—. . . ----"--- --|......■ - - -..........РЦ<Й>^■■ ■ ■■ ■ ■■ .-------------------------------- —- — ■--------------------........... - ..........---------- — * *-----------—---- ■ - ■ - .....-------..... ....... - ■--- ---_ - - —----------- — л" ---------.т~

Когда начинается манипулирование только элементами определенного объекта, пользователь вторгается в сферу низкоуровневых объектных операций или область изменения каркасной сетки. В данном разделе рассматриваются различные варианты изменения модели на этом уровне.

В главе 2, "Погружение в киберпространство", описывались методы использования редактирования на уровне вершин для корректировки двухмерных форм. Такие низкоуровневые полигональные операции, как редактирование вершин, ребер, граней, также могут применяться и с трехмерными объектами. Процесс корректировки на уровне вершин часто называют вытягиванием точек (pulling point). С его помощью очень удобно создавать и улучшать объект, добавляя мелкие детали и устраняя дефекты каркасной сетки.

Операции с вершинами

Средства и методы, используемые для работы на уровне вершин, аналогичны применяемым для редактирования двухмерных форм: вершины можно копировать, перемещать, удалять, поворачивать, скручивать или же подвергать воздействию других стандартных трансформаций или операций. Некоторые преобразования нельзя применить к одиночной вершине, поскольку они предназначены только для группы из двух или более вершин.

Как правило, редактировать трехмерные объекты на уровне вершин не так уж и просто, поскольку приходится бороться с дополнительной размерностью — глубиной, да и большое количество вершин иногда приводит к ошибкам при выборе и обработке нужной вершины.

Редактирование на уровне вершин часто используется для незначительных изменений изолированных элементов объекта, обработки дефектных вершин или перепутанных граней, созданных с помощью других операций, в частности, булевых. Кроме того, редактирование вершин, будучи очень точной операцией, также применяется для формирования внешнего вида объекта. Фактически, это один из методов, предлагаемых для создания таких органических моделей, как лицо человека (см. далее в этой главе).

В некоторых программах имеется магнитный инструментарий (magnet tool), разработанный для облегчения создания рельефа. При его использовании вершины притягиваются или отталкиваются по мере приближения инструмента к объекту. С помощью подобных средств ускоряется процесс выбора набора точек, корректировки всей группы и создания более сглаженных, естественных выступов и углублений. Эти же принципы применяются со сглаженной выборкой (soft selection), где дополнительные точки перемещаются по разным направлениям, в зависимости от их удаленности от центральной группы выбранных вершин (рис. 4.12).

В качестве примера редактирования на уровне вершин рассмотрим метод, с помощью которого были созданы магические кристаллы для игры Zork: Nemesis. Проект осуществлялся с помощью программы 3D Studio R4 (DOS), поэтому кристаллический эффект пришлось реализовывать без надежды на эффект преломления, так как программа не поддерживала трассировку лучей.

Рис. 4.12. Сглаженная выборка и магнитный инструментарий позволяют пользователям влиять на целую область вершин, а) Параметры быстрого выделения приводят к сужению и растягиванию избранной области, б) Куполообразный результат более медленных параметров выделения

На основе эскиза, сделанного Коди Чанселором (Cody Chancellor), было создано несколько листовидных сплайновых форм, которые выдавливались (extrude) со скосом на каждом крае для улавливания света. В результате, получился набор стекло-подобных блоков, однако без внутреннего "свечения", присущего драгоценным камням. Причина в том, что драгоценные камни улавливающие свет, имеют внутренние грани, которые отсутствуют в каркасной сетке модели на этом этапе. Используя редактирование на уровне вершин для перетягивания точек граней внутрь кристалла и создав несколько дополнительных полигонов, нам удалось сформировать определенные внутренние конструкции, приблизительно соответствующие внутренним граням драгоценных камней (рис. 4.13).

Для доработки кристалла применялся дополнительный, очень прозрачный голубоватый материал (подробности смотрите в главе 6, "Наложение текстур"), а в центре сцены для усиления яркости и увеличения отблесков объектов был размещен всенаправленный источник света.

К более распространенным драгоценным камням применимы аналогичные принципы моделирования внутренней и внешней отражательной структуры, но для более точного их воплощения все-таки потребуется справочник, подробно описывающий эти структуры так, чтобы их можно было повторить в программе трехмерного моделирования. В приложении В, "Рекомендуемая справочная информация" представлены соответствующие адреса и названия. Кроме того, если используется программа, поддерживающая трассировку лучей, можете воспользоваться другими настройками для еще большего увеличения реализма моделей.

Рис. 4.13. Отражающие поверхности внутри кристаллов свободной формы из игры Zork: Nemesis были созданы путем вытягивания точек и добавления дополнительных полигонов. Изображение Марка Джамбруно (Mark Giambruno)/Mechadeus ©1996 Activision

Операции с ребрами

Хотя настройка полигонов предполагает вытягивание точек, существуют и другие полезные методы, которые можно выполнять на этом же уровне. Определяющие границы объектов ребра можно передвигать, поворачивать или трансформировать точно так же, как и вершины. Кроме того, к ребрам применимы следующие операции.

♦ Выдавливание ребра (edge extrude). Копия выбранного ребра вытягивается от оригинала и добавляются многоугольники, заполняющие промежуток. В результате появляется подобная плавнику проекция, вытягивающаяся от исходного ребра (рис. 4.14, б).

♦ Разделение ребра (edge divide). Мозаичное преобразование на уровне полигона, при котором ребро разбивается путем создания новой вершины в указанной пользователем точке, образуя тем самым дополнительные полигоны (рис. 4.14, в).

♦ Поворот ребра (edge turn). Поворот избранного ребра между доступными вершинами. Это обычно делается для воздействия на нормали полигона для того, чтобы полученный объект стал более сглаженным (рис. 4.14, г).

♦ Видимое/невидимое ребро (visible/invisible edge). Переключение видимости ребра. Видимость ребра оказывает влияние на нормали (а, следовательно, и на гладкость) создаваемого итогового изображения. Видимость также помогает определить, какие грани в данной области принадлежат отдельному полигону. Когда ребро скрыто, пара треугольных полигонов становится четырехугольником, (рис. 4.14, д).

Большинство операций с ребрами редко используется в обычном моделировании. Чаще всего они находят свое применение в полигональном моделировании с малым количеством полигонов, где положение определенного полигона может оказывать существенное влияние на всю модель. Более подробно о таком моделировании рассказывается в главе 5, "Полигональное моделирование".

