Эта книга посвящена последней версии одной из самой популярной на сегодняшний день программы для создания трехмерной графики и анимации — Maya. Книга предназначена для начинающих пользователей, только знакомящихся с возможностями программы, в то же время и опытные программисты, безусловно, найдут в ней полезную информацию о методах и режимах работы с различными инструментами и эффектами. К книге прилагается компакт-диск, на котором собраны файлы, необходимые для выполнения упражнений, а также сопроводительные и демонстрационные фильмы, созданные профессиональными аниматорами.
Содержание
Введение
История создания Maya
Развитие алгоритмов
Начало эры компьютерной графики
Новый этап развития
Слияние компаний Alias и Wavefront
Что такое Maya
Для кого написана эта книга?
Структура книги
Фильмы на компакт-диске
Аппаратное обеспечение
Видеокарты
Трехкнопочная мышь
Планшеты
Минимальные системные требования
Рекомендуемая конфигурация системы
Планирование расходов на покупку компьютера
Что нового в Maya 4,5?
О версии Personal Learning Edition
Сравнение Maya Complete и Maya Unlimited
Получение справочной информации
Сайт книги
Последнее замечание
Часть I. Общее представление о Maya
Глава 1. Предварительные сведения
В этой главе
Основы цвета
Смешивание цветов
Цветовые модели HSV и RGB
Композиция изображения
Яркость и контраст
Отрицательное пространство
Деление изображения
Освещение
Стандартная модель освещения
Камеры и перспектива
Угол обзора и перспектива
Точки схода и перспектива
Работа с камерой
Монтаж и линия действия
Движение объектов
Движение камеры
Основы компьютерной графики
Векторы и пикселы
Двумерная и трехмерная графика
Ввод и вывод информации
3D сканеры
3D принтеры
Форматы файлов изображений
Подведем итоги
Глава 2. Введение в Maya
В этой главе
Обзор интерфейса Maya
Положение рук
Трехкнопочная мышь
Клавиша Пробел
Управление проекциями
Сохранение проекций
Интерфейс Maya
Строка меню
Настройка параметров
Строка состояния
Меню окон проекции
Упражнение: начальные навыки работы с Maya
Меню оперативного доступа
Подведем итоги
Глава 3. Основные методы работы в Maya
В этой главе
Создание объектов
Создание примитивов
Создание источников света
Создание камер
Выделение объектов
Выделение одного объекта
Добавление и исключение объектов при групповом выделении
Команды меню Edit
Выделение с помощью рамки
Выделение с помощью инструмента Lasso
Быстрое выделение
Именованные выделенные наборы
Маска выделения
Выделение по списку
Преобразование объектов
Выполнение преобразований
Приращение параметров при вращении
Преобразование набора объектов
Дублирование объектов
Создание массивов
Дополнительные параметры дублирования
Удаление объектов
Удаление определенных типов объектов
Опорная точка
Временные привязки
Иерархия
Группы
Создание иерархической структуры
Разница между созданием иерархической структуры и группировкой
Вид объектов в окнах проекции
Упражнение: создание, выделение, преобразование и дублирование объектов
Подведем итоги
Глава 4. Ваша первая анимация
В этой главе
Начало нового проекта
Упражнение: первые шаги
Систематизация папок с файлами проекта
Создание элементов сцены
Упражнение: создание водной глади
Упражнение: анимация водной поверхности
Упражнение: создание поверхности
Упражнение: создание шлюпки
Дополнительная анимация сцены
Упражнение: моделирование перемещения шлюпки вдоль траектории
Упражнение: создание камеры
Назначение материалов и освещение сцены
Упражнение: создание источников света и назначение материалов
Окончание работы над сценой
Упражнение: импорт источников света и визуализация сцены
Просмотр результатов визуализации
Подведем итоги
Часть II. Основы Maya
Глава 5. Моделирование на основе NURBS-кривых
В этой главе
Неоднородные рациональные B-сплайны
Преимущества моделирования на основе NURBS-кривых
Контекстные меню и пользовательский интерфейс
Настройка интерфейса и загрузка контекстных меню
