небольшой прирост (рис. 11.11), однако для общих планов сложные объекты
могут быть оптимизированы до 50 % без потери качества финального изображения
(рис. 11.12).

РИСУНОК
11.12. Применение Оптимизации (кадр общего плана)

СОВЕТ 14

Всегда
используйте карты текстур вместо геометрических моделей, насколько это возможно

Этот совет
содержится в большинстве изданий о Мах и работе с ним. В самом деле, пока еще
вычислительная мощь среднего настольного компьютеpa
имеет пределы, и задумываться о работоспособности программы при обсчете сложных
сцен приходится почти всем.

Небольшая иллюстрация
дает подтверждение верности такого подхода: модель зимней ели для трехмерного
ландшафта, примененная в анимационном фильме о белых медвежатах, состоит из
150 тысяч граней а таких деревьев в сцене около 600 (!)

Однако, при
итоговом обсчете (даже для крупных планов) хватило замещения каркасного объекта
вспомогательным

СОВЕТ 15

Создавайте
вспомогательные «прозрачные» объекты для генерации падающих теней
от объектов с силуэтными текстурами

Предыдущий
совет рекомендует замену геометрии объекта его изображением и силуэтом, переведенным
в соответствующие текстурные карты. Однако такой способ имеет одно неудобство:
падающая тень либо совсем неправильная (при выборе типа тени Shadow Map (Карта
Тени)), либо имеет фиксированную
четкость и большее время генерации (при выборе типа тени Ray Traced Shadows
(Трассируемые Тени))

В таких случаях
следует создать «полностью прозрачный объект» (настроив и назначив
ему соответствующий прозрачный материал), приблизительно повторяющий текстуру
Opacity (Непрозрачности), и отключить у объекта ели параметр Cast
Shadow (Падающие Тени) в диалоговом окне Properties (Свойства). После
этого можно контролировать настройки падающей тени, в частности, размытость
края

СОВЕТ 16

Всегда
используйте Renderable Splines (Визуализируемые Сплайны) вместо объектов Лофтинга
или примитивов Мах в тех случаях, когда это возможно

Любой сплайн
в среде Мах имеет флажок Renderable (Визуализируемый) и счетчик Thickness
(Толщина), содержащиеся в свитке Rendering (Визуализация). Первый
из параметров включает визуализацию сплайна при обсчете сцены, а второй управляет
его толщиной в единицах измерения, принятых в ней.

Флажок Display
Render Mesh (Показать Визуализируемый Каркас) активизирует отображение процедурной
геометрии в видовых окнах и дает возможность визуально настроить толщину по
масштабу.

СОВЕТ 17

Создавайте
торцевые плоскости в местах ненужных отверстий и проемов модификатором Cap Holes
(Накрыть Отверстия)

При создании
некоторых объектов Лофтинга, составных объектов или просто в результате
модифицирования сложной геометрии возникают ненужные отверстия и проемы. Существует
способ быстро заполнить их граневой плоскостью и тем самым накрыть эти отверстия.

Для этого
служит модификатор Cap Holes (Накрыть Отверстия), набор параметров которого
предельно прост

Флажки Smooth
New Faces (Сглаживать Новые Грани) и Smooth With Old Faces (Сглаживать с Гранями
Объекта) включают соответствующие режимы сглаживания граней, а флажок All
New Edges Visible (Все Новые Грани Видимые) управляет видимостью создаваемых
граней.

В процессе
применения этого модификатора Мах пытается соединить набором граней все открытые
края модели и сформировать замкнутую поверхность.

СОВЕТ 18

Используйте
модификатор Slice (Отсечь) для скрытия части геометрии, не участвующей в визуализации

Иногда в результате
создания сложной модели образуется «лишняя» геометрия, которую нельзя
оптимизировать или удалить. С другой стороны, занимаясь корректировкой формы,
было бы желательно исключить ненужные фрагменты при тестовых обсчетах. В таких
случаях очень удобно применить модификатор Slice (Отсечь), настройки
которого позволяют задать несколько режимов этой операции

Переключатели
Remove Top (Удалить Верх) и Remove Bottom (Удалить Низ) служат для скрытия
соответствующей части модели, реально не удаляя выбранный фрагмент

СОВЕТ 19

Применяйте
модификатор MeshSmooth (Сглаживание Каркаса) для усложнения готовых объектов

Если модель
уже создана и имеет острые ребра, ухудшающие ее внешний вид, то один из способов
усложнения заключается в использовании модификатора
MeshSmooth (Сглаживание Каркаса). Набор настроек этого инструмента довольно
велик, поэтому остановимся только на основных из них.

