Назначение и возможности 3d's МАХ 9.0 (стр. 2 из 4)

– Splines (Сплайны) – это стандартные двумерные геометрические фигуры, такие как прямоугольник, эллипс или звезда, а также линии произвольной кривизны и контуры текстовых символов (рис. 5);

Рис. 5. Примеры двумерных сплайнов

– NURBS Curves (NURBS‑кривые) – это разновидность линий, позволяющих строить плавные, не имеющие изломов кривые. NURBS‑кривые или проходят через точки, обозначенные в пространстве сцены, или плавно огибают их.

2.3 Объекты категорий Lights и Cameras

В данные категории входят объекты, предназначенные для имитации различных источников освещения сцены и для наблюдения сцены через объективы воображаемых съемочных камер. На показано, как выглядят подобные объекты на экране МАХ 9.0.

Источники света и камеры могут быть нацеленными и свободными. Нацеленные источники света и камеры характеризуются наличием мишени (target) – точечного объекта, на который нацелена ось пучка световых лучей или линия визирования камеры. Свободные источники света и камеры не имеют мишеней.

2.4 Объекты категории Helpers

В данную категорию входят объекты, которые не включаются в итоговое изображение сцены и предназначены для упрощения ее моделирования или анимации. Вспомогательные объекты делятся на следующие разновидности:

и Standard (Стандартные) – это объекты, используемые как вспомогательные при разработке и анимации геометрических моделей;

– Atmospheric Apparatus (Атмосферная оснастка) – объекты, предназначенные для локализации областей проявления эффектов окружающей среды;

– CameraMatch (Горизонт камеры) – это набор объектов, облегчающих согласование линии горизонта воображаемой съемочной камеры с линией горизонта фона сцены при визуализации моделей на фоне фотографии или кадров видеоклипа;

– VRML 1.0/VRBL и VRML97 – объекты, используемые при моделировании трехмерных сцен, предназначенных для экспорта в форматах языков описания виртуальной реальности.

2.5 Объекты категории Space Warps

В данную категорию входят объекты, предназначенные для имитации действия различных сил на геометрические модели или частицы, попадающие под влияние «силового поля». Это позволяет имитировать действие сил тяжести или ветра на системы частиц или, скажем, деформировать поверхность плоского объекта, изображающего воду, для моделирования ветровых волн или кругов от брошенного камня. Источники объемных деформаций изображаются в окнах проекций в виде условных значков, но не включаются в итоговое изображение сцены. В МАХ 9.0 имеется пять разновидностей объемных деформаций:

– Geometric/Deformable (Деформируемая геометрия) и Modifier-Based (На базе модификаторов) – различным образом деформируют геометрические модели объектов:

– Particles & Dynamics (Частицы и динамика) и Particles Only (Только частицы) – оказывают силовые воздействия на отдельные частицы в системах частиц, а также используются для имитации действия на объекты сил тяжести или ветра;

– Dynamics Interface (Динамическое окружение) – служат для оказания воздействий на динамические системы (так называются в МАХ 9.0 наборы объектов, для которых программ:) может, например, достоверно воспроизводить результаты столкновений с учетом сил упругости).

2.6 Объекты категории Systems

Каждый тип систем представляет собой совокупность связанных между собой объектов, снабженных набором параметров, обеспечивающих анимацию системы. Данная категория изначально предназначена для включения в нее объектов, создаваемых дополнительными программными модулями. В комплект поставки МАХ 9.0 входят три типа систем:

– Bones (Кости) – позволяет создавать иерархически связанные цепочки рычагов, напоминающих кости скелета и используемых при анимации моделей живых существ или механических устройств. Эти объекты не могут визуализироваться и видны только в окнах проекций;

Рис. 6. «Хоровод» из 20 объектов

- Ring Array (Хоровод) – позволяет создавать набор из заданного числа объектов, упорядочение расположенных по окружности указанного радиуса, и выполнять анимацию движений этих объектов (рис. 6);

– Sunlight (Солнечный свет) – позволяет создать источник параллельных световых лучей, имитирующий солнечное освещение, а также воспроизводящий движение солнца с учетом географического положения, времени года и суток моделируемой сцены.