Рис. 4.14. Операции с ребрами, а) Неизмененный полигон, состоящий из двух треугольников. Все операции осуществляются с ребром, направленным по диагонали с нижнего левого угла к верхнему правому, б) Выдавливание ребра создает новый набор граней, соединяющих исходное и выдавленное ребра, в) Деление ребра добавляет вершину и разбивает две исходные грани на четыре грани, г) При вращении ребро поворачивается, д) Режим невидимости скрывает ребро и превращает треугольник в квадрат

Операции с гранями

Точно так же, как на уровне вершин и ребер, преобразование/редактирование можно осуществлять и с гранями. Зачастую разработчики моделей с помощью трансформации граней выбирают и удаляют лишние сегменты каркасной сетки — например, сегменты, направленные внутрь или торцом по отношению к другим каркасным сеткам — для уменьшения количества полигонов модели.

Разделение грани (face divide) осуществляется аналогично разделению ребра, за исключением того, что для образования новой вершины пользователь может выбрать произвольную точку внутри полигона (рис. 4.15).

Еще одним полезным средством является выдавливание грани (face extrude) — процесс, при котором выбранная грань (или грани) выдавливаются наружу или внутрь по отношению к их текущему местоположению (рис. 4.16).

Рис. 4.15. Разделение грани, а) Неизмененный треугольный полигон, б) При делении грани к любой выбранной пользователем точке внутри грани добавляется новая вершина. Существующая грань разбивается на три части, соединенные с новой вершиной

Рис. 4.16. Выдавливание граней, а) Цилиндр с неизмененными гранями, б) Группа выбранных граней, выдавленных наружу, в) Изображение затененных объектов

Истинное предназначение выдавливания граней может не быть очевидным, однако оно имеет довольно широкую сферу применения. Прежде всего, таким образом создаются дополнительные детали поверхности на основе граней имеющегося объекта — так достигается эффект, которого было бы сложно добиться иным способом. Обратите внимание и на то, что после выдавливания грани ее можно выдавить еще раз для создания следующего шага или последующего выдавливания нескольких новых, образовавшихся в процессе выдавливания, граней.

Тот факт, что выдавливание граней позволяет формировать дополнительную каркасную сетку из одиночного объекта, облегчает создание выступов, плавно соединяющихся с единой формой. Например, с помощью повторного выдавливания граней можно создавать плавники акулы, образуя необходимые дополнительные каркасные сетки из плавно изогнутого объекта.

Выдавливание граней также позволяет создавать скосы (bevel) на основе квадратного профиля поверхности или осуществлять подобные развертке (sweep) операции с существующим объектом. При создании выдавливаемой грани можно воспользоваться тем, что она уже выбрана, и затем масштабировать, поворачивать или перемещать ее в другое местоположение.

Операции с полигонами

Прокладывая дорогу из дебрей манипуляции к отдельным полигонам, перейдем к группами граней и многоугольников. Поскольку они состоят из многочисленных элементов, к группам также применимы описанные выше методы.

Диапазон трансформаций полигонов в значительной степени подобен диапазону операций, применяемых на уровне граней. Наличие уровня полигональных операций — это удобное средство, предоставляющее пользователю возможность быстро выбрать и приступить к работе с целым полигоном, а не пытаться выбирать последовательно все составляющие его грани.

Операции с элементами

Помните операции присоединить (attach) и отделить (detach)? Они работают на обоих уровнях — двухмерном (на плоскости) и трехмерном (в объемном пространстве). После объединения объектов друг с другом составляющие их компоненты можно по-прежнему преобразовывать и редактировать как элементы. Как правило, подобный уровень редактирования используется нечасто, а в большинстве случаев объекты корректируются до равноправного объединения.

Операции на уровне элементов, фактически, идентичны операциям с целыми объектами, за исключением наличия некоторых операций с гранями.

Карты смещения гл.4

Еще одним инструментом в арсенале манипуляций с каркасными сетками являются карты смещения (displacement mapping). В отличие от карт выдавливания (bump mapping), которые на уровне материала воздействуют на нормали поверхности и создают иллюзию того, что объект выглядит как имеющий выступы и впадины, карты деформации (deformation mapping) действительно влияют на каркасную сетку, сдвигаяее наружу или вовнутрь (рис. 4.17). Они используется точно так же, как и карты выдавливания — в виде растрового рисунка (более подробно см. главу 6, "Наложение текстур"). В зависимости от программы, темные пиксели не оказывают влияния, а белые — создают наибольший эффект смещения, или же совершенно наоборот.

Рис. 4.17. Карты смещения, а) Решетчатый объект, б) Наклонное растровое изображение, используемое с целью задать относительное смещение вершин, в) Деформированная сетка после смещения

Карты смещения можно использовать для решения многих задач моделирования — от создания барельефа (архитектурный стиль, в котором предмет только немного выступает над плоским фоном) до проведения с имеющейся каркасной сеткой модификаций, подобных кусочному моделированию. Эти карты часто применяются для создания моделей местности на основе полутоновых изображений (рис. 4.18).

Рис. 4.18. Модели местности часто создаются с помощью карт смещения. Некоторые программы, например ТтРУЯе, для получения более точных результатов генерируют модели на основе карт геологических съемок. ©1996 Мартин Д. Адамайкер (МаПт В. Ас1атгкег)

Определение

Решетчатый объект

Плоский полигон, разбитый на треугольные или квадратные грани, ти- ?Мр*в - -2? в* ^ '-й'^

Тем, кто собирается использовать карты смещения, следует помнить об одном обстоятельстве: чтобы построить достаточно тонкие изгибы и детали, исходный объект должен иметь довольно большое количество граней. Кроме того, для предотвращения проблем с плоскостями, эти грани должны быть не квадратами, а треугольниками. Если будет деформироваться выдавленный объект, присвойте сетке стиль покрытия (cap) или используйте формы сетки, обрезанные с помощью булевого извлечения длятого, чтобы объекты смещения имели единую конфигурацию граней и вершин.

Параметр уровня смещения (displacement level) или силы смещения (displacement strength) указывает на степень смещения каркасной сетки и модификатор диапазона полутонов, предоставляемый растровой картой смещения. Другим фактором, оказывающим влияние на операцию смещения, являются координаты наложения, которые рассматриваются более подробно в главе 6.

Создание органических форм

Органические формы всегда были камнем преткновения для разработчиков объемных моделей, особенно если такая форма, как, например человек, хорошо знакома наблюдателю. Подобный объект очень сложно реализовать, ведь он имеет такое множество изгибов, углублений и нюансов, что порой сложно определить, с чего же, собственно, начинать. Пользователю крайне необходима возможность точного контроля за небольшими областями модели, однако использование значительного количества вершин усложняет и запутывает редактирование объекта.