Настройка меню оперативного доступа
Создание старого дома
Начало нового проекта
Создание крыши
Упражнение: создание кровельного материала
Упражнение: завершение работы над крышей
Построение дома
Упражнение: создание стен и фундамента
Упражнение: заполнение просветов и создание внутренней стены
Упражнение: создание крыльца
Подведем итоги
Глава 6. Дополнительные приемы работы с NURBS-объектами
В этой главе
NURBS-моделирование
Усовершенствование модели дома
Упражнение: моделирование крыльца
Упражнение: создание дополнительных деталей крыльца
Упражнение: создание лестницы
Упражнение: создание трубы
Упражнение: пересечение трубы и задней стены дома
Упражнение: усовершенствование формы трубы
Создание дополнительных элементов
Упражнение: создание дверного проема
Упражнение: создание двери
Упражнение: создание окон
Подведем итоги
Глава 7. Моделирование на основе полигонов
В этой главе
Моделирование персонажа на основе сетки полигонов
Упражнение: подготовка к моделированию
Настройка внешнего и внутреннего объектов
Упражнение: создание симметричного объекта
Создание головы монстра
Загрузка опорного изображения
Упражнение: загрузка опорных изображений
Моделирование головы
Упражнение: создание основных блоков
Инструмент Split Polygon
Упражнение: формирование головы
Создание черт лица
Упражнение: формирование глазных впадин
Упражнение: создание рта
Упражнение: создание носа
Завершающие штрихи
Упражнение: размещение глазных яблок
Подведем итоги
Глава 8. Материалы
В этой главе
Свойства материалов
Окно диалога Hypershade
Область создания узлов
Вкладки рабочей области
Основные типы раскрасок
Раскраска по Ламберту
Раскраска по Фонгу
Расширенная раскраска по Фонгу
Раскраска по Блинну
Анизотропная раскраска
Другие варианты
Параметры материалов
Окно диалога Color Chooser
Упражнение: создание стандартных материалов
Создание основных материалов для модели дома
Настройка источников света
Упражнение: материалы для дома
Упражнение: создание дополнительных материалов
Карты текстур
Проекционные координаты
Интерактивное размещение текстуры
Процедурные карты текстур
Упражнение: назначение текстур
Трехмерная раскраска
Интерактивное назначение текстур
Упражнение: трехмерная раскраска
Добавление текстур к базовым материалам
Упражнение: назначение текстур дверной ручке, стенам и окнам
Карты рельефа
Координирование текстуры с картой рельефа
Упражнение: назначение карты рельефа
Упражнение: использование карт рельефа для материалов, назначенных частям дома
Подведем итоги
Глава 9. Освещение
В этой главе
Значение освещения
Типы источников света в Maya
Упражнение: параметры прожектора
Параметры прожектора
Упражнение: редактирование параметров прожектора
Упражнение: направленный свет
Упражнение: точечный источник света
Упражнение: прямоугольный источник света
Упражнение: объемный свет
Рассеянный свет
Формирование теней
Карта глубины
Параметры карты глубины
Трассированные тени
Параметры трассированных теней
Тени, формируемые источником света типа Area
Упражнение: работа с тенями
Общие параметры источников света
Интенсивность
Освещение по умолчанию
Влияние на цвет диффузного рассеяния и зеркальных бликов
Цвет
Скорость спада
Упражнение: освещение дома
Подведем итоги
Глава 10. Анимация
В этой главе
Инструменты для работы с анимацией
Подготовка к анимации
Ползунок диапазона и параметры анимации
Частота кадров
Определение диапазона анимации
Ползунок таймера анимации
Типы анимации
Анимация вдоль пути
Нелинейная анимация
Анимация на основе ключевых кадров
Упражнение: анимация дома
Окно Graph Editor
Упражнение: редактирование ключей в окне Graph Editor
Воспроизведение анимации
Упражнение: использование проигрывателя
Подведем итоги
Глава 11. Анимация персонажей
В этой главе
Сущность анимации персонажей
Создание скелета
Упражнение: создание скелета
Метод обратной кинематики
Упражнение: применение метода обратной кинематики
