Создание изображения средствами трехмерной графики
Рассмотрим названные этапы более подробно, используя тот же пример с домиком.
Предварительная подготовка
На этом этапе продумывается состав сцены (домик, живая изгородь, пасущаяся корова и т. п.). Следует предусмотреть все объекты и их детали, которые будут видны с предполагаемых направлений наблюдения. При этом полезно бывает нарисовать один или несколько эскизов будущей сцены, подобных показанным на рис. 1.1.
Если по предусмотренному сценарию взгляд зрителя должен будет проникать и внутрь домика, то следует продумать состав предметов обстановки: мебель (хотя бы стол и стул), светильники (скажем, настольная лампа), предметы быта, посуду и т. п.
Создание геометрической модели сцены
На этом этапе с использованием различных инструментов программы 3ds max 7.5, о которых вы узнаете из глав 4-10, выполняется кропотливая работа — строятся трехмерные геометрические модели объектов сцены. О том, что собой представляют и из чего состоят такие объекты, речь в этой главе пойдет несколько ниже. Пока достаточно понимать, что трехмерными они называются потому, что имеют, как в реальном мире, три измерения — длину, ширину и высоту. После того как модели объектов созданы, их необходимо правильно расположить в трехмерном пространстве. Так, фундамент домика следует установить точно поверх плоскости, изображающей земную твердь, стены — точно на фундаменте, крышу — поверх стен и т. п. Трехмерность объектов позволяет вкладывать их друг в друга на манер матрешек. Например, стол и стул должны быть вложены внутрь домика и выровнены по высоте относительно плоскости пола.
Весь набор инструментов по созданию геометрических моделей объектов называют иногда геометрическим конструктором сцен. Так вот, 3ds max 7.5 обладает одним из самых развитых и удобных геометрических конструкторов из всех программ ЗD-графики. Это позволяет максимально облегчить работу над геометрической моделью сцены и дает возможность воплотить в виде трехмерных моделей практически любые объекты реального или воображаемого мира.
После того как трехмерная геометрическая модель сцены создана, ее можно без труда рассматривать и «фотографировать» с любого требуемого ракурса.
Возможный вид геометрических моделей объектов будущей сцены показан на рис.1.2.
Рис.1.2. Геометрические модели объектов сцены с деревенским домиком при взгляде снаружи (слева) и изнутри помещения {справа)
|
ЗАМЕЧАНИЕ Использованная в данной сцене трехмерная модель коровы разработана компанией Viewpoint Datalabs International. Эта модель в виде файла под именем Cow.max помещена в папку \Meshes компакт-диска, прилагающегося к нашему изданию. В папке этого же компакт-диска \Scenes\Glava_01 вы найдете файл Ris 1-02.max с моделью трехмерной сцены, показанной на рис.1.2. Можете поэкспериментировать с этой сценой после того, как в последующих главах научитесь загружать файлы сцен 3ds max и осматривать их с разных сторон. |
Кроме того, стоит взять на вооружение и такой прием. Если действие должно происходить как вне домика, на улице, так и внутри его, имеет смысл подготовить не одну, а две геометрические модели сцены. В модель, предназначенную для съемки уличных сцен, нет смысла помещать предметы интерьера, которые все равно не будут видны, но займут ресурсы компьютера, тормозя работу. И наоборот, в модель, предназначенную для съемки внутри помещения, нет смысла включать объекты наружной обстановки, кроме тех, которые могут быть видны через окна.
Работа над композицией: свет и камеры
На этом этапе с использованием соответствующих средств программы 3ds max 7.5 производится настройка моделей источников освещения создаваемой сцены и расстановка моделей съемочных камер. Правильный подбор источников света позволяет выполнять имитацию фотографирования сцены в любых условиях освещенности, как показано на рис. 1.3. При этом освещенность всех объектов, отбрасываемые ими тени и блики света рассчитываются программой автоматически.
Рис.1.3. С помощью 3ds max 7.5 можно имитировать любую освещенность сцены: от яркого солнечного дня (слева) до лунной ночи с пятнами электрического света (справа)
Следует отметить, что по части освещения программа 3ds max 7.5 коренным образом отличается от своих предшествующих версий. Впервые в ней обеспечена возможность расчета так называемой глобальной освещенности {global illumination), при которой учитывается подсветка объектов сцены не только прямыми лучами света от воображаемых осветителей, но и лучами света, многократно отраженными от других объектов сцены. Это позволяет, к примеру, осветить всю сцену единственным источником, имитирующим свет от затянутого облаками неба, создав атмосферу неяркого пасмурного дня (рис. 1.4).
Рис.1.4. Единственный осветитель, имитирующий рассеянный свет небосвода, позволяет воссоздать атмосферу серенького пасмурного дня
Модели съемочных камер дают возможность осматривать трехмерную сцену и выполнять ее съемку под любым выбранным углом зрения (рис. 1.5).
Рис.1.5. Модели съемочных камер позволяют взглянуть на сцену под любым углом зрения — хоть глазами ребенка (слева), хоть с высоты птичьего полета (справа)
Если же вы потрудились смоделировать внутри домика определенную обстановку, скажем, стул, стол со скатертью, на котором стоит лампа и лежит шахматная доска с расставленными фигурами, то съемочные камеры позволят заглянуть внутрь домика и рассмотреть все это в подробностях (рис. 1.6). Гибкость возможностей, предоставляемых программой 3ds max 7.5 в части настройки параметров освещения сцены и ее съемки, не может не вызывать восхищения, в чем вам предстоит убедиться в третьей части книги.
Рис.1.6. Съемочная камера дает возможность заглянуть внутрь домика и осмотреть его интерьер
Подготовка и назначение материалов
На этом этапе производится работа, обеспечивающая придание сцене визуального правдоподобия, приближающего качество изображения к реальной фотографии. 3ds max 7.5 предоставляет поистине огромные возможности по созданию новых материалов или выбору готовых из библиотек, распространяемых на компакт-дисках или по сети Интернет. Работая с материалами, можно настраивать такие их свойства, как сила блеска, прозрачность, самосвечение, зеркальность, рельефность и многие другие, о которых вы узнаете, прочтя главу 13. В состав материалов можно включать фотографии реальных объектов окружающего мира, наподобие кирпичной кладки, свежеструганной доски или листвы кустарника живой изгороди. Кроме того, реальные фотографии можно использовать для имитации фона, на котором располагается моделируемая сцена.
Визуализация сцены
После того как материалы подобраны и назначены объектам сцены, выполняется формирование ее изображения. Этот процесс в 3ds max 7.5 называется визуализацией (rendering) и может иногда занимать довольно продолжительное время, зависящее от сложности сцены и быстродействия компьютера. Именно на этапе визуализации программа рассчитывает и наносит на изображение все тени, блики, взаимные отражения объектов и т. п. Для повышения достоверности изображения и создания необходимого эмоционального настроя в ходе визуализации можно выполнить имитацию некоторых природных явлений, таких как дымка, туман или пламя огня. И вот, наконец, готово! На рис. 1.7 показаны примеры визуализации рассматриваемой нами сцены с деревенским домиком на фоне фотографии настоящей лесной опушки. Обратите внимание на тень от коровы, которая падает не только на фундамент и стену домика, но и на траву, запечатленную на фоновой фотографии. Такого эффекта позволяет добиться специальный тип материала, примененный к плоскости основания сцены.
Рис.1.7. Результат визуализации сцены с домиком со стороны фасада, освещенного солнцем (слева), и с тыльной теневой стороны (справа)
Съемочные камеры, размещенные внутри домика, дают возможность сформировать изображения его интерьера, подобные показанным на рис. 1.8. Цветные копии этих изображений вы можете найти на сопровождающем книгу компакт-диске в папке lmages\Glava_01.
Рис.1.8. Результат визуализации общего (слева) и укрупненного (справа) планов обстановки внутри домика
Итак, мы рассмотрели основные этапы работы над трехмерной сценой, позволяющие получить близкое по качеству к фотографическому изображение воображаемого мира, создаваемого в памяти компьютера. Такой воображаемый мир часто называют виртуальным, то есть потенциально возможным. Очевидно, что трудоемкость работ на этапах, предшествующих визуализации изображения виртуальной трехмерной сцены, вряд ли была бы оправдана, если бы речь шла о простом воспроизведении реальной действительности. Не проще ли взять фотоаппарат или видеокамеру и заснять реальный сюжет, подобный рассмотренному выше примеру? Имеются, однако, ситуации, в которых использование ЗD-графики может существенно упростить и удешевить задачу создания нужного изображения и даже оказаться едва ли не единственным средством решения такой задачи.
