ЛАБ_РАБ5 (Методические указания к лабораторным работам)

Лабораторная работа. 3DS MAX. Анимация.

Работа имеет цель освоения студентами приёмов работы в программе формирования трёхмерной графики для применения их при оформлении работ систем мультимедиа и других проектных работ.

Теоретическая часть.

Использование Модификаторов. Наибольшую гибкость в редактировании геометрии трехмерной сцены дает механизм модификаторов. Все модификаторы можно условно разделить на инструменты создания и инструменты редактирования объектов. Первый тип включает в себя такие средства как Extrude (Штамповка), Bevel (Скос), Lathe (Тело Вращения) и требует наличия предварительно созданной формы. После завершения формирования объекта исходные формы могут изменяться и дополняться, вызывая соответствующие изменения в итоговой геометрии. Другой, более обширный вид модификаторов работает с уже сформированными трехмерными объектами, позволяя изменять их геометрию. Эта группа включает в себя инструменты различных деформаций, алгоритмов искажения поверхности, изменений вида составляющих элементов и т.п. Модификаторы создания геометрии: Bevel (Скос)

Примеры объектов Bevel (Скоса) Сделать это можно, перейдя в панель Modify (Редактировать). В результате присвоения этого модификатора будут развернуты два свитка -Parameters (Параметры) и Bevel Values (Величины Скоса) для дальнейшей настройки. Прежде всего, необходимо задать величину фаски (или скоса сечения). Для этого служит счетчик Start Outline (Начальное Оконтуривание). При положительных значениях - сплайн сечения растягивается наружу от центра, при отрицательных - стягивается внутрь. Далее, используя счетчики Height (Высота) и Outline (Промежуточное Оконтуривание) группы Level 1 (Уровня 1), настраиваются характерные размеры фаски или скоса сечения. Обычно оба этих счетчика устанавливают равными друг другу по абсолютной величине. Затем для развития объекта дальше необходимо включить флажок группы Level 2 (Уровень 2) и, установив ее счетчик Outline (Промежуточное Оконтуривание) равным 0, задать счетчиком Height (Высота) величину высоты объекта.

(Тело Вращения). Набор его настроек содержится в единственном свитке.

.

Основные из них - это величина угла вращения, задаваемая счетчиком Degrees (Градусы) (при значениях меньше 360 единиц получается сегмент тела вращения), и установка оси вращения, выбираемая одной из трех кнопок - X, Y или Z группы Direction (Направление). Переключатели группы Output (Результат) управляют типом создаваемой трехмерной модели - Patch (Лоскут), Mesh (Каркас) или NURBS (Поверхность NURBS)/ Варианты ориентации Axis (Оси Вращения) Инструменты группы Align (Ориентация) дают возможность управлять положением Axis (Оси Вращения), устанавливая ее в положения Min (Минимума), Center (Центра) или Мах (Максимума) формы профиля. Параметр Axis (Ось Вращения) составляет подобъектный уровень модификатора и при его активизации щелчком на кнопке Sub-Object (Подобъект) отрисовывается в видовом окне желтой прямой линией. При применении трансформаций переноса и поворота к этой оси происходит изменение внешнего вида результирующего тела вращения.. Loft (Формование) Формование (или Лофтинг) - один из самых универсальных методов моделирования геометрии в среде Мах,

Лофтинга - размещение набора Loft Shapes (Характерных Сечений) объекта на его Path (Пути или Осевой Траектории). Форма и количество сечений, а также изгибы траектории определяются произвольно, исходя из поверхности моделируемого объекта. Для гибкой настройки законов изменения формы вдоль траектории служат различные Deformations (Деформации). Существует несколько правил для создания исходных кривых Форм Сечений и Пути. Все сечения одного объекта должны состоять из одинакового количества сплайнов и иметь сходную конфигурацию. Форма, используемая для Пути, должна состоять только из одного сплайна. Для создания Лофтингового объекта способом «Путь-Сечение» необходимо выбрать кривую Пути и активизировать кнопку Loft (Формование) в свитке Object Type (Тип Объекта) группы Compound Object (Составные Объекты) панели Create (Создать). В результате возникнет набор свитков с параметрами и настройками Лофтинга. Далее следует указать форму первого сечения создаваемого объекта, включив кнопку Get Shape (Указать Форму Сечения) в свитке Creation Method (Способ Создания)

.. Свиток Creation Method (Способ Создания) Кнопка Get Path (Указать Путь) предназначена для создания модели Лофтинга другим способом - «Сечение-Путь», когда первоначально выбрана Форма Сечения и затем указывается кривая Пути. Три переключателя - Move (Переместить), Сору (Копировать) и Instance (Создать Образец) управляют выбором связи между исходными формами и создаваемым объектом. Свиток Surface Parameters (Параметры Поверхности) содержит несколько групп настроек/

. Свиток Surface Parameters (Параметры Поверхности) Флажки Smooth Length (Сглаживание по Длине) и Smooth Width (Сглаживание по Ширине) группы - Smoothing (Сглаживание) управляют сглаживанием ребер вдоль и поперек Пути. Флажок Apply Mapping (Приложить Проецирование) группы Mapping (Проецирование) позволяет задать проекционные координаты для карт текстур, а счетчики Length Repeat (Шаг по Длине) и Width Repeat (Шаг по Ширине) устанавливают число повторов по соответствующей оси. Дополнительный параметр Normalize задает равномерность приложения текстуры и отсутствие искажений. Группа Materials (Материалы) управляет ID (Идентификаторами Материалов), а группа Output (Вывод) позволяет выбрать какой тип каркасной сетки Patch (Лоскут) или Mesh (Полигональный Каркас) будет создан в результате операции Лофтинга. Следующий свиток Path Parameters (Параметры Пути) осуществляет навигацию по Пути, позволяя задавать контрольные точки для размещения Форм Сечений

Для этого служит счетчик Path (Путь), изменяя который можно указывать точку на Пути, где будет помещена Форма Сечения командой Get Shape (Указать Форму Сечения). Флажок On (Включено) приводит в действие режим использования Snap (Шага), задаваемого одноименным счетчиком. . Свиток Path Parameters (Параметры Пути) Три переключателя Percentage (Проценты), Distance (Расстояние) и Path Steps (Узловые Точки) управляют выбором единиц измерения соответственно от 0 до 100 процентов, от 0 до величины полной длины Пути в единицах сцены, и от 0 до значения числа шагов. Последний режим зависит от одноименного счетчика в свитке Skin Parameters (Параметры Поверхности). Этот свиток содержит несколько групп параметров управления созданием модели Лофтинга, Группа Capping (Торцы) содержит флажки Cap Start / Cap End (Торец Начала/ Торец Конца), которые создают «крышки» на торцах модели в случае незамкнутого пути. Переключатель Morph / Grid (Покрытие / Сетка) задает тип торцевого покрытия.

Свиток Skin Parameters (Параметры Поверхности) Группа Options (Параметры) содержит следующие настройки: Счетчики Shape Steps (Узловые Точки Формы Сечений) и Path Steps (Узловые Точки Пути) - настраивают детальность создаваемой модели. Флажки управления: Optimize Shapes / Optimize Path (Оптимизировать Формы Сечений / Путь) - задают режим оптимизации сплайнов Сечений / Пути, не создавая промежуточных вершин на прямолинейных сегментах, тем самым уменьшая сложность конечной модели. Adaptive Path Steps (Адаптивный Шаг Узлов Пути) - подбор числа промежуточных вершин на криволинейных сегментах выполняется автоматически. Contour / Banking (Поворот / Занос) - включает режим поворота / заноса Сечений перпендикулярно Пути. Constant Cross-Section (Постоянное Поперечное Сечение) - нормализует Сечения вдоль всего Пути, подгоняя их под постоянный размер. Linear Interpolation (Линейная Интерполяция) - управляет режимом интерполяции промежуточных сечений модели. Flip Normals (Вывернуть Наизнанку) - обращает внутреннюю и внешнюю поверхности объекта. Этот режим необходим в случае неправильной отрисовки объекта в видовых окнах и при визуализации. Quad Sides (Прямоугольные Грани) - отрисовка смежных граней между равносторонними сечениями выполняется прямоугольными гранями, вместо треугольных. Transform Degrade (Выключение при Трансформациях) - при редактировании Форм Сечений или Пути на подобъектном уровне отрисовка модели Лофтинга блокируется. Этот режим необходим при редактировании сложных моделей и напрямую связан с производительностью вашей компьютерной подсистемы. И последняя группа Display (Вид) позволяет управлять отображением поверхности модели в видовых окнах при Skin (Каркасном) или Skin in Shaded (Тонированном) выводе на экран. Boolean (Булевые Объекты)/

По аналогии с рассмотренными ранее Булевыми операциями над отдельными сплайнами формы такие же действия могут быть произведены над трехмерными объектами сцены в Мах - это Union (Объединение), Subtraction (Вычитание) и Intersection (Пересечение). Каждая из этих команд применима только тогда, когда объекты, участвующие в операции, пересекаются в некоторой области пространства. В результате будет создан новый объект, состоящий из двух исходных, каждый из которых называется Operand (Операндом). На стадии редактирования операнды позволяют выбирать, модифицировать или удалять себя из Булевого объекта. Для создания составного объекта типа Boolean (Булевый) необходимо предварительно иметь в составе сцены два будущих операнда. Выбрав один из них, перейти в панели Create (Создать) к списку Compound Objects (Составные Объекты) и нажать кнопку Boolean (Булевый)

Параметры Булевого Объекта В раскрывшемся свитке Pick Boolean (Выбрать Операнд) следует включить режим создания - Reference (Ссылка), Move (Перенос), Сору (Копия) или Instance (Образец) и, щелкнув по одноименной кнопке, указать в видовом окне второй операнд. Способ взаимодействия двух операндов выбирается соответствующим переключателем группы Operation (Операция) в свитке Parameters (Параметры): Union (Объединение) - результат суммирования двух трехмерных тел с удалением их частей, оказавшихся внутри общего внешнего объема. Intersection (Пересечение) - результат сложения двух трехмерных тел с удалением их частей, оказавшихся снаружи общего внутреннего объема. Subtraction (А-В) / Subtraction (В-А) (Вычитание (А-В) / Вычитание (В-А))- результат вычитания двух трехмерных тел с удалением той части второго из них, которая отсекается объемом первого. Cut (Вырезание) - результат вырезания на поверхности первого операнда отверстий и проемов в местах пересечения со вторым. Служебный свиток Display / Update (Вид / Обновление) управляет способом отображения операндов и результата в видовых окнах.

Основы анимации персонажей. Один из компонентов успеха - знание законов движения, сформулированных Ньютоном. Другой, не менее важной, составляющей является наблюдение за людьми и животными.

Значение расчета времени. Правильный расчет времени влияет на все аспекты фильма. Во-первых, фильм имеет определенную продолжительность - от 30 секунд рекламного ролика до 2 часов полнометражного фильма. Во-вторых, разбиение этого отрезка времени на сцены определяет настроение и темп фильма. В-третьих, игра персонажа и синхронизация его действий влияют на характер каждой сцены.