Один из наиболее утомительных, но точных методов построения сложных форм состоит в использовании таких относительно низкоуровневых средств, как выдавливание ребер и вытягивание вершин. С их помощью были созданы впечатляющие объемные модели головы, которые представлены в рекламных роликах программы Animation Master. К ним относится и модель Hyleyn с мультимедийного компакт-диска Sinkha (рис. 4.19).

Независимо от используемого метода, создание человеческих фигур требует профессиональных скульптурных навыков, а также наличия справочного материала, описывающего создание субъекта с разных точек зрения. Это хороший пример того, как сканирование фонового изображения из справочного материаластановится воистину бесценным. Более подробно этот вопрос рассматривается в приложении Ж.

I

Рис. 4.19. Объемная модель Hyleyn (справа) на компакт-диске Sinkha была создана путем точечного моделирования и обработки отдельных вершин и тщательной корректировкой изображения. Изображение Марко Патрито (Marco Ра-trito)/Virtual Views © 1995 Virtual Views

Наложение поверхностного слоя

Для тех пользователей, которым не хватает времени и усидчивости, чтобы построить модель вершина за вершиной, большинство программ трехмерного моделирования предлагает и другие варианты, сопровождаемые программными подсказками. Один из таких способов создания человекообразных и скульптурных форм заключается в использовании метода наложения/натяжки поверхностного слоя/текстуры (skinning), рассматриваемого в главе 3, "Основы трехмерного моделирования". Создание определенного количества поперечных сечений фигуры и применение операции наложения позволяет получить гладкую, практически бесшовную модель (рис. 4.20). Конечно, построение и корректировка поперечных сечений требует усиленного внимания и многих экспериментов, особенно если программе необходимо наличие одинакового количества вершин во всех поперечных сечениях.

Одно предупреждение относительно использования этого метода для создания человеческих лиц с артикуляцией — поскольку создаваемые полигоны размещаются подобно ячейкам в сетке, такой метод не особо подходит в данной ситуации из-за способа, посредством которого с целью создания различных эмоций деформируются полигоны в области рта и глаз. Как правило, профессионалы стремятся создавать лица с помощью полигонов, расположенных радиально вокруг этих точек.

Рис. 4.20. Пример фигуры, созданной методом наложения поверхности, а) Поперечными сечениями, определяющими фигуру, могут быть, в зависимости от программы, ломаные линии, сплайны и трехмерные объекты, б) При наложении поперечные сечения соединяются поверхностной каркасной сеткой, которая может быть практически бесшовной, что зависит от методологии и ограничений используемого программного обеспечения

Метасферы

Метасферы (ше1аЬа11) — это метод моделирования, при котором формы создаются на основе сфер различных размеров. Программа делает плавные переходы между этими сферами, соединяя их в единый объект.

Метасферы часто применяются для создания различных органических форм, включая их сложные разновидности, такие как головы людей и животных.

Для построения формы метасферы сферы масштабируются и упорядочиваются так, чтобы они повторяли контуры создаваемого объекта. Сферам можно присваивать различные параметры жесткости, которые указывают программе тип соединения сфер между собой во время визуализации (рис. 4.21). Чем жестче сфера, тем меньше она смешивается с другими.

Хотя метасферы позволяют создавать довольно впечатляющие объекты, их применение может быть довольно утомительным, особенно если программа ограничивает пользователя только сферами, которые нельзя вытягивать или подвергать каким-либо преобразованиям, помимо перемещения и масштабирования. В таком случае, например для создания цилиндрической формы, придется выстроить в ряд группу сфер. Чтобы не допустить наличия вмятин в итоговой каркасной сетке, может потребоваться расположить группу небольших сфер вокруг места их стыковки.

Рис. 4.21. Моделирование с помощью метасфер. а) Масштабирование и группировка метасфер для создания приблизительной формы сердца, б) В некоторых программах конечный результат использования мета-шара можно увидеть только после того, как он проходит визуализацию

Некоторые новейшие программы с поддержкой меташаров предусматривают возможность использования других примитивов, что значительно облегчает и ускоряет построение необходимых форм. Однако данный метод моделирования в общем смысле не является методом WYSIWYG (What You See Is What You Get — что видишь на экране, то и получишь при визуализации), поэтому достигнуть желаемого результата, скорее всего, удастся только после ряда продолжительных экспериментов и корректировок.

Ослабление каркаса объекта

Некоторые программы имеют средства ослабления каркаса объекта (mesh relax), позволяющие сглаживать или соединять вместе каркасные сетки, подобно соединению меташаровых сфер. Различие состоит в том, что каркасные сетки этих объектов могут быть произвольного вида — от примитивов и разверток до любых других, что позволяет пользователю лучше контролировать области и степень соединения каркасных сеток. Работа подобных инструментов заключается в ослаблении вершин в избранных областях и усреднении их таким образом, что смягчаются грубые участки пересечения двух каркасов. Эффект немного похож на нагревание спичкой восковой скульптуры — воск смягчается и сглаживает детали.

Такого рода инструменты могут стать полноценным помощником при работе с органикой, особенно при полигональном моделировании. Неплохим примером служит пушка Foo Dog, созданная вашим покорным слугой в программе 3D Studio R4 во время контрактной работы на фирму Mondo Media по созданию игры Zork: Nemesis (рис. 4.22).

Построение этой пушки в форме собаки началось с закругленной трубы ствола, затем к ней были добавлены части тела собаки с помощью сплющенных и изогнутых примитивов. Ноги, например, состоят из двух соединенных в коленях вытянутых сфер (верхней и нижней). Лапы — это набор из 5 или 6 сплющенных сфер, образующих подушечки и пальцы. Когти были созданы с помощью изогнутых конусов.

Рис. 4.22. Моделирование пушки Foo Dog. а) Форма очерчена вытягиванием и совмещением трехмерных примитивов. б) Соединение примитивов с помощью подключаемого модуля сглаживания позволяет получить практически бесшовный объект. Изображение Марка Джамбруно/Mondo Media для игры Zork: Nemesis ©1996 Activision

Завершенные конечности были сохранены, после чего с компонентами использовалась операция булевого добавления, а затем для сглаживания каркасной сетки понадобился дополнительный модуль сглаживания из программы Bones Pro. В результате, потребовалось значительное количество тестовых прогонов и экспериментов,

зато модель получилась весьма реалистичной и приятной на вид.