Пара счетчиков
Strength (Сила) и Relax (Ослабление) управляет величиной сглаживания
ребер каркаса, а счетчики Iterations (Число Повторений) и Smothness (Гладкость)
задают параметры детальности и плавности результирующей поверхности.

Для сохранения
общего объема редактируемой модели иногда может быть очень желательна активизация
режима Keep Faces Convex (Учитывать Выпуклости), а избежать неподходящего
сглаживания ребер можно, включив режимы Separate by (Разделения по) Materials
(Материалам) или Smoothing Groups (Группам Сглаживания).

Очень многие
библиотеки моделей, доступные для использования, имеют такой изъян, как острые
края и недостаточная подробность формы, поэтому, используя описанное средство
Мах, вы сможете значительно усложнить геометрию таких объектов и сделать их
лучше.

СОВЕТ 20

Применяйте
в повторяющихся фрагментах подобие и симметрию

Кроме тех
случаев, когда необходимо изучение инструментов и методов моделирования, старайтесь
избавить себя от рутинной работы и повторений.

В самом деле,
Мах имеет очень мощный набор процедур и механизмов для случаев применения подобия
и симметрии. Объекты, имеющие одну или две оси симметрии, могут быть созданы
гораздо быстрее, нежели несимметричные. Причем лучше этот принцип применить
в начальной стадии моделирования объекта.

При создании
симметричной модели методом Лофтинга или Формования достаточно
бывает сделать половину или четверть ее объема, уделив больше внимания деталям
фрагмента, и затем выполнить зеркальное копирование.

Места стыков
легко «сшиваются» с использованием модификатора Edit Mesh (Редактирование
Каркаса). Перейдя на подобъектный уровень Vertex (Вершина), необходимо
выделить набор вершин, образующих стыковые кромки и задать параметр Weld
Selected (Порог Объединения Выделения) в группе Weld (Объединить) свитка
Edit Geometry (Редактирование Геометрии) .

Этот параметр
должен превышать наибольшее расстояние между вершинами, образующими стыковые
кромки, тогда при щелчке на кнопке Selected (Выбранные) произойдет объединение
вершин, и шов исчезнет.

Использование
подобия также очень полезная функция Мах, и особенно режим копирования с сохранением
связи копий с оригиналом - режим Instances (Экземпляров) (суть этого
метода рассматривалась в предыдущих Главах, поэтому останавливаться на нем мы
не будем).

Например,
при моделировании зимнего лесного ландшафта достаточно создать одно дерево и
выполнить команду Array (Массив) с определенными параметрами. В результате
исходный объект будет скопирован по методу Instances (Экземпляров) и
теперь любые изменения, производимые над каким-либо из деревьев, немедленно
отобразятся в остальных моделях.

Всем хорош
созданный фрагмент трехмерной сцены, кроме одного нюанса: все его элементы совершенно
одинаковы, чего в реальном мире не бывает. Напрашиваются действия по изменению
масштаба, углов наклона и поворота отдельных деревьев, и все это можно сделать
минимальными усилиями, о чем и расскажет следующий Совет.

СОВЕТ 21

Используйте
модификаторы изменения формы для нарушения однородности и симметрии групп объектов

Рассмотренный
в предыдущем пункте пример имеет несколько вариантов продолжения для придания
ему реалистичного вида. Один из самых простых способов состоит в использовании
известного вам модификатора Noise (Нерегулярность).

Прежде всего,
модели деревьев необходимо сгруппировать и после применить требуемый модификатор
со следующими параметрами:

СОВЕТ 22

Моделируйте
только то, что увидит зритель

По справедливости,
этот совет следовало бы поставить в начало раздела, так как очень часто нет
никакой необходимости демонстрировать чудеса моделирования - они все равно не
попадут в кадр. Особенно это верно, когда трехмерная сцена содержит анимацию,
хотя и в неподвижных кадрах встречается нередко.

