Лекции по компьютерным технологиям

     3.Управление  Материалами

     Для управления и настройки многочисленных параметров Редактора Материалов предназначены горизонтальный и вертикальный Toolbars (Панели Инструментов), расположенные снизу и справа от поля ячеек материалов.

     Панель  Инструментов Редактора Материалов Ниже приводится краткий обзор функциональных кнопок и их описания.

• Get Material (Извлечь Материал) — вызывает Material / Map Browser (Просмотр и выбор материалов и текстурных карт).
• Put Material to Scene (Поместить Материал в Сцену) Assign Material to Selection (Назначить Материал Выделению) Reset Map / Mtl to Default (Вернуть Значения по Умолчанию)
• Make Material Copy (Создать Копию Материала)
• Put to Library (Поместить в библиотеку)
• Show Map in Viewport (Показывать Текстуры)
• Show End Result (Показать Финальный Вид)
• Go to Sibling (Перейти к Компоненту)
• Go to Parent (Вернуться к Составному Материалу)
• Materials / Map Navigator (Путеводитель по Материалам / Текстурам)
• Select by Material (Выделить по Материалу)
• Options (Параметры) - настройка окна Material Editor (Редактора Материалов).
• Make Preview (Предварительный Просмотр)
• Sample UV Tiling (Мозаика в плоскости UV)
• Background (Задний план / Фон)
• Backlight (Рефлексная Подсветка)
• Sample Type (Тип Образца)
• Video Color Check (Контроль Цветности)
• Material Effects Channel (Канал Спецэффектов)

     Для набора имени материала следует  использовать список имен, причем лучше  не применять генерируемые Мах имена  материалов и текстурных карт типа Material #1, Map #1 и т.д., а именовать подробнее и информативнее - Dark Plastic, Gold Metal и т.п. 
 

     Лекция  №15

     Тема: Визуализация и анимация 

     План:

     1. Основные понятия и инструменты  Визуализации. Тонкая настройка

     2.Панель  Инструментов Rendering (Визуализации)

     3. Трехмерная сцена в движении

     4.Основные  характеристики Анимации 

     1. Основные понятия и инструменты  Визуализации. Тонкая настройка

     Итак, вы подошли к разбору последнего раздела Мах, хотя в той или  иной мере ранее неоднократно пользовались инструментами Rendering (Визуализации). При просмотре результатов моделирования, отладке материалов, обсчете анимационных последовательностей вы обычно выполняли левый щелчок на кнопке Render Scene (Визуализировать Сцену) в Main Toolbar (Основной Панели Инструментов) и визуализация происходила с использованием настроек по умолчанию. Однако такой режим зачастую недостаточен для получения реалистичного результата, достаточно вспомнить пример с вращением пропеллера в предыдущей главе. Поэтому остановимся на способах настройки и управления Rendering (Визуализацией). 

     2.Панель  Инструментов Rendering (Визуализации)

     В Main Toolbar (Основной Панели Инструментов) находится группа кнопок и раскрывающийся список, позволяющие задавать режимы Rendering (Визуализации) Далее рассмотрим их особенности:

     Render Scene (Визуализировать  Сцену) - основная кнопка для вызова одноименного диалогового окна, позволяющая выполнить настройку всех базовых параметров Визуализации. Перед нажатием этой кнопки следует выбрать требуемое активное видовое окно (обычно это окно камеры), хотя есть возможность задать его позднее. Рассмотрим основные из настроек этого окна:

     Свиток Common Parameters (Основные Параметры)

• Группа Time Output (Временной Интервал Вывода) содержит переключатели установки временных интервалов визуализируемой сцены, шага кадров и некоторые другие:
• Single (Единичный) - выбирает обсчет текущего кадра.
• Active Time Segment (Активный Временной Сегмент) - используется для визуализации полной анимации сцены.
• Range (Диапазон) - задает парой счетчиков диапазон кадров.
• Frames (Кадры) - список кадров, указываемый непосредственно, через запятую или тире (например, строка «1, 3, 5-12» будет означать, что будут обсчитаны одиночные кадры 1-й и 3-й, а также набор 8-ми кадров с 5-го по 12-й).