Помимо ослабления каркаса объекта, существует более сложный вид смешения каркасов — сглаживание каркаса (mesh smooth), в котором используются усовершенствованные методы мозаичного преобразования для добавления дополнительных граней, сглаживающих острые углы модели. Этот метод также составляет основу одного из наибольших достижений в полигональном моделировании — метод подразделения поверхностей.

Подразделение поверхностей

Преимущество использования подразделения поверхностей (subdivision surfaces) для моделирования состоит в том, что этот метод позволяет пользователю создавать каркасные сетки с относительно малым числом полигонов, причем в любой момент разрешение и сглаженность каркасной сетки можно увеличить. Метод подразделения поверхностей состоит из операции сглаживания каркасных сеток, при котором анализируется базовый объект низкого разрешения и используется дробление (splitting) и усреднение для добавления дополнительных граней, в результате чего сглаживаются острые края и акцентируются детали (рис, 4.23). В сущности, работа осуществляется с малым количеством полигонов, однако в результате получаются объекты с весьма высоким разрешением. Этот метод имеет много преимуществ, не последнее из которых — ускорение времени моделирования и уменьшение размеров файлов благодаря использованию более простых каркасов объектов.

Рис. 4.23. Подразделение поверхностей в действии, а) Создан одиночный прямоугольный блок, б) Грани блока выдавлены для создания простой формы человека, в) Для детализации фигуры использовано дополнительное выдавливание граней и вытягивание точек, г д) Посредством множественных итераций сглаживания каркасной сетки добавлены дополнительные грани и выровнена общая форма.

е) Вот и результат — фигура с головой в виде телевизора

Фирма PIXAR экспериментировала с подразделением поверхностей в получившем премию "Оскар" короткометражном фильме Gens Game ("Игра Джерри") режиссера Яна Пинкавы (Jan Pinkava). Этот метод использования для создания рук и лица искривленного старика, живо играющего с самим собой в шахматы (рис. 4.24). Если бы для прорисовки черт лица, морщин на руках и лице использовался традиционный метод с большим количеством многоугольников, то плотность модели значительно замедлила бы всю анимацию и процесс визуализации изображения. Успех подразделения поверхностей вдохновил фирму PIXAR на применение метода в мультипликационных фильмах A Bugs's Life ("Жизнь насекомых"), Toy Story 2 ("История игрушек 2") и Monster's Inc. ("Корпорация монстров").

Подразделение поверхностей играет важную роль и в индустрии игр. В настоящее время происходит встраивание поддержки этой "технологии переменного разрешения" в аппаратное обеспечение компьютеров, что позволит играм увеличивать "на лету" разрешение полигональных персонажей, средств передвижения и окружающей среды с каркасной сеткой малой детализации, которым будут придаваться дополнительные детали и больший реализм без существенного уменьшения скорости игры.

Рис. 424. В фильме Geri's Game метод подразделения поверхностей применялся для придания главному персонажу черт человека, замученного заботами. Такой прием позволил художникам и аниматорам использовать относительно несложную каркасную сетку, разрешение и детализация которой была увеличена во время визуализации. ©1997 PIXAR

Другим возможным инструментом в арсенале моделирования органики является клетка деформации (cage deformation) — решетчато-образная сетка из контрольных точек, используемых для деформации охватываемой каркасной сетки. Клетка деформации несколько напоминает контрольные точки в пакете моделирования NURBS, за исключением того, что она функционирует с полигональными или параметрическими каркасами объектов.

Интервью с разработчиками трехмерных моделей

Давайте отойдем от рассмотрения инструментов и методов к рассказу о продвинутом моделировании двух профессионалов, создающих самые разнообразные модели — от роскошных спортивных машин до истребителей X-Wings из фильма Звездные войны.

Моделирование спортивных машин и космических кораблей: интервью с художником трехмерной графики Майком Джонсом

Майк Джонс (Mike Jones) родился в Сан-Франциско (San Francisco) в 1978 году в районе Bay Area. В настоящее время он работает в компании Westwood Studios Pacific специалистом по игровой кинематике. Майк проработал в игровой индустрии около шесть лет и участвовал в создании множества игр, включая Hot Shots Golf 2, Motor City Online, Red Alert 2, Emperor: Battle for Dune и Yuri's Revenge. Он относится весьма иронично к тому, что "докатился" до карьеры художника, хотя в юности пытался ее избежать и хотел стать писателем.

Я встретил Майка, когда возглавлял отдел кинематики во время разработки игры Mechwarrior 3. Тогда я только что нанял художника Эрика Рони (Eric Ronay) для анимации проекта и искал еще одного художника, главным образом, для работы над эффектами. Эрик рассказал мне о своем сотруднике Майке Джонсе (Mike Jones) и пригласил его на собеседование. Он принес ролики с интересными работами из неизданной игры Star Trek, и я сразу же принял его на работу. Помимо Mechwarrior, мы совместно работали над несколькими проектами для компании Mondo Media, в том числе по созданию игр Under Cover и Alpha Centauri: Alien Crossfire.

Что заставило Вас заняться трехмерной графикой?

Во время учебы в средней школе я понял, что компьютеры — это мое призвание, и начал посещать курсы по Basic, Pascal, С, С++ и программированию на ассемблере. Конечно, первым делом мне хотелось запрограммировать игру. Я стал работать над ролевой игрой и фактически забрался дальше, чем рассчитывал — настолько далеко, чтобы начать думать о методах визуального представления созданного мира. Мой друг Эндрю Бэкер (Andrew Backer) показал программу 3D Studio R4 (DOS), и я воспользовался ею для создания нескольких очень схематических объектов для игры. Я сразу же влюбился в эту программу и стал проводить все свободное время за ее изучением.

Миссис Фаррин (Farrin), преподавательница программирования, видела, насколько я увлекся компьютерной графикой, и порекомендовала мне изучать художественное искусство на уроках программирования! Она даже дошла до того, что позвонила на фирму Autodesk и приобрела учебную версию программы для того, чтобы я с ней работал. В течение следующего года я записался на три компьютерных курса в день, продолжал изучать программу и работать над своими презентационными работами.

Во время моего последнего семестра в средней школе среди учеников возрос интерес к сфере цифрового мультимедиа. Поскольку по компьютерной графике не было курсов, мы с миссис Фэррин организовали курс, охватывающий Adobe Photoshop, Premiere и некоторые инструментальные средства морфинга. Я работал над своими проектами в то время, когда не был ассистентом преподавателя.