Например,
трехмерная сцена для рекламного ролика о бытовой технике для всей семьи содержала
модель участка городского парка с сидящими на скамейке мамой и папой в окружении
своих детей. Анимация камеры имела панораму по фронту сцены с незначительным
изменением угла наклона и высоты съемки. Безусловно, не было никакой необходимости
моделировать все детали «невидимых» зрителю лиц родителей и даже
некоторых частей их фигур.

Если взглянуть
на эту же сцену с другой точки зрения, то можно отчетливо представить, какой
объем лишней работы удалось не делать только благодаря одной единственной установке
- «Моделируйте только то, что увидит зритель»

СОВЕТ 23

А нужно
ли вообще ЭТО моделировать?

Может быть
этот совет, последний в разделе о Моделировании, звучит несколько неконструктивно,
однако в условиях постоянной нехватки времени он, безусловно, актуален.

Огромное количество
энтузиастов и просто увлекающихся людей занимаются моделированием, созданием
материалов, библиотек текстур, и совсем необязательно, что все это является
коммерческими продуктами. Многие из таких библиотек и коллекций условно-бесплатные
или полностью бесплатные, что дает право на их применение в любых проектах,
вплоть до коммерческих.

Используя
Всемирную Сеть Интернет, вы можете найти модели почти всех объектов реального
и виртуального миров, да еще во множестве вариаций. И если вы только не специально
изучаете моделирование или не делаете конкретно «вот эту модель вот этого
велосипеда», то всегда предпочтительнее не изобретать его вновь, а воспользоваться
наработками других и употребить свое время на совершенствование, например, освещения
трехмерных сцен, о чем и пойдет речь в следующем разделе «Советов».

СОВЕТ 24

Детальные
настройки базовых источников света и основной камеры сцены файла MaxstartMAX

Выполните
запуск Мах, и в видовых окнах отобразится «пустая» сцена -каждый
новый проект берет настройки из базового файла Maxstart.MAX. Для того,
чтобы не повторять всякий раз определенную последовательность действий по созданию
осветителей и камеры, настройки их свойств и т.п., можно сделать это один раз,
сохранив упомянутый файл.

Сначала необходимо
создать два осветителя - основной, типа Target Spot (Направленный Прожектор),
генерирующий падающие тени, и вспомогательный, типа Omni (Всенаправленный),
для подсветки теневых граней «рефлексным» светом. Щелкните на
кнопке Lights (Источники Света) в панели Create (Создать) и, выбрав
по очереди соответствующие кнопки типов осветителей, создайте два требуемых
источника света. Затем, вызвав свиток типов камер кнопкой Cameras (Камеры),
создайте объект Target Camera (Нацеленную Камеру). Значения координат
создаваемых объектов возьмите из таблиц:

Перейдите
в панель Modify (Редактировать) и, выбирая по очереди созданные объекты,
настройте их параметры следующим образом:

Попробуйте
самостоятельно задать осветителям и камере более информативные имена, нежели
предлагаемые Мах по умолчанию.

Сохраните
изменения в файл с именем Maxstart.MAX на диск и в дальнейшем при создании
новой сцены у вас всегда будет готова база для быстрого старта проекта.

СОВЕТ 25

Создавайте
дополнительные «рефлексные» осветители для имитации отраженного
света

В некоторых
случаях осветитель типа Omni (Всенаправленный), аналогичный созданному
в предыдущем пункте, дает слишком глобальную засветку теневых граней, что, безусловно,
не способствует реализму итогового изображения. Требуется добавление нескольких
локально действующих источников света в требуемых местах сцены. Такие осветители
обязательно должны использовать
режим Attenuation (Ослабления) для ограничения их влияния. Иногда необходимо
задействовать функцию Exclude / Include (Включить / Исключить) для конкретного
указания объектов, освещаемых источником света.