Соединение со скелетной оболочкой
Упражнение: связывание системы костей со скелетной оболочкой
Анимация персонажа
Упражнение: короткая прогулка
Моделирование повторяющегося движения
Упражнение: моделирование повторяющегося движения
Плавная модификация поверхности
Упражнение: придание лицу выражения с помощью деформатора Blend Shape
Подведем итоги
Глава 12. Камеры и визуализация
В этой главе
Камеры
Создание камер
Параметры камеры
Анимация камеры
Упражнение: моделирование движения камеры
Просмотр анимации с помощью проигрывателя
Визуализация анимации
Общие параметры визуализации
Визуализация статичных изображений
Подготовка к визуализации
Упражнение: создаем камеру в сцене с домом
Создание камеры и связывание ее с кривой
Подготовка к визуализации
Упражнение: получение фильма методом пакетной визуализации
Подведем итоги
Часть III. Дополнительные приемы работы с Maya
Глава 13. Эффекты рисования
В этой главе
Обзор эффектов рисования
Кисти и мазки
Включение эффектов рисования
Запуск модуля Paint Effects
Использование эффектов рисования
Упражнение: изучение эффектов рисования
Работа с мазками
Выделение мазков
Соединение мазков с NURBS-кривыми
Копирование и вставка параметров кисти
Упрощение кривых и мазков
Упражнение: редактирование эффектов рисования
Упражнение: дополнительные эффекты рисования
Упражнение: туман и дымка
Подведем итоги
Глава 14. Системы частиц и динамика
В этой главе
Динамика твердого тела
Активные и пассивные тела
Поля
Ограничители
Подготовка к имитации динамики твердого тела
Упражнение: имитация динамики твердого тела
Частицы
Создание частиц
Типы частиц
Аппаратно визуализируемые частицы
Программно визуализируемые частицы
Материалы и возраст частиц
Воздействие на частицы
Упражнение: создание дыма из трубы
Динамика упругого тела
Создание упругого тела
Добавление пружин
Упражнение: резиновые гантели
Подведем итоги
Глава 15. Эффективность и артистичность
В этой главе
Причины замедления визуализации
Общие параметры визуализации
Параметры объектов
Типы материалов
Эффекты камеры
Пакетная визуализация
Запуск пакетной визуализации из командной строки
Пакетная визуализация в сети
Оптимизация процесса моделирования
Создание собственных контекстных меню
Упражнение: создание контекстных меню
Упражнение: настройка клавиатурных комбинаций
Автоматизация одной или нескольких задач
Упражнение: полка и клавиатурные комбинации
Полки в Maya 4,5
Вспомогательные объекты
Упражнение: построение вспомогательного объекта
Многослойное совмещение
Программы многослойного совмещения
Использование фонового материала и альфа-канала
Планирование слоев
Слои визуализации
Установка дополнительных модулей, материалов и сценариев
Создание библиотеки материалов
Несколько идей на прощание
Техника работы
Карьера в мире компьютерной графики
Подведем итоги
Приложение А. Работа с Maya для пользователей MAX
Управление окнами проекции
Окна проекции
Элементы управления
Режимы окон проекции и варианты компоновки
Работа с объектами
Создание и редактирование объектов
Структура сцены
Обеспечение точности моделирования
Освещение
Материалы
Анимация
Предварительный просмотр и визуализация
Видеомонтаж
Эффекты внешней среды
Сценарии
Частицы и имитация динамики
Импорт/Экспорт из Maya в MAX
Приложение Б. Работа с Maya для пользователей LightWave
Общие отличия
Управление окнами проекций
Управляющий интерфейс
Способы создания и редактирования
Освещение
Материалы
Проекционные координаты
Создание анимации
Предварительный просмотр и визуализация
Последующая обработка изображения
Импорт и экспорт из LightWave в Maya
Алфавитный указатель
ОТРЫВОК
Основные методы работы в Maya
В этой главе
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, которым вам предстоит заняться в следующей главе. А пока что обсудим следующие темы:
Создание элементов. Изучите способы создания в Maya различных элементов - объектов, источников света, камер и т. п.