После нескольких месяцев упорной работы и экспериментов я имел набор презентационных работ, которые, по моему мнению, уже можно было показывать. Хотя, оглядываясь назад, я вижу, что практически все было сделано неправильно и очень напоминало любительские вариации на тему Звездных войн — плохая анимация, отсутствие теней, чересчур много светорассеивания (lens flares). Я до сих пор удивлен, что это помогло мне получить работу в индустрии компьютерной графики.

Как Вы обучались трехмерному моделированию и анимации?

Моя первая должность была следующей — специалист по контролю качества изделий (quality assurance — QA) в компании Visionary Media Inc. В мои обязанности входило играть весь день и пытаться сделать все возможное, что бы игра зависла. Игра называлась Firewall и предназначалась только для Тайваня, однако работа над ней позволила доказать компании, что я могу справиться с любой задачей. Тем временем компания VMI участвовала в конкурсе на получение контракта на новую игру Star Trek: First Contact. Когда контракт был получен, меня взяли уже как художника.

Игра Star Trek: First Contact была игрой от первого лица, созданной на базе графического ядра Unreal. Моя работа заключалась в моделировании интерьера корабля

USS Enterprise-E для различных миссий. Инструменты построения уровней для ядра Unreal значительно отличаются от профессиональных пакетов трехмерного моделирования, но они помогли мне узнать много интересного об освещении. Я подготовил в среднем более тысячи световых эффектов для каждого уровня. Методом проб и ошибок я изучил основы теории цвета, экспериментируя с интерьером до тех пор, пока его вид не стал приемлемым. В это время компания Autodesk выпустила 3D Studio МАХ, и наша студия получила демонстрационную копию, над самостоятельным изучением которой я провел много ночей.

Хотя многие слышали о фильме Star Trek: First Contact ("Звездный путь: первый контакт"), я уверен, что никто никогда не видел игру с таким названием. После двух лет напряженной работы проект был остановлен по техническим причинам, и все, за исключением одного программиста и одного художника, уволились. Мне повезло — я сохранил работу и мы начали трудиться над концепцией нового проекта. По понятным причинам я опять занялся своими презентационными изображениями и стал искать новую работу.

Какие программы трехмерного моделирования вы используете и почему?

Хотя сейчас существует много разных программных продуктов, наиболее популярными были и остаются Maya, Softimage, 3ds max и Lightwave. Я предпочитаю серию продуктов 3D Studio, потому что проработал с ними уже много лет, начав еще с 3D Studio R4 (DOS). Мне нравится 3D Studio по той причине, что она предоставляет в процессе создания наиболее сложных проектов хорошее сочетание гибкости моделирования со скоростью и простотой, чего я не нашел в некоторых других пакетах.

Я работал также и с программой Maya, поэтому считаю, что в ней процесс визуализации реализован лучше, чем в 3D Studio, однако использование программы Maya требует хорошего знания принципов написания сценариев и программирования. Хотя эта программа отличается большой эффективностью, по моему мнению, она предназначена для больших команд разработчиков, например, для группы создания киноэффектов, которая может себе позволить команду штатных программистов, занимающихся созданием специальных инструментариев. По этой причине, а также в связи с тем, что названная программа не очень подходит для полигонального моделирования, большинство компаний используют для своей работы 3ds max или Lightwave.

Что касается индустрии игр, то она все более и более превращается в сферу крупного бизнеса — происходит объединение издателей, множество небольших компаний сменяется несколькими крупными. Прошли те дни, когда подросток, имея интересную идею и обладая определенными знаниями относительно компьютеров и небольшим помещением в гараже, мог создать игру и организовать свою собственную компанию. Теперь существуют инвесторы, акционеры, маркетинговые фирмы и конгломераты, вкладывающие в развитие игр миллионы долларов. Скоро появятся игры, имеющие бюджеты художественных фильмов. Когда это случится, мы увидим большое число игровых компаний, предлагающих более дорогие программы и службы, чем киноиндустрия Голливуда.

Как Вы попали на фирму Westwood Studios и чем Вы занимаетесь в настоящее время?

Я проработал около года на фирме Mondo Media, когда она решила переориентировать свой бизнес с объемной графики на плоскостную. Мне был продлен контракти предоставлено время на изучение двухмерного дизайна и келевой анимации (eel), но, поскольку я вообще-то плохо рисую, я решил, что пора собирать вещи и уходить. Компания Mondo действительно помогла мне с переводом на нынешнюю работу; мне разрешили работать на их системах над новыми презентационными работами и помогли скомпоновать все необходимое для собственного видеоролика. Я разослал новый видеоролик всем известным разработчикам игр и прождал примерно два долгих месяца, так и не получив ни одного ответа.

Печально, но факт — для того, чтобы попасть в эти компании, необходимо иметь не только хороший ролик, но и личные связи. У вас может быть самый хороший ролик в мире, но если он будет "похоронен" в недрах отдела кадров, это ничего вам не даст. Когда я окончательно это понял, ролик был передан в фирму, занимающуюся подбором высококвалифицированных специалистов. У них имелись люди в игровых компаниях, с которыми они постоянно сотрудничали. Как бы то ни было, мой ролик опять был разослан, на этот раз фирмой по подбору персонала, и в первую же неделю я получил шесть приглашений на собеседование! В конце концов, мне нужно было выбирать между двумя интересными предложениями: одно позволило бы мне жить на Гавайях, что само по себе огромный плюс, а второе было от компании West-wood Studios в Южной Калифорнии. Хотя мне очень хотелось бы жить на Гавайях, я чувствовал, что работа во всемирно известной компании будет более гарантированной, равно как придаст весомости моему резюме.

Попав на Westwood, я сначала работал художником по декорациям для игры Red Alert 2. Я смоделировал многие интерфейсы и создал несколько городских декораций. Как только этот проект был закончен, нашей компании-учредителю в Лас-Вегасе потребовалась помощь по разработке кинематики для игры Emperor: Battle for Dune. Было привлечено несколько художников, в том числе и я. Моя работа настолько понравилась, что меня перевели в отдел кинематики для следующего проекта — игры Red Alert 2: Yuri's Revenge.

Я был единственным художником в отделе кинематики, работающим с пакетом 3ds max; все остальные использовали Maya. Аргументировалось это тем, что на обучение меня Maya не было времени — срочно требовалось начинать новый проект, и мне позволили использовать 3ds max для выполнения моей части работы. Я ухватился за шанс принять участие в создании вступительного ролика, поскольку основное место в нем отводилось битве, происходившей возле моста "Золотые ворота" (Golden Bridge) и острова Алькатрас (Alcatraz).