     В результате в Framebuffer (Виртуальном Кадровом Буфере) - служебном окне, рассматриваемом далее, будет отображен выбранный фрагмент, а остальная часть сцены скрыта.

• Crop (Вырез) - режим, аналогичный предыдущему и устанавливающий прямоугольную область видового окна для обсчета, с тем отличием, что остальная часть кадрового буфера отсекается до выбранного размера .
• Blowup (Увеличение) - выводит выбираемый аналогичным образом прямоугольный фрагмент текущего видового окна, укрупняя его до полного размера Framebuffer (Виртуального Кадрового Буфера).
• Box Selected (Габаритный Контейнер Выделения) -производит вывод фрагмента видового окна, задавая границы по габаритным контейнерам выбранных объектов.

     Дополнительное  диалоговое окно Render Bounding Box / Selected (Визуализировать Габаритный Контейнер Выделения) дает возможность указать пропорции окна вывода.

• Region Selected (Фрагмент Выделения) и Crop Selected (Вырез Выделения) - комбинированные способы задания режимов вывода визуализации. Используются для расширения возможностей обсчета сцены и в некоторых нестандартных случаях.
• Active Shade (Активное Тонирование) - интерактивный режим просчета сцены. Основное и главное его назначение - значительное ускорение процесса отладки материалов и освещения (хотя и с некоторыми ограничениями). Многие рутинные операции по настройке трехмерной сцены требуют производить ее обсчёт неоднократно. Например, изменение свойств источников света (яркость, цвет, параметры падающих теней), настройка базовых и расширенных свойств материалов, параметры наложения текстурных карт (проецирование, мозаичность, фильтрация) и многие другие. При использовании Активного Тонирования большинство изменений отображается почти мгновенно (хотя такой режим требует наличия достаточных аппартных средств) в дополнительном одноименном окне.

     3. Трехмерная сцена в движении

     Любая трехмерная сцена, как бы детально она  не была проработана, требует показа с различных точек зрения для  выявления всех нюансов заложенных художником трехмерной графики. Однако во многих случаях при демонстрации объектов и процессов, изменяющихся в реальном времени даже множественные «снимки» с различных ракурсов не дают полного представления и эффекта присутствия. В самом деле, такие трехмерные сцены как низвергающийся водопад, падающие и искрящиеся снежинки или дымящая печная труба лесной избушки теряют очень многое при статическом рассмотрении. Именно для придания реализма неживым трехмерным мирам существует Анимация, или оживление.

     Анимация  характеризуется изменением сцены во времени и имеет целый ряд параметров и инструментов управления. Почти все настройки и функции в среде Мах допускают анимацию. Перейдем к рассмотрению основных характеристик и инструментов управления анимацией. 

     4.Основные  характеристики Анимации

     Созданной геометрии сцены, назначенным материалам и установленным источникам света и съемочным камерам в среде Мах может быть присвоена последовательность изменений, которую характеризуют несколько базовых параметров:

• Active Time Segment (Активный Сегмент Времени) - интервал, измеряемый во временных единицах, задаваемый Start Time (Началом), End Time (Концом) и Length (Длиной) анимации сцены.
• Current Frame (Текущий Кадр) - состояние трехмерной сцены, взятое в конкретный момент в пределах активного сегмента времени.
• Animation Key (Ключ Анимации) - значение параметра анимации, описывающее состояние объектов и свойств сцены.
• Keyframe (Ключевой Кадр) - кадр анимации, содержащий Key {Ключ) и являющийся опорным. Все промежуточные состояния анимированных объектов рассчитываются, привязываясь к ключевым кадрам.
• Animation Controller (Контроллер Анимации) - закон изменения анимации между ключами (или в заданном промежутке времени), описываемый математической, графической или алгоритмической функцией. Контроллеры могут объединяться для описания сложных, многокомпонентных законов движения. Каждый из анимирующих параметров сцены имеет назначенный по умолчанию контроллер, который можно впоследствии переопределить.
• Animation Track (Трек Анимации) - временная линия, содержащая ключи анимации и являющаяся инструментальной шкалой анимации объектов и свойств сцены.