Например,
при разработке вариантов рекламного плаката минеральной воды необходимо было
выбрать точку зрения «против солнца», и кадр заиграл яркими всплесками
света только после добавления двух осветителей типа Omni (Всенаправленный)
с активизированной функцией Attenuation (Ослабления)

СОВЕТ 26

Как создать
«Лунное Освещение»

Очень часто
моделируемая сцена приобретает дополнительную степень реализма при имитации
нестандартных условий освещения. Это может быть ночной вид города, театральная
сцена с декорациями и цветными прожекторами, специфическое «красное»
освещение проявочной комнаты фотографа и т.д. Безусловно, такие сцены требуют
создания специальных материалов и объектов, усиливающих нужное впечатление,
однако главный критерий, задающий «настроение», - нестандартный
свет. Рассмотрим на примере ночного вида сказочной площади для рекламного ролика
(рис. 11.37) примененные типы осветителей и их настройки.

Основной источник
света - «полная луна» - находится над правым плечом наблюдателя
и формирует освещение сцены и падающие тени. Приблизительно под углом 50 градусов
установлен осветитель типа Target Spot (Нацеленный Прожектор), имеющий
следующие настройки:

Обратите внимание
на параметр Size (Размер) в свитке Shadow Map Params (Параметры Карты
Теней). Такое большое значение обусловлено значительной площадью, покрываемой
«луной», ведь тени должны оставаться четкими по всему кадру. Остальные
осветители типа Omni (Всенаправленный) расставлены в местах расположения
фонарей, и все они имеют активизированную функцию Attenuation (Ослабления)
для локализации их влияния на объекты сцены.

СОВЕТ 27

Назначьте
главной камере сцены задание -«следить» за действиями основного
аними-рующего объекта

Этот совет
актуален для разработки анимирующих сцен с одним активным объектом. Применяя
механизм слежения камеры за таким объектом, можно усилить зрительский акцент
и скрыть некоторую недоработку окружения (скажем, при ограниченности времени).

Например,
при создании рекламного ролика об очистке воды был выбран центральный объект-персонаж
- отдельная водяная капля (рис. 11.38). Не вдаваясь
в подробности разработки ее характера и вариантов поведения в кадре (персонажная
анимация может быть темой отдельной серьезной книги), остановимся на «поведении»
камеры в этом примере.

Мах очень
просто решает такую задачу, как слежение камеры за объектом: создается камера
типа Target Camera (Направленная Камера) и ее Target (Цель) связывается
командой Link (Связать) с требуемым
объектом. В результате при его дальнейшей анимации такой объект всегда будет
в центре кадра и, следовательно, в центре внимания зрителя

Конечно, аниматору
необходимо следить за такими вещами, как крупность плана или угол зрения камеры,
но это уже тема другого «Совета».

СОВЕТ 28

Как выбрать
крупность плана и угол зрения камеры

Существует
несколько общих правил компоновки неподвижных изображений и последовательных
кадров анимации. Все они тем или иным образом связаны с параметрами и настройками
камеры:

Симметрия
кадра

Почти всегда
формальная или ощущаемая симметрия положительно сказывается на зрительском восприятии.
Это справедливо для информационных текстовых блоков, элементов сцены, световых
и теневых пятен и т.д.

Если компоновка
кадра имеет выраженную асимметрию, то часто необходимо добавлять дополнительные
элементы в кадр для «уравновешивания»

Крупность
плана

Кроме тех
случаев, когда необходимо усиление какого-либо акцента, лучше воспринимаются
«спокойные» кадры с максимальной площадью главного объекта или группы
объектов до 50 % площади изображения

• Для анимационных последовательностей
  справедливы иные соотношения, зависящие от вида движения в кадре, взаимных
  скоростей объектов сцены и камеры и многих других аспектов, рассмотрение которых
  выходит за рамки этого издания.
  
  

Угол
зрения

• Размещайте камеру в
  зависимости от критерия «человеческого роста» в тех случаях, когда
  требуется задание общего масштаба сцены
  
  

• Избегайте искажений
  изображения, вызванных слишком острым углом расположения камеры, кроме тех
  случаев, когда это оправдано. Создайте дополнительный объект типа

СОВЕТ 30

Используйте
Clipping Planes (Секущие Плоскости) камер для исключения фрагментов сцены из
визуализации

Этот режим
уже рассматривался в Главе «Освещение и Камеры», и сейчас самое
время проиллюстрировать его на конкретном примере. При создании уже упоминавшегося
рекламного ролика с участием белых медвежат необходимо было
создать «падающий снег», который генерировался дополнительным Plug-In
(Подключаемым Модулем). Однако возникла непредвиденная проблема: некоторые
снежинки, пролетая перед самым объективом камеры, «ломали кадр»,
разрушая целостность восприятия. Уменьшение размера «снежных хлопьев»
привело к их исчезновению в глубине сцены и также не решало вопроса.