Кроме меня, в отделе никто не разбирался в 3ds max, поэтому мне пришлось самому моделировать, разрабатывать текстуры, анимацию и эффекты для вступительного ролика. Это было самым интересным в работе над проектом. Я потратил около двух месяцев упорного труда и считаю его своим наилучшим достижением на сегодняшний день. Вся анимационная последовательность длится всего лишь минуту, которая, в конечном счете, стоит потраченных на нее часов. Компания Westwood оценила качество моего продукта, что привело к принятию решения о переходе в следующем проекте всей команды кинематики на пакет 3ds max!

Что Вы можете посоветовать желающим работать в компаниях по созданию игр?

Прежде всего, вы должны играть в игры. Необязательно быть ведущим игроком, но вы обязаны знать, что делает игру интересной и захватывающей. Выживаемость разра ботчиков игр зависит от качества их продуктов. Скорость аппаратного обеспечения удваивается каждые 14 месяцев, а среднее время создания игры — 18-24 месяца. В результате, разработчики могут только надеяться, что за два года они правильно угадают, во что люди будут хотеть играть, а также на что будет способно аппаратное обеспечение. Если предположения об игре станут ошибочными, аппаратное обеспечение и конкуренты обгонят компанию. Это значит, что индустрия игр должна постоянно расширять границы технологий, стремясь к абсолютному совершенству.

При таких конкретных предельных сроках вы, скорее всего, будете работать больше обычных 40 часов в неделю, особенно когда приближается срок сдачи игры. С другой стороны, увидеть свое имя в титрах продаваемой миллионными тиражами игры стоит затраченного времени. Постоянная игра в компьютерные игры поможет находиться в курсе основных тенденций и осознавать их роль в будущем.

Над какими проектами Вы работали? Насколько велики были рабочие группы?

Я работал во многих проектах; большинство из которых были изданы, а некоторые, к сожалению, нет. Команды сотрудников, как правило, были относительно небольшими — не более шести человек, а иногда приходилось работать одному. Я отдаю предпочтение небольшим командам, потому что такая среда заставляет изучать всего понемногу. Одна из работ для платформы Dreamcast дала мне возможность изучить анимацию, моделирование, наложение текстур и освещение — буквально все справочное руководство. Это был, пожалуй, самый обучающий проект, над которым мне когда-либо приходилось работать. Однако мне нравится работать и в больших командах. Хотя, как правило, дизайнер специализируется на каком-либо конкретном аспекте проекта, после его окончания наконец-то осознаешь тот вклад, который сделан в общее дело.

Вы разработали несколько подробных моделей из фильма "Звездные войны " в виде плакатов — расскажите немного о них.

Примерно в то время, когда компания Mondo Media решила переориентироваться на двухмерную графику, я действительно заинтересовался печатью больших плакатов со своими работами. Я художник, поэтому ненавижу любые компромиссы по отношению к моему ведению проекта, особенно если это касается времени на визуализацию и разрешения. Плакаты мне нравятся больше, чем видео, потому что разрешение печатной продукции может быть значительно выше. Разрешение анимации, как правило, ограничено 720x480 пикселями, если, конечно, вы не работаете над фильмом. В то же время, плакат размерами 24x36 дюймов может иметь разрешение порядка 7,200x10,800 пикселей. Это позволило до такой степени увеличить сложность иллюстрации, что я сам удивился, как получилось справиться с таким количеством деталей.

Мне всегда хотелось сделать печатную продукцию большого формата, связанную со Звездными войнами, но для того, чтобы справиться с этой задачей, потребовалась обширная справочная информация. Мой друг из компании Mondo позаимствовал книгу Star Wars: Chronicles — пожалуй, самую интересную из всей трилогии. В ней была размещена масса рисунков всех используемых в фильме физических моделей в разных ракурсах. Я вдохновился эсминцем Star Destroyer и решил смоделировать его с максимально возможным разрешением. Может показаться, что поскольку эта довольно элементарная форма, ее достаточно легко создать — но это до тех пор, пока не приглядишься внимательнее к самому корпусу. Количество мелких деталей, ко торыми оснастил его первоначальный создатель модели корабля, поражает. Фирма ILM (Industrial Light and Magiß) придумала даже отдельный термин для такого количества деталей — greeble.

Самым трудным в моделировании эсминца было определить общий масштаб ипропорции модели. Я начал с создания очень грубой версии общей формы и крутил ее до тех пор, пока не нашел подходящих пропорций. Затем на основе справочных фотографий было создано примерно 30 различных элементов этого "greeble". После их создания, я сделал копии и разместил их по соответствующим позициям в соответствии с фотографиями. Следующие три недели я занимался только клонированием деталей и их подгонкой к моей модели. Когда модель была закончена, она состояла из более чем 300000 полигонов. Хотя большинство из них было основными, блочными примитивами, общий эффект просто потрясал — все эти детали четко выделялись при печатном разрешении и выглядели очень внушительно.

В общей сложности на создание эсминца ушло шесть недель. В это время входит создание "с нуля" всех аксессуаров и экспериментирование с различными композициями для получения удовлетворительного вида модели. Обычно я не трачу так много времени на проработку отдельных деталей, но тогда у меня хватало времени и вдохновения, поэтому удалось достаточно хорошо все проработать.

Когда меня спрашивают о секретах моделирования, могу ответить только одно — терпение и внимательное отношение к деталям. Эти две вещи на 90% помогут стать хорошим разработчиком моделей. Саму методику моделирования изучить, как правило, не сложно. Самое трудное — это научиться обращать внимание на детали, уметь видеть то, что делает объект уникальным.

Каков был Ваш подход к построению модели спортивной машины De Tomaso Mangusta ?

Модель Mangusta была сделана для проекта British Motors в 1999 году. Она предназначалась для использования на Web-узле компании, где ее можно было рассмотреть с любой стороны с помощью программы QuickTime VR. Как вы понимаете, это несколько усложняло задачу, поскольку модель должна была выглядеть идеально под любым углом, и ошибки нельзя было нигде спрятать. Мне требовалось создать модель, а затем, поворачивая вокруг нее камеру, сформировать изображения при каждом повороте камеры на 10°. Программа QuickTime VR использовалась для соединения сформированных кадров и для предоставления пользователю возможности интерактивно вращать машину под любым углом.

Я начал с поиска метода моделирования, который обеспечил бы необходимую гибкость и возможности для создания сверхточных кривых, требуемых для моделирования машины. Я рассмотрел три разных подхода: NURBS,.кусочное и полигональное "блочное" моделирование с подразделяемыми поверхностями. Хотя NURBS-сплайны прекрасно подходили для создания аэродинамических поверхностей, мне хотелось бы детализировать каркасную сетку лишь в наиболее необходимых местах, а остальные области сделать менее сложными. Для NURBS необходим каркас и контрольные вершины, полностью охватывающие весь объект, внося таким образом сложные детали туда, где они совершенно не нужны.

Сперва я думал использовать кусочное моделирование и даже полностью смоделировал задний бампер. Однако затем пришло понимание того, что мне требуется подход, который обеспечил бы лучшее управление окончательным видом модели.

Когда работаешь над очень детализированным объектом и каждая вершина, созданная с помощью кусочного моделирования, имеет сплайн Безье, который нужно перетаскивать, моделирование может достаточно быстро стать медленным и крайне утомительным. Поэтому я отказался от кусочного моделирования и нашел новый для себя путь — полигональное (блочное) моделирование. Хотя я уже его использовал, мне еще никогда не приходилось делать что-либо такого масштаба и сложности.

Остановимся немного на теории, лежащей в основе блочного моделирования (box modeling) и подразделения поверхностей. Этот тип моделирования называется блочным по той причине, что все обычно начинается с куба, грани которого вдавливаются и изменяются для создания необходимой формы. Конечно, первоначальным может быть любой примитив, позволяющий наилучшим образом представить объект; иногда я даже начинал с одиночного полигона, ребра которого вытягивал и клонировал для создания каркаса.

Сами по себе полигоны плоские, что очень усложняет построение сглаженных органических объектов. Единственный способ заставить полигональный объект выглядеть действительно гладким — это сделать так, чтобы размер каждого полигона был около одного пикселя, что не сделаешь вручную. Инструментарий подразделения поверхностей — например, модификатор сглаживания каркасной сетки в 3ds max — как раз и позволил создавать базовый объект с малым количеством полигонов, который стал "представителем" итогового объекта с высоким разрешением. С помощью этих инструментов малополигональный каркас в процессе визуализации проходит мозаичное преобразование (tessellation) и сглаживание острых ребер. Таким образом, можно работать с моделью, которая отображается в поле обзора в качестве десятков тысяч многоугольников, однако при мозаичном преобразовании во время визуализации это число возрастает многократно. Может создаться впечатление, что это очень неэффективный способ визуализации, однако сегодняшние компьютеры достаточны производительны, чтобы обработать без сильного замедления сотни тысяч полигонов, особенно если пользователю повезло и он работает с приличной системой визуализации.

Вернемся к модели. Компания British Motors снабдила меня массой материала по марке Mangusta. Мне даже дали файл с CAD-моделью, выполненной в программе

AutoDesk. К сожалению, эта модель была преобразована из NURBS-формы в полигональную и все ребра были деформированы, то есть ни одно из них не было соединено правильно. Я не мог использовать ни одну из предоставленных каркасных сеток для конечного изображения, но они дали прекрасную справочную информацию для создания модели.

Я потратил шесть недель на моделирование и создание текстур Mangusta, в результате чего заказчик был очень доволен окончательным продуктом. Фирма British Motors выписала чек, и я отослал им работу. Хотя они и были удовлетворены результатом, я до сих пор не видел этой модели на их Web-узле.

Решив улучшить эту модель с целью ее использования в качестве демонстрационного проекта, я провел еще четыре недели за доводкой текстур и перетаскиванием вершин. Весь проект, над которым я работал не полный рабочий день, занял около трех месяцев. Я очень горжусь этой моделью, невзирая на тот факт, что до сих пор она появляется только в моем презентационном ролике.

•

Есть ли у Вас "заветный проект", который Вы хотели бы осуществить?

Мне всегда нравились научно-фантастические книги, но моей первой любовью был и остается жанр фэнтези. Из фэнтези я больше всего люблю серьезные книги, содержащие страшные истории. Одна из таких книг, которую, по моему мнению, интересно было бы экранизировать — это Властелин колец. Судя по рейтингу кинопроката и по тому, что я сам уже четыре раза просмотрел это фильм, я не ошибался. Поскольку Властелин колец уже снят, причем восхитительно, другие книги, которые я хотел бы экранизировать — это серия Колесо времени (The Wheel of Time) Роберта Джордана (Robert Jordan). Считаю, в ней есть все — необычное видение, захватывающая история с разработанными персонажами и их историями. Первые книги, в частности, обладают идеальным сочетанием действия, приключений, персонажей и сюжета. Поэтому, если Джордан закончит серию хотя бы в этом десятилетии, кто-нибудь, быть может, начнет писать по ней киносценарий.

Сейчас я со своим коллегой работаю над созданием короткометражного фильма средствами только компьютерной графики. Работу надеюсь закончить в этом году. Хотя я и не прочь "бесстыдно" разрекламировать сейчас наш продукт, мы еще не имеем соответствующего Web-узла.

-

Где бы Вы хотели оказаться в следующие пять лет?

По правде говоря, мне трудно заглянуть даже на шесть месяцев вперед, не говоря уже о пяти годах, но в действительности хотелось бы заняться разработкой спецэффектов для кинофильмов. Я проработал в индустрии игр почти шесть лет, и хотя мне очень нравится создавать игры и чувствовать свободу творчества при работе над ними, я начинаю чувствовать, что мне нужно готовиться к следующему этапу карьеры. Мне кажется, что мои проекты только выиграют благодаря новому творческому вдохновению из другой сферы деятельности. Как я уже говорил, я вырос на работах компании ILM и культовом фильме Звездные войны, ставшими катализатором взлета моих фантазий. С пяти лет я думал о последнем штурме Звезды Смерти (Death Star) и полете Тысячелетнего Сокола (Millennium Falcon) для спасения Вселенной. Это было моим любимым развлечением в те годы, и возможность работать на текущими сериями кинофильма Звездные войны стала бы замечательным личным достижением.

Я хотел бы работать в компании Industrial Light and Magic или Lucasfilm, хотя отдаю себе отчет, что очередь туда огромна, а конкуренция просто невероятна. Мои шансы — мизерные, можно сказать, вообще отсутствуют, но, с другой стороны, интересно, где бы я был сейчас, если бы не пытался воплотить в жизнь свои мечты и не посвящал свою карьеру компьютерной графике. Теперь я мечтаю о том, чтобы не позволить никаким жизненным обстоятельством влиять на мои планы. Главное — это знать свою цель и назначение, даже не видя определенного пути. Следует прокладывать дорогу к своей мечте и расти над собой, чтобы соответствовать требованиям, предоставляемым жизнью,

Я хочу поблагодарить Майка за то, что он поделился с нами своими мыслями и опытом. Web-узел Майка можно найти по адресу www. DigitalArtMonkey. com.

Моделирование Вселенной Звездных войн: интервью с художником трехмерной графики Ричардом Грином

Ричард Грин (Richard Green) родился в 1963 году и вырос в "скучном пригороде" Южной Калифорнии, Не заинтересовавшись обычной сферой деятельности, он полностью отдался мукам творчества. Ричард стал страстным строителем моделей в возрасте восьми лет, ему нравилось и рисовать, хотя он чувствовал, что не очень годится для этого. В годы обучения в средней школе Ричард понял, что ему интереснее заниматься техническими иллюстрациями и черчением. Ему действительно нравились ра-пидографы (чертежные ручки), не смотря на их свойство постоянно засоряться.

Создание фильмов стало его вторым хобби. Ричард — автор многих короткометражных фильмов с множеством заставок и спецэффектов. Будучи учеником выпускного класса, он получил работу чертежника (рисовальщика) в небольшой компании и проработал в ней четыре года, пытаясь выяснить, чем он хочет заниматься в жизни. Ричард никогда не воспринимал серьезно род деятельности "художник" и не мог представить себя профессионалом в этой области; но со временем он все больше осознавал, что это именно то, чем хотелось бы заниматься. Со временем Ричард стал посещать престижный Art Center College of Design в Пасадене (Pasadena), где изучал промышленный дизайн, что, по его мнению, представляло собой хорошее сочетание искусства с практикой.

После обучения Ричард получил краткосрочную, но доходную дизайнерскую работу, заработанные деньги он истратил на переезд в Сан-Франциско. Пару лет он делал всего понемногу: занимался промышленным дизайном, создавал малоформатные фильмы, полномасштабные диорамы для музеев, различные двухмерные графические работы и иллюстрации. В конце концов, коллеги по художественному центру завербовали его на работу по созданию прототипов в небольшой малоизвестный отдел компании Lucas Empire, занимающийся аттракционами и тематическими парками. Когда этот отдел закрылся, он стал работать на фирму промышленного дизайна. Позднее Ричард перешел в компанию LucasArts, где несколько лет работал над Звездными войнами и другими играми. После следующего сокращения штатов он вернулся на постоянную работу в компанию Totally Games.

Я познакомился с Ричардом как раз во время между его уходом из фирмы, занимающейся промышленным дизайном, и переходом в LucasArts. Он пришел в компанию Mondo Media показать свои демонстрационные работы после объявления о вакансиях для художников. В это время я руководил созданием мультимедийной демонстрации, проводимой в местах продаж новой операционной системы Windows NT компании Microsoft. Демонстрация содержала изрядный объем трехмерной анимации, и я остановил выбор на Ричарде как на помощнике для нашего проекта. Позже он также работал над моделированием туннеля в игре Critical Path и гидропоники для The Daedalus Encounter. Я искренне благодарен Ричарду за то, он нашел время поделиться своими знаниями и опытом.

С чего началось Ваше увлечение трехмерным моделированием и анимацией?

С 1985 по 1988 годы я посещал колледж Art Center of Design. Через некоторое время после моего поступления он превратился в одну из первых школ дизайна, яв ляющейся лабораторией компьютерной графики, где я провел немало времени. В центре было две престижные рабочие станции PIXAR и ранняя версия программного обеспечения компании Alias. Первое представление о трехмерной графике я получил в школе и даже посещал курс лекций, проводимый пионером объемной графики Джимом Блинном (Jim Blinn). По сути, он создал программу трехмерного моделирования, которую мы изучали; она не имела графического интерфейса, поэтому все элементы приходилось вводить в виде набора координат. Джим — гениальный человек и, в то же время, очень спокойный и внимательный учитель. Спустя несколько лет я встретился с ним в компании SIGGRAPH, и он был рад, когда узнал, что я продолжаю работать над одной из его любимых игр Full Throttle.

Экспериментировать с трехмерной графикой было весьма увлекательно, но эти эксперименты были достаточно дорогостоящими, поэтому я никогда и не думал об их практическом применении. Я сбросил их со счетов и занялся двухмерной графикой в Mac-лаборатории. Там была комната, набитая совершенно новыми компьютерами Macintosh! Потом я купил себе модель Mac SE/20 с жестким диском 20 Мбайт за $2600. Забавно, что сейчас размер оперативной памяти моей системы в пятьдесят раз больше, чем размер того жесткого диска. В любом случае, лишь спустя пару лет работая на студии промышленного дизайна, я смог "наиграться" с пакетом Strata 3D. Результаты были просто потрясающими — изображение размера 160x100 визуализировалось методом трассировки луча всего лишь четыре часа! Тем не менее, я влюбился в трехмерное моделирование именно потому, что программное и аппаратное обеспечение наконец-то, как мне казалось, перестало быть за пределами досягаемости.

Эти эксперименты в колледже и после него помогли мне ознакомиться с основами объемной графики. В то время я занимался только моделированием — об анимации не было и речи, поскольку значительное время визуализации и высокая стоимость покадрового вывода видео делали ее непрактичной. Моя квалификация чертежника и курс Джима Блинна дали хорошую основу для понимания трехмерного мира. Виртуальная вселенная имеет довольно абстрактную концепцию, сложную для восприятия, особенно это касается того времени, когда трехмерная графика была практически никому неизвестна. Мои ранние попытки создания кинофильмов помогли приобрести неоценимый в последующем опыт в области пошагового продвижения камеры, кадровой компоновки, размещения камеры и освещения.

Какие программы трехмерного моделирования Вы используете и почему?

Я начинал с программы 3D Studio (DOS) в году эдак 1992. Тогда я думал, что пакет LightWave 3D доступен только для систем Amiga, а аппаратное обеспечение для PC намного дешевле, чем для Мае. Мне нужно было покупать новый компьютер и новое программное обеспечение, поэтому наиболее доступной стала комбинация PC плюс программный пакет 3D Studio. Кроме того, по моему мнению, эта программа была наиболее функциональной в своей ценовой категории. Несколько месяцев в средине 90-х у меня была программа Lightwave, но, откровенно говоря, я не использовал ее из-за архаического интерфейса и модульной конструкции. Все это выглядело шагом назