LightWave 3D. Простейшая анимация и создание динамических сцен

(Продолжение. Начало в №41)

Итак, чтобы не быть совсем голословными, приведём несколько примеров, где именно использовалась программа LightWave3D. Среди известных нашей публике кинофильмов: "Хэнкок", все "Пираты Карибского моря", "Гарри Поттеры" и "Матрицы", "Я - робот", "Ван Хельсинг", второй "Человек-паук", "Lara Croft Tomb Raider 2", третья часть "Доктора Дуллитла", обе части "Гарфилда", "Миссия невыполнима III", "X-Men 3", "Авиатор", "Мистер и миссис Смит", "Последний самурай", "Армагеддон", "Пятый элемент", "Шакал", 2-й эпизод "Звёздных войн", "Код да Винчи", "К-19", "Титаник". О количестве рекламных роликов, в которых для создания эффектных анимационных заставок использовалась эта программа, даже говорить не стоит, а вот на компьютерных играх внимание заострим, ведь почему-то все думают (особенно на рынке вакансий), что на 3ds MAX свет клином сошёлся, а где же тогда может уместиться использование LightWave3D? Да так, по мелочи... Quake IV, Doom III, Unreal Tournament 2003, Civilization III, Serious Sam, Halo, Mechwarrior 4, Resident Evil (она же "Обитель зла"), Heroes of Might & Magic, Command & Conquer: Red Alert, Diablo, Duke Nukem, Fallout... При этом мы сейчас выбрали только самые известные имена в период с 1995 года по 2008-й...

Поэтому письмо (как всегда, "мягко рекомендательное") от одного из читателей (цитирую: "Зачем уделять внимание малоизвестным дорогостоящим программам... Лучше сделать большую серию по 3ds MAX с подробным объяснением каждого пункта меню, а ещё лучше - по Maya...") можно считать не верным в корне. И вообще, если честно, вашего покорного слугу очень удивляет факт практического отсутствия хорошей 3D-графики и анимации в местной продукции. Максимум, до чего дошли в клипах, - использование флэша и 2D-анимационных пакетов, в то время как 3D уже давно не является чем-то архисложным и дорогим, оно поставлено на поток. Причём единственное, что было правильно отмечено в рамках цитируемого письма - есть и бесплатные пакеты трёхмерного моделирования и анимации, функционально они не сильно отличаются от "великих". То есть, самое главное - это приобретение навыков, ознакомление с технологиями и терминологией. Всё. Вернее, нет, не всё, самое-самое главное - применение на практике.

Сегодня разговор пойдёт о простейшей анимации и создании динамических сцен.

Фигура первая. Вводная

Итак, для начала нам нужно научиться работать с timeline, то есть эффективно использовать временную сетку и разобраться, что же представляет собой понятие "сцена". Для этого мы запускаем программу Layout. В данном случае нам пока не понадобится что-либо загружать. При запуске и открытии пустого проекта в самом окне проекции вы обнаружите один источник света и одну камеру, над ними и "поиздеваемся".

В нижней части экрана вы видите временную покадровую сетку с ползунком, в правом нижнем углу - транспортную панель воспроизведения, в нижнем левом - кнопки переключения: Object (объект), Bones (кости для "скелетной" анимации), Lights (источники света), Cameras (камеры), Properties (свойства для текущего выделенного объекта). На самом деле всё очень просто.

Присмотревшись внимательно к самой временной сетке, вы можете обнаружить по её краям два окошка, причём в рамках пустого, только что загруженного проекта в левом отображается цифра 0, а в правом - 60. Посмотрев на timeline, вы сразу поймёте, в чём дело, ведь временная сетка нашей анимации разбита на 60 кадров. При желании можете поэкспериментировать.

Теперь берём наш источник света, выделяем его. Ставим ползунок, например, на 25-й кадр, после чего начинаем смещать источник света. Обратите внимание, что в окне проекций объект смещается в то или иное осевое направление при нажатии указателем мыши на изображение определённой оси на нём, то есть, перетаскивание объекта трёхмерное. При этом вы заметите, что по мере смещения от начального положения за объектом начинает тянуться хвост-линия. Не сложно догадаться, что это отображение траектории движения, причём сама прямая траектории поделена на отрезки, соответствующие каждому промежуточному кадру. Сместили. Теперь поставьте ползунок на 45-й кадр, сместите источник света в другую точку трёхмерного пространства, в результате получится уже кривая траектории. Выполняем такие же действия для последнего 60-го кадра, но при этом можно воспользоваться и вращением (закладка Modify а Rotate), которое производится по схожему принципу.

После произведённых действий включайте кнопку воспроизведения на транспортной панели (треугольник, направленный направо). В результате вы увидите, как наш источник света плавно смещается по указанной траектории и поворачивается на завершающих кадрах.

Далее в командном меню (левый верхний угол) вызовите окно сцены (Scene Editor а Classic Scene Editor), где увидите список всех объектов сцены, коих на самом деле не много - источник света (Light) и камера (Camera). Развернув список параметров, соответствующих источнику света, увидим, что с 0-го по 60-й кадр меняются позиции по X, Y и Z, а также вращение по плоскостям H, P и B - итого шесть параметров, в рамках программы они именуются каналами (channels). При этом особенным образом отмечены ключевые кадры, в которые мы вносили изменения. Если вы делали всё согласно изложенному выше, то для трёх первых параметров, а именно - изменения положения по X, Y и Z, будут выделены 25-й, 45-й и 60-й кадры, а для вращения 25-й и 45-й не отмечены. Что это значит фактически? Камера поворачивается на протяжении всего движения.

