Maya 3D графика в кино и телевидении

Окно диалога Hypershade
Основные типы раскрасок
Параметры материалов
Создание основных материалов
Карты текстур
Добавление текстур
Карты рельефа
Важность освещения
Типы источников света в Maya
Имитация теней в Maya
Общие параметры
источников света
Инструменты для работы
с анимацией
Типы анимации
Окно Graph Editor
Воспроизведение анимации
Камеры
Просмотр анимации
Визуализация анимации
Подготовка к визуализации
Обзор эффектов рисования
Включение эффектов
рисования
Использование эффектов
рисования
Работа с мазками
Редактирование эффектов
рисования
Дополнительные эффекты
рисования
Туман и дымка
Динамика твердого тела
Поля
Ограничители
Подготовка к имитации динамики
Частицы
Создание дыма из трубы
Динамика упругого тела















Для начала посмотрим на историю развития компьютерной графики в целом и программы Maya в частности.
Первые компьютеры появились в 40-х годах XX века, но только недавно они стали использоваться для создания художественных изображений. В 50-х годах идея об использовании технологии для создания визуальных эффектов была реализована путем создания телевизоров, осциллографов и экранов радаров.

Что такое Maya
Для кого написана эта книга? Книга предназначена для начинающих, но часть материала может оказаться полезной и для людей, уже имеющих опыт работы с трехмерной графикой. Maya является очень сложной программой, и даже опытные аниматоры могут обнаружить, что не знают о способах применения отдельных элементов ее интерфейса.
Структура книги
Аппаратное обеспечение Из-за достаточно высокой стоимости программы Maya может сложиться впечатление, что для ее запуска нужен сверхмощный и сверхдорогой компьютер. На самом деле для этого вполне достаточно современного компьютера с правильно подобранной видеокартой.
Авторизация Maya
Сравнение Maya Complete и Maya Unlimited В версию Maya Complete включено подавляющее большинство функций Maya, которые вполне удовлетворяют потребности основной пользовательской аудитории. Именно о них мы будем говорить в данной книге.
Получение справочной информации Многотомные руководства пользователя к Maya доступны только в Интернете. Набор документов, поставляемых вместе с Maya, содержит только начальный материал, посвященный установке Maya и новым возможностям, появившимся в текущей версии.
Сайт книги

Предварительные сведения Вряд ли все интересующиеся трехмерной анимацией проводили сотни часов, снимая фильмы, рисуя картины, подбирая цвета при оформлении интерьера или фотографируя. Также сложно предположить, что каждый из этих людей собирал компьютеры, проектировал сети, устанавливал операционные системы или разрабатывал программное обеспечение.
Смешивание цветов
Цветовые модели HSV и RGB Настройку цвета в Maya можно производить в режимах HSV и RGB, как показано на рис. 1.3. В режиме RGB независимо отдельно указываются доли каждого из цветовых компонентов — Red (Красный), Green (Зеленый), Blue (Синий).
Композиция изображения
Освещение Большинство фотографов, кинематографистов и осветителей сцены скажут вам, что освещение само по себе является искусством. Процесс фотографии намного более чувствителен, чем работа с виртуальными камерами при создании трехмерных сцен, зато у вас есть больше возможностей, чем у фотографов
Камеры и перспектива
Работа с камерой Теперь, когда вы знаете способы расположения камеры при съемке статичных объектов, поговорим о том, как лучше запечатлеть динамичную сцену. Объекты могут двигаться, а также менять форму и цвет, при этом камера тоже может менять свое местоположение в пространстве.
Основы компьютерной графики
Ваш компьютер Для работы с программой Maya не требуется иметь докторскую степень в области вычислительной техники. Однако все пользователи компьютера должны иметь представление об операционной системе, с которой работают. Это помогает понять, как поддерживать компьютер в рабочем состоянии.

Введение в Maya Пришло время непосредственно приступить к изучению программы Maya . Перед тем как начать обсуждение методов создания сцен, поговорим о структуре и оформлении программы. Вы познакомитесь с элементами интерфейса и способами работы с окнами проекции. Также мы продемонстрируем примеры воспроизведения анимации в тонированном и каркасном режимах показа объектов.

Обзор интерфейса Maya При первоначальном проектировании программы использовался подход, называемый графом зависимостей (dependency graph). Идея состоит в том, что все в сцене — каждая кривая, объект, ссылка, изображение, текстура, ключевой кадр и т. п., а также каждая попытка редактирования вышеперечисленного рассматривается как стандартный узел сцены.
Интерфейс Maya
Меню оперативного доступа В Maya существует способ быстрого вызова основных пунктов меню, необходимых при работе с выделенным объектом.
Основные методы работы в Maya
Теперь, когда вы познакомились с особенностями интерфейса Maya, пришла пора рассказать о способах создания и редактирования объектов. Эта глава является подготовительным плацдармом для создания анимации от начала до конца, чем нам предстоит заняться в следующей главе. А пока что мы обсудим следующие темы
Создание объектов
Выделение объектов
Перед тем как отредактировать или удалить элемент сцены, его нужно выделить. В перенасыщенных объектами сценах не так-то просто бывает сфокусироваться на чем-то определенном. К счастью, в Maya есть ряд методов, полезных в данной ситуации.
Преобразование объектов
Дублирование объектов Часто возникает ситуация, когда приходится создавать новые объекты на основе уже существующих или же создавать сложный объект многократным копированием более простых. В Maya этот процесс осуществляется с помощью команды Duplicate (Дублировать) меню Edit (Правка)
Удаление объектов
Опорная точка
Временные привязки
Иерархия
Иногда группы объектов в сцене связаны друг с другом, не являясь единым целым. Например, это могут быть колеса автомобиля, жестко связанные с его корпусом, но в то же самое время имеющие возможность вращаться независимо. В этом случае можно говорить об иерархической связи между объектами.
Вид объектов в окнах проекции