Выделение элементов. В Maya имеется несколько способов выделения объектов различного типа, с которыми вы должны быть знакомы.
Преобразование элементов. Maya предлагает усовершенствованный подход к операциям перемещения, поворота и масштабирования объектов.
Дублирование элементов. Простой способ ускорить процесс создания набора однотипных объектов.
Изменение положения опорной точки. Преобразования поворота и масштабирования выполняются относительно опорной точки объекта. Соответственно, изменение ее положения меняет вид объекта, получаемого в результате преобразования.
Иерархия. Элементы сцены можно связать между собой, сформировав иерархические цепочки. В результате преобразование одного объекта автоматически будет вызывать преобразование другого.
Способы показа объектов в окнах проекции. Существуют различные способы показа объектов в окнах проекции, предназначенные как для увеличения детализации объектов, так и для ускорения процесса обновления сцены.
Ключевые термины
Иерархия (Hierarchy). Связь между объектами сцены, в результате которой преобразование одного объекта автоматически вызывает преобразование другого.
Преобразования (Transform). Простейшие операции над объектами, связанные с их перемещением, поворотом или масштабированием.
Элемент сцены (Scene element). В этой книге данный термин относится ко всем объектам, которые можно создать в трехмерном пространстве - примитивам, источникам света, камерам и т п.
Предок (Parent). Старший элемент иерархического соотношения между двумя элементами сцены.
Потомок (Child). Подчиненный элемент иерархического соотношения между двумя элементами сцены.
Опорная точка (Pivot point). Центр преобразований поворота и масштабирования. Именно эта точка определяет координаты положения объекта в трехмерном пространстве.
Группировка (Group). Возможность создать узел сцены, представляющий собой набор элементов и являющийся по отношению к ним предком.
Экземпляр (Instance). Дубликат объекта, имеющий одностороннюю связь с оригиналом. Если в оригинал объекта вносятся изменения, они распространяются на все дубликаты, но при этом каждый образец может быть преобразован независимо от остальных объектов.
Привязка (Snap). Средство, заставляющее указатель мыши "притягиваться" к определенным местам. Привязки также позволяют задавать фиксированные величины приращений параметров при вращении объектов.
Создание объектов В Maya объекты по умолчанию создаются в начале координат, после чего их можно переместить в любое место пространства. Список всех базовых визуализируемых элементов расположен в меню Create (Создание). К таким элементам относятся неоднородные рациональные B-сплайны (NURBS), полигоны, источники света, камеры, кривые и текст. Справа от названия многих из этих элементов располагается небольшой квадратик, щелчок на котором открывает окно диалога с параметрами объекта, в числе прочего допускающее изменение типа объекта, заданного по умолчанию. Суще
ствует также ряд элементов сцены, таких как сочленения, деформаторы и решетки, которые не визуализируются, но помогают при моделировании и анимации. Кроме того, существуют визуализируемые элементы, названия которых не входят в меню Create (Создание). К ним относятся системы частиц и эффекты рисования.
Создание примитивов
Выбор в меню Create (Создание) вариантов NURBS Primitives (NURBS-примитивы) или Polygon Primitives (Полигональные примитивы) приводит к появлению списка, включающего такие объекты, как Sphere (Сфера), Cube (Куб), Cylinder (Цилиндр), Cone (Конус), Plane (Плоскость) и Torus (Тор). Сами по себе они не представляют интереса, но очень легко поддаются редактированию. Имея опыт, можно "вылепить" из сферы кусок скалы, голову человека или чашу. Но обычно модели создаются на основе кривых - бесконечно тонких, невизуализируемых линий. Затем с помощью функций меню Surfaces (Поверхности) кривые можно превратить в объект
ы.
После создания любой примитив автоматически оказывается выделенным. При этом сохраняется возможность изменить его параметры в окне каналов под заголовком Inputs (Входные данные). Например, изменив у сферы параметр Sweep (Сектор), вы с легкостью превратите ее в полусферу.