Теперь закроем окно Scene Editor и вызовем соседнее Graph Editor. Тут всё представлено гораздо интереснее. То есть, каждый канал представлен в виде определённой кривой на графике зависимости конкретной характеристики от кадрового отсчёта. То есть, если мы говорим о положении по какой-либо из осей (выбираем), то зависимость отображается как дальность (в метрах) от координатного центра по конкретной оси в зависимости от кадра; если же мы вращаем объект, то указываются градусы угла поворота по определённой оси. На самом деле разобраться не сложно.

В данном случае мы можем работать с графиками, вводить математические выражения и, что самое интересное для начинающих, использовать модификаторы, которые позволяют менять какой-либо из выбранных параметров (каналов) по определённому математическому закону. Например, при использовании Noisy Channel изменения траектории или вращения (смотря какой параметр выбран) носят случайный характер, а при Oscillator вы задаёте изменения по синусоидальному закону. Попробуйте использовать этот модификатор для канала вращения в плоскости H. В результате на графике в Graph Editor у вас отобразится синусоида. При включении воспроизведения источник света начнёт вращаться в этой плоскости.

В результате траекторию всего и вся можно изменить до неузнаваемости, что мы и сделали. Но на самом деле эта система разработана для упорядочивания и упрощения работы с анимацией в рамках динамических сцен. То есть, модуль Graph Editor позволяет получить доступ к редактированию изменения параметров. В варианте источника света мы имеем самый простейший случай, потому как при работе с трёхмерными объектами этих самых параметров может быть намного больше.

Фигура вторая. Свойственная

Закрываем Graph Editor. При этом источник света остаётся выделенным. В левом нижнем меню вызываем окно свойств, нажав кнопку Properties. Здесь мы видим все необходимые настройки для нашего источника света, впрочем, как и всего того, что относится к объектам Light. То есть в его рамках вы указываете параметры общего освещения (Global Illumination), а в выпадающем меню выбираете конкретный источник и производите настройки именно для него: цвет, характер, объём излучения, варианты линзы и так далее, причём здесь вы сможете увидеть и вариант загрузки проецируемого изображения.

Если вызовете камеру, то окно свойств отобразит настройки для неё. Попробуйте самостоятельно сделать смещение камеры по определённой траектории и разобраться в свойствах. Это не сложно.

Помимо этого, в закладке Items вы обнаружите возможности добавления новых источников света, камер и других объектов. Для практического освоения добавьте в нашу пустую сцену несколько источников света, сделайте для них свои траектории, попробуйте использовать инструмент Mirror.

Далее, когда вы создали множество объектов, нажмите F3 или F4 (либо перейдите в закладку View и вызовите PrevLayout или NextLayout). Всё станет отображаться в многооконном режиме. В одном из окон проекций измените отображаемое на Shematic. Здесь вы увидите весь структурный список объектов сцены, отображённый разноцветными прямоугольниками. Это представление очень часто используется при работе со сложными сценами для быстрого доступа к объектам.

Общая информация

Сцены бывают статичными и динамическими. Статичность подразумевает обыкновенный рендеринг (визуализацию) одного кадра, в рамках которого ничего не меняется. При этом начинающие очень часто путаются с тем, что визуализация производится не в рамках того вида, который показан в окне проекций (например, Perspective), а того, что "видит" камера. В принципе, к этому быстро привыкаешь, тем более, что среди возможностей переключения отображаемого есть вариант Camera View.

Динамические сцены подразумевают изменения чего-либо (положения камер, источников света, объектов, деформации, изменения размеров и так далее). При этом часть объектов являются статичными.

Сама визуализация происходит по определённым этапам, причём в разных вариантах и программах мы можем наблюдать совершенно различные подходы к формированию и обработке сцены, переходу от 3D к 2D, о чём стоит поговорить в следующей части материала.

Поскольку сегодня всё большей частью делал ваш покорный слуга, а некоторым читателям хочется приступить к конкретике, предложим задание:

• Запустите Modeler и Layout.
• В Modeler создайте модель электрочайника (круглая форма корпуса - кривая + инструмент Lathe, носик - выделение и смещение некоторых полигонов, ручка - кривая + инструмент вдавливания Extrude, сглаживание формы путём преобразования в SubPatches).
• Перенесите эту модель в Layout.
• Сделайте динамическую сцену, когда камера "пролетает" вокруг электрочайника, при этом поэкспериментируйте с движущимися источниками света, спроецируйте на модель какое-нибудь изображение.

Подытожим

На самом деле работа в Layout очень проста, и главный упор при обучении как данному пакету, так и 3D, в целом, нужно делать на работу с полигональными примитивами, изучение инструментария непосредственно самого моделирования. Поэтому рекомендуется провести больше времени с Modeler. LightWave3D удобен тем, что в нём всё разбито на две программы, то есть, в рамках Modeler нет никаких помех для обучения моделированию простых и сложных объектов.

(Продолжение следует)

Кристофер,
christopher@tut.by