Ваша первая анимация

Пришло время сделать первый шаг в царство Maya и приступить к созданию собственного мира. Изучая возможности программы, не ограничивайтесь чтением справочных пособий. Освоение пойдет намного быстрее, если пытаться использовать функции программы на практике .
Начало нового проекта
Дополнительная анимация сцены Теперь пришло время создать траекторию движения шлюпки. Нарисовав кривую на поверхности WaterPlane, вы заставите ее деформироваться вместе с этой поверхностью.
Назначение материалов и освещение сцены
Окончание работы над сценой Работа над сценой практически закончена. Осталось только добавить дополнительные источники света и визуализировать полученный результат. Так как освещение сцены является сложной задачей, которой мы плотнее займемся в главе 9, мы подготовили для вас файл с уже настроенными источниками света.

Моделирование на основе NURBS-кривых

После того как в предыдущей главе мы бросили беглый взгляд на процесс создания анимации в Maya, пришло время детально разобрать все стадии этого процесса: моделирование объектов , назначение материалов, освещение сцены, анимацию и визуализацию. В этой главе мы поговорим о первой стадии, то есть о моделировании.
Контекстные меню и пользовательский интерфейс Работу с Maya можно сделать быстрой и эффективной. Наблюдение за работой опытных пользователей создает впечатление магического действа, потому что сцена, словно по волшебству, возникает из ничего при минимальном количестве нажатий клавиш и использовании мыши.
Создание старого дома
Создание крыши Для создания крыши будут использованы два>ШКВ5-примитива — Cube (Куб) и Plane (Плоскость). Как вы, вероятно, помните, куб состоит из шести плоскостей, соединенных в одну группу
Построение дома

Дополнительные приемы работы с NURBS-объектами

После того как в предыдущей главе вы познакомились с базовыми методами моделирования на основе NURBS-объектов, пришло время исследовать более сложные приемы моделирования поверхностей. В этой главе вам предстоит продолжить создание дома , закончив работу над деталями крыльца, добавив дымовую трубу, а также окна и дверь.
NURBS-моделирование
Моделирование крыльца Следующим шагом в моделировании крыльца будет создание ограждения, лестницы и крыши.
Создание трубы
Создание дополнительных элементов Последними деталями, которые нужно добавить к дому, являются дверь и окна. Но перед тем как приступить к моделированию этих объектов, нужно создать для них проемы в стенах.
Создание окон

Моделирование на основе полигонов в Maya превосходно подходит для создания объектов органического происхождения, например человеческих фигур или растений. Конечно, получить эти объекты можно и с использованием NURBS-кривых, более того, данный метод является предпочтительным для создания персонажей благодаря возможности выбирать уровень детализации визуализируемой модели.
Подготовка к разбиению поверхности на части
Создание головы монстра Перед началом моделирования головы монстра нужно создать ее предварительный набросок на бумаге. Обычно желательно создать изображения в фас и профиль. В этом случае вам не придется импровизировать, что позволяет сэкономить массу времени.
Моделирование головы
Создание черт лица
Одной из наиболее важных задач при моделировании лиц людей является создание глаз. Именно этим вам предстоит заняться в процессе выполнения следующего упражнения. Помните, что именно глаза позволяют выразить эмоциональный настрой персонажа и сделать его живым.
Завершающие штрихи


Материалы Чтобы придать объектам более реалистичный вид, нужно назначить им материалы. Эта глава посвящена именно вопросам их создания и применения . Оценка возможных вариантов материалов в Maya является увлекательным занятием.

Освещение Фотографы знают , что красивое изображение получается во многом благодаря удачному выбору освещения. К сожалению, в компьютерной графике аниматоры часто не уделяют этому аспекту необходимого внимания. А ведь для получения хорошего результата обычно необходима довольно сложная настройка системы освещения.

Самой сложной частью работы при создании анимации является собственно анимация объектов . Добавление четвертого изменения — времени — приводит сцену в состояние, когда невозможно обойтись одним наброском или спланировать происходящее на основе единственной идеи. Создание анимации требует нового типа мышления. ультат редактирования анимации.

Камеры и визуализация После того как моделирование и анимация объектов сцены закончены, остается только добавить камеру и визуализировать полученный результат . При этом нужно помнить, что камера является не просто альтернативным окном проекции, но и способом выражения вашего видения. Изменяя такие настройки, как масштаб и фокусное расстояние, можно создать впечатление, что мышь имеет размер дома, а небоскреб совсем крошечный.