При работе с окном каналов можно использовать функцию, называемую виртуальным ползунком. Просто выделите имя переменной в окне каналов и, нажав среднюю кнопку мыши, перемещайте указатель в окне проекции. Это приведет к изменению значения выделенного параметра, как показано на рис. 3.1.
Создание источников света
Создание источников света не имеет ничего общего с созданием реальной геометрической формы. В окнах проекции появляется невизуализируемый значок, указывающий точку, из которой будет исходить свет.
В Maya существует пять типов источников света: Directional (Направленный), Spot (Прожектор), Area (Прямоугольный), Point (Точечный) и Ambient (Рассеянный). Размер значка источника света любого из первых трех типов можно увеличить. В то время как у направленного источника света и прожектора эта операция используется исключительно для упрощения процесса выделения значка, в случае с источником света типа Area (Прямоугольный) это приведет также к увеличению освещенности. Значки источников света последних двух типов сохраняют свой размер независимо от их местоположения в окне пр
оекции. Более подробную информацию об источниках света можно найти в главе 9.
Создание камер
В Maya существует три типа камер:
Camera (Камера);
Camera and Aim (Камера и мишень);
Camera, Aim and Up (Камера, мишень и вертикаль).
При создании камеры в начале координат появляется значок, напоминающий кинокамеру, который не визуализируется, также как и значок источника света. Чтобы облегчить процесс выделения камеры в окне проекции, ее значок можно увеличить. Подробная информация о камерах содержится в главе 11.
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.
Выделение одного объекта
Для выделения объекта достаточно щелкнуть на нем кнопкой мыши. В режиме каркасного отображения щелчок должен производиться на одном из видимых ребер, а в режиме тонированного отображения - в произвольном месте поверхности объекта. В последнем случае станет видимым каркас объекта. Щелчок в произвольном месте окна проекции, вне границ выделенного объекта приводит к снятию выделения.
Невозможность выделения объектов, отличных от примитивов и кривых, может быть связана с включенным режимом редактирования подобъектов. Это можно определить по маске выделения. При этом в строке состояния будет нажата кнопка Select by Component Type (Выделение подобъектов), а расположенное слева текстовое поле будет содержать слово Components (Подобъекты), как показано на рис. 3.2. В результате появляется возможность выделять и перемещать, например, вершины объекта, меняя тем самым его форму. Для перехода в режим редактирования объектов нажмите клавишу F8. Ее повторное на
жатие вернет вас к редактированию подобъектов.
Добавление и исключение объектов при групповом выделении
Для выделения набора объектов и снятия выделения с отдельных объектов, входящих в этот набор, существуют следующие способы: Включение/выключение выделения объектов набора. Для последовательного выделения нескольких объектов достаточно по очереди щелкнуть на них кнопкой мыши, удерживая нажатой клавишу Shift. При этом повторный щелчок на выделенном объекте снимает с него выделение. Ребра каркаса последнего выделенного объекта имеют отличный от других цвет (по умолчанию зеленый). Каркасы остальных выделенных объектов имеют белый цвет.
Снятие выделения с одного из объектов набора. Чтобы исключить объект из выделенного набора, щелкните на нем при нажатой клавише Ctrl. Для снятия выделения с нескольких объектов одновременно нажмите клавишу Ctrl и нарисуйте вокруг этих объектов выделяющую рамку.
Обращение выделения. Нажмите клавишу Shift и нарисуйте выделяющую рамку вокруг интересующих вас объектов. В результате выделенные объекты перейдут в невыделенное состояние, и наоборот.
Добавление в выделенный набор. Чтобы добавить объекты в текущий выделенный набор, щелкайте на них кнопкой мыши при нажатой комбинации клавиш Shift + Ctrl или выделите их с помощью рамки (при этом повторный щелчок на уже выделенном объекте не меняет его выделения).
Команды меню Edit
Меню Edit (Правка) содержит ряд команд, предназначенных для выделения объектов. Команда Select All (Выделить все) приводит к выделению всех объектов сцены. В то же время в результате выбора команды Select All by Type (Выделить все объекты типа) появляется список, в котором требуется указать тип выделяемых объектов. Например, выбор варианта Lights (Источники света) приведет к выделению всех источников света в сцене.