Тогда был
найден следующий выход: у камеры был включен режим секущих плоскостей, причем
Near Clip (Ближнюю Границу) достаточно было передвинуть на несколько
десятков единиц вперед, тем самым отсекая от зрителя все ненужные объекты сцены.

Аналогичный
прием помог при визуализации интерьера комнаты отдыха, когда точка зрения перекрывалась
наружной стеной помещения. Расположив первую секущую плоскость непосредственно
перед внутренней поверхностью мешавшей стены, удалось «увидеть»
кадр с нужной точки

СОВЕТ 31

Определите
«вчерне» основные материалы для отладки освещения сцены

Обычно материалы
следует настраивать после создания геометрии и установки освещения, ведь их
нужно чему-то присваивать и видеть в том

В Главе «Материалы»
уже говорилось о необходимости избегать пользоваться генерируемыми Мах именами
типа Material #1 или Map #1. Действительно, такие имена создадут
серьезные затруднения при их выборке, поиске и повторном использовании, ведь
иногда проекты содержат сотни материалов и текстурных карт!

Используйте
какую-нибудь простую схему для их именования и объединения в библиотеки: по
виду материала (дерево, металл, камень и т.д.), по проектам (интерьеры
банка, ролик для телевидения, визуализация моделей оборудования и т.д.) или
сочетание этих двух схем. Это избавит вас от напрасной траты времени
и поможет более эффективно работать в среде Мах.

СОВЕТ 32

Всегда присваивайте
реальные имена создаваемым материалам и текстурам

В Главе «Материалы»
уже говорилось о необходимости избегать пользоваться генерируемыми Мах именами
типа Material #1 или Map #1. Действительно, такие имена создадут
серьезные затруднения при их выборке, поиске и повторном использовании, ведь
иногда проекты содержат сотни материалов и текстурных карт!

Используйте
какую-нибудь простую схему для их именования и объединения в библиотеки: по
виду материала (дерево, металл, камень и т.д.), по проектам (интерьеры
банка, ролик для телевидения, визуализация моделей оборудования и т.д.) или
сочетание этих двух схем. Это избавит вас от напрасной траты времени
и поможет более эффективно работать в среде Мах.

СОВЕТ 33

Создайте
два набора, используемых в сцене текстурных карт: основного и уменьшенного размера

Как только
вы начинаете работать с текстурами при отладке материалов сцены, сразу же нарастает
замедление процесса обсчета промежуточных результатов, и это естественно, ведь
текстуры загружаются в память, фильтруются, трансформируются и проецируются.

Существует
довольно простой способ ускорить тестовые обсчеты сцены: отключить флажок Filter
Maps (Фильтрация Карт) в диалоговом окне Render Scene (Визуализировать
Сцену). Однако если вы занимаетесь настройкой материалов сцены, то такая
установка лишь «смажет картину».

Решение может
быть следующим: просто создайте два подкаталога в директории текстурных карт
разрабатываемого проекта и назовите их Big (Большой) и Small (Малый). В
первый перенесите все файлы текстур без изменения,
а во второй - уменьшенные (например, в 2 раза) копии этих файлов. И затем копируйте
требуемый набор в основной каталог текстур в зависимости от того, производите
ли вы отладку сцены, или ее итоговый обсчет.

СОВЕТ 34

Максимально
приближайте создаваемый материал к действительности: пятна, царапины, ржавчина
и т.д.

Редкие материалы
в реальной жизни имеют равномерную окраску и постоянную структуру, кроме, естественно,
искусственных, составляющих не бывшие в употреблении объекты. Природные материалы
имеют большой набор нерегулярностей, имитация которых при создании материалов
в трехмерных сценах заставляет зрителя верить происходящему на экране.

Это могут
быть, наприме