В этой главе Модуль Paint Effects (Эффекты рисования) является одним из наиболее забавных и визуально интересных инструментов в Maya. На первый взгляд он выглядит как программа для рисования деревьев и цветов, но позволяет также рисовать трехмерные объекты на поверхности других трехмерных объектов. К примеру, можно нарисовать дерево на поверхности и его компоненты — ствол, ветви листья — будут выглядеть так, словно они реально существуют в трехмерном пространстве.

Иногда вместо анимации объектов по методу ключевых кадров, можно позволить программе создать анимацию под вашим непосредственным руководством. Работа с так называемыми системами частиц особенно полезна в случаях, когда необходимо анимировать десятки, сотни, а то и тысячи одинаковых объектов, имеющих похожую геометрию.

Эффективность и артистичность Вот мы и подошли к концу книги, несмотря на то, что многие темы остались неизученными . Так как издатель отказался публиковать книгу размером с энциклопедию, пришлось остановиться на освещении наиболее важных и полезных сведений.
Причины замедления визуализацииВы уже имели возможность убедиться, что скорость визуализации предсказать сложно. От завершения работы над сценой и указания параметров визуализации до получения готового фильма проходит от нескольких минут до нескольких часов.
Пакетная визуализация
Оптимизация процесса моделирования В этой книге работа с клавиатурными комбинациями и контекстными меню являлась неотъемлемой частью упражнений. Это было сделано для того, чтобы наилучшим образом показать начинающим пользователям, что именно делает Maya по-настоящему эффективным инструментом. Мы постарались показать вам, как оперативно можно получить доступ к самым востребованным инструментам и функциям.
Настройка клавиатурных комбинаций
Вспомогательные объекты Следующей полезной функцией, с которой вам предстоит познакомиться, является использование вспомогательных объектов. Это некие невизуализируемые объекты, содержащие набор элементов управления другими объектами
Многослойное совмещение
Планирование слоев Как нетрудно догадаться, планирование сложной сцены требует тщательного обдумывания. Маловероятно, чтобы можно было создать сцену с потерявшим управление автомобилем без разделения на слои.
Установка дополнительных модулей, материалов и сценариев
Создание библиотеки материалов Создание собственных библиотек материалов — многоступенчатый процесс. Во-первых, нужно создать новую вкладку в окне диалога Hypershade (Редактор узлов)
Несколько идей на прощание


Работа с Maya для пользователей МАХ

Управление окнами проекции
Работа с объектами Создание объектов/источников света/камер. В Maya все создаваемые объекты имеют заданный по умолчанию размер и появляются только в начале координат, в то время как в МАХ можно щелкнуть в произвольном месте и, перетащив указатель мыши, получить объект нужного размера.
Структура сцены
Создание анимации Анимация по методу ключевых кадров. В Maya ключевые кадры создаются несколько более активным способом, чем в МАХ. Для создания ключа анимации достаточно нажать клавишу s. Это приведет к появлению ключей для всех параметров, значения которых изменились к данному кадру.
Эффекты внешней среды

Работа с Maya для пользователей Lightwave

Общие отличия Версия LightWave отличается появлением в этой замечательной программе для работы с анимацией компании NewTek большого количества новых функций. Хотя эти функции увеличивают возможности программы, методика создания анимации с ее помощью остается той же самой
Управление окнами проекций
В LightWave имеется несколько способов изменения масштаба, панорамирования и облета камерой. С помощью клавиатурных комбинаций можно осуществлять перемещения небольшими порциями, кроме того, есть кнопки, предназначенные для управления окнами проекции.
Управляющий интерфейс
Способы создания и редактирования
Освещение
Материалы Аналог окна диалога Surface Editor (Редактор поверхностей) в LightWave в Maya носит название Hypershade (Редактор узлов) и работает в значительно более свободной манере.
Создание анимации
Предварительный просмотр и визуализация
Интерактивный режим визуализации. В Maya имеется функция IPR (Интерактивная фотореалистичная визуализация), являющаяся аналогом функции VIPER в LightWave.
Последующая обработка изображения
Импорт и экспорт из LightWave в Maya Для преобразования файла, полученного в LightWave, в формат Maya лучше всего подходит программа Polytrans компании Okino


Операционные системы

Maya 4.01 для Linux Ранее работать с Maya можно было в трех операционных системах: IRIX, Windows и Linux. С недавнего времени появилась также версия Maya для Macintosh OS X. Первый вариант программы был разработан только для IRIX.
Maya для IRIX
Maya для Macintosh
Maya и Windows Имейте в виду, что Maya была разработана для профессиональных операционных систем класса Windows, а именно Windows NT/2000/XP. То есть ее невозможно запустить под Windows 3.11/95/98. Если вы используете операционную систему Windows NT 4 или Windows 2000, не забудьте про служебный пакет программ. В противном случае многие свежие драйверы для видеокарт, которые сейчас можно получить бесплатно на сайте компании Microsoft, не будут работать корректно.
Совместимость файлов Maya

Основные клавиатурные комбинации в Maya