Команда Select Invert (Обратить выделение) приводит к выделению невыделенных элементов и снятию его с выделенных. Имейте в виду, что эта операция затрагивает все объекты сцены, даже скрытые. Впрочем, элементы можно сделать не только невидимыми, но и недоступными для редактирования. Для этого используется список команд, появляющейся при выборе команды Hide (Скрыть) в меню Display (Отображение). Вдобавок с помощью редактора слоев можно скрыть группу элементов сцены, сделав невидимым целый слой. Подробно этот прием будет объяснен в главе 5.
Выделение с помощью рамки
Проще всего выделить несколько объектов сцены, щелкнув в окне проекции и перетащив указатель мыши по диагонали, рисуя выделяющую рамку. Отпустив кнопку мыши, вы выделите любой объект, хотя бы частично попавший в эту рамку.
Выделение с помощью инструмента Lasso
Иногда выделить объекты прямоугольной рамкой не так-то просто, например, если объекты сцены перекрываются или хаотично разбросаны по всей сцене. В этом случае приходится рисовать область выделения более сложной формы с помощью инструмента Lasso (Лассо), кнопка выбора которого находится на панели инструментов, расположенной с левой стороны экрана. Для его активации также используется комбинация клавиш Ctrl + q. Как и в случае с прямоугольной рамкой, выделенными оказываются объекты, хотя бы частично попавшие в область выделения.
Быстрое выделение
Созданным объектам желательно присваивать значимые имена. Впоследствии это сильно облегчит вам процесс поиска нужного объекта благодаря наличию в Maya инструмента, предназначенного для поиска объектов по имени. Имя или часть имени объекта вводится в поле Numeric Input (Численный ввод) в режиме Selection by Name (Выделение по имени).
При этом могут использоваться групповые символы - * и ?. Первый представляет группу символов, а второй - единичный символ. Рассмотрим существующие варианты выделения для случайно именованных объектов:
1) front_tire;
2) front_tire01;
3) rear_tire;
4) rear_tire_right;
5) side_tire;
6) front_right_head_light.
Введя rear*, вы выделите объекты 3 и 4, введя *tire - объекты 1, 3 и 5. Для выделения объектов 4 и 6 нужно ввести символы *right*. Ввод сочетания *tire* приведет к выделению объектов 1, 2, 3, 4 и 5. Если же напечатать ?????tire, выделенными окажутся объекты 3 и 5.
Помните об этом в процессе именования объектов сцены. Правильно выбрав приставку или окончание имени, вы в будущем облегчите себе задачу выделения нужной группы объектов.
Именованные выделенные наборы
При необходимости часто использовать один и тот же набор объектов, имеет смысл присвоить ему имя. Выберите команду Create4Set4Quick Select Set (Создать4 Набор4Именованный выделенный набор). Появится окно диалога, в которое, как показано на рис. 3.3, вводится имя выделенного набора.
При этом нужно придерживаться правил именования объектов, принятых в Maya, а именно: избегать пробелов, не начинать имена с цифр, а также использовать только буквы, цифры и знак подчеркивания. Для работы с именованными выделенными наборами выберите команду Quick Select Sets (Именованные выделенные наборы) в меню Edit (Правка) и укажите в появившемся списке нужный набор. Удалить или переименовать выделенный набор можно в окне диалога Outliner (Структура), с которым вы подробно познакомитесь в одном из следующих разделов.
Маска выделения
При переходе в режим выделения объектов в строке состояния появляются кнопки типов объектов, которые могут быть выделены в окнах проекции. Щелчок правой кнопкой мыши на любой из этих кнопок приводит к появлению списка подвидов объектов, подлежащих выделению. Например, если требуется избежать выделения источников света, щелкните правой кнопкой мыши на кнопке Select by Object Type: Rendering и выберите в появившемся списке вариант Lights (Источники света), как показано на рис. 3.4.
Maya 4.5: Учебный курс (+CD). / Дж. Ламмерс, Л. Гудинг - СПб: Питер, 200?. - 544 с.
|