     Располагаемые на треке ключи отображаются как  кружки серого цвета и имеют временную  координату, означающую номер кадра, который они описывают.

     При выборе ключа становятся доступны для  редактирования его свойства (например, координаты, углы, проценты и т.п.).

• Animation Range (Диапазон Анимации) - временной интервал на Треке Анимации, измеряемый между первым и последним ключами. В общем случае этот параметр не совпадает с Active Time Segment (Активным Сегментом Времени).

     Описанные характеристики составляют основу анимации трехмерных сцен и регулируются различными элементами управления. Рассмотрим их типы и основные параметры.

     Основные  элементы управления Анимацией

     Для создания и редактирования описанных  характеристик анимации в среде Мах существуют следующие инструменты:

• Панель Управления - панель с кнопками для перехода с кадра на кадр, воспроизведения последовательности кадров и различных настроек, располагается в правой нижней части Главного Окна Мах, рядом с кнопками управления видовыми окнами.

      Time Bar (Временная Шкала), Track Bar (Шкала  Треков), Track View (Просмотр Треков).

     Разберем  подробнее каждый из инструментов управления анимацией.

     Панель  Управления состоит из функциональных кнопок и текстового поля номера текущего кадра: Set Keys (Установить ключ), Toggle AutoKey Mode (Переключатель в режим автоматического создания ключей), Toggle Set Key Mode (Переключатель в режим ручного создания ключей), Go to Start (Перейти в Начало) , Previous Frame (Предыдущий Кадр), Play Animation / Play Selected (Воспроизвести Анимацию / Воспроизвести Анимацию Выделения) , Next Frame (Последующий Кадр) , Go to End (Перейти в Конец), Key Mode Toggle (Переключатель Ключевого Режима), Time Configuration (Конфигурация Шкалы Времени),

     Frame Rate (Кадровая Частота) - эта группа содержит переключатели для выбора частоты кадров анимации. Можно назначить один из следующих режимов:  NTSC (Телевизионный Стандарт США и Японии), PAL (Европейский Телевизионный Стандарт), • Film (Киностандарт), • Custom (Пользовательский) ,

      Time Display (Отображение Временных Интервалов) - эта группа выбирает формат отображения времени анимации. Четыре переключателя группы позволяют установить текущие единицы: Frames (Кадры), SMPTE (Формат Международного Общества Киноиндустрии и Телевидения), FRAME : TICKS (Кадры : Тики), ММ : SS : TICKS (Минуты : Секунды : Тики), Playback (Воспроизведение), Флажок Real Time (Режим Реального Времени)

      Animation (Анимация) - настройки этой группы позволяют определить установки Active Time Segment (Активного Сегмента Времени). Для этого служат счетчики Start Time (Начало), End Time (Конец) и Length (Длина), а счетчик Current Time (Текущий Временной Интервал) необходим для просмотра анимации без выхода из диалога.

• Кнопка Rescale Time (Изменить Масштаб Временной Шкалы) предназначена для ускорения / замедления скорости анимации сцены и вызывает одноименное диалоговое окно для задания новых значений (рис. 9.03).
• Key Steps (Привязка Ключей) - задает режим перехода по ключевым кадрам. При включенном флажке Use Track Bar (Использовать Шкалу Треков) каждый ключевой кадр выбранного объекта или группы объектов включается в список кадров просмотра. А при выключенном - флажки Selected Objects Only (Только Выбранные Объекты) и Use Current Transform (Использовать Текущую Трансформацию) задают соответственно режим просмотра ключей всей сцены и вид трансформации (в этом случае выбор ключей осуществляют три кнопки трансформаций в Menu Toolbar (Главной Панели)).