2.7 Объекты типа Editable Spline

К объектам типа Editable Spline (Редактируемый сплайн) относятся сплайновые кривые, не имеющие характеристических параметров, допускающих модификацию. В редактируемые сплайны могут быть преобразованы параметрические сплайновые формы, такие как Circle (Окружность), Ellips (Эллипс) или Rectangle (Прямоугольник). После такого преобразования параметрические объекты утрачивают свои характеристические параметры и могут модифицироваться только как сплайновые кривые на уровне вершин или сегментов. Кроме того, тип Editable Spline (Редактируемый сплайн) автоматически приобретают импортируемые сплайновые объекты, такие как формы DOS‑версии программы 3D Studio, сохраняемые в файлах типа shp.

2.8 Объекты типа Editable Mesh

К объектам типа Editable Mesh (Редактируемая сетка) относятся геометрические модели трехмерных тел, представленных оболочками в виде сеток с треугольными или четырехугольными ячейками и не имеющих характеристических параметров, допускающих модификацию. Модификация формы таких объектов возможна только путем редактирования самой сетки на уровне вершин, ребер или граней. Любой параметрический трехмерный объект МАХ 9.0 из категории Geometry (Геометрия), кроме объектов разновидности Particle Systems (Системы частиц), может быть преобразован в объект типа Editable Mesh, (Редактируемая сетка). При этом такой объект перестает быть параметрическим и в дальнейшем должен модифицироваться как сетка. Кроме того, при импорте любых геометрических моделей трехмерных объектов, имеющих формат, отличный от формата МАХ 9.0, эти модели также преобразуются к типу Editable Mesh (Редактируемая сетка).

2.9 Объекты типа Editable Patch

Объекты типа Editable Patch (Редактируемый кусок) могут создаваться на базе любых параметрических объектов категории Geometry (Геометрия), кроме объектов разновидностей Particle Systems (Системы частиц) и NURBS Surfaces (NURBS‑поверхности). Кроме того, к типу Editable Patch (Редактируемый кусок) можно преобразовать объекты типа Editable Mesh (Редактируемая сетка). После преобразования в редактируемый кусок Безье любого параметрического объекта, например одного из стандартных или улучшенных примитивов, этот объект перестает быть параметрическим и должен модифицироваться как совокупность кусков Безье на уровнях соответствующих подобъектов – вершин, ребер или отдельных кусков.

3. Отображение трехмерного пространства

Объекты, создаваемые в МАХ 9.0, живут и действуют в воображаемом, или виртуальном, трехмерном пространстве, существующем в памяти компьютера. Чтобы получить возможность видеть эти объекты на экране компьютерного дисплея, нужны специальные программные средства. Такими средствами в программе МАХ 9.0 являются окна проекций (viewports).

Общие сведения об окнах проекций

Трехмерные объекты не могут быть отображены на двумерном экране дисплея иначе как в виде проекций на плоскость. Чтобы эффективно пользоваться окнами проекций, необходимо представлять себе типы проекций, используемых в МАХ 9.0, их особенности и различия.

3.1 Виды проекций, используемых в МАХ 3.0

В МАХ 3.0 используются два вида проекций: параллельные (аксонометрические) и центральные (перспективные). При построении аксонометрической проекции трехмерного объекта его отдельные точки сносятся на плоскость проекции параллельным пучком лучей (рис. 7, а), а при построении центральной проекции – пучком лучей, исходящих из одной точки, соответствующей положению глаза наблюдателя (рис. 7, б).

Рис. 7 Аксонометрическая проекция строится с помощью параллельных лучей (а), а центральная – с помощью лучей, исходящих из одной точки (б)

Плоскость аксонометрической проекции располагается перпендикулярно всей совокупности проекционных лучей, а плоскость центральной проекции – перпендикулярно только одному, центральному лучу, соответствующему линии визирования сцены. При аксонометрической проекции не происходит искажения горизонтальных и вертикальных размеров, но искажаются размеры, характеризующие «глубину» объекта. При центральной проекции оказываются искаженными все размеры объекта. Примером перспективной проекции может служить любая фотография, сделанная обычным фотоаппаратом.

Частным случаем аксонометрических проекций являются проекции ортографические, при построении которых плоскость проекции выравнивается параллельно одной из координатных плоскостей трехмерного пространства, в котором размещена сцена. К ортографическим проекциям относятся знакомые вам по школьному курсу черчения «вид сверху», «вид слева» и т.п.

Перспективная проекция окружающего мира привычна и естественна для наших глаз, так как в жизни мы все предметы видим в перспективе. При такой проекции чем дальше объект расположен от глаз наблюдателя, тем меньше он кажется по размерам. При параллельной проекции размеры объектов на изображении не зависят от их удаления от глаз наблюдателя. Это непривычно, но очень удобно: можно точно сопоставлять размеры объектов, на каких бы расстояниях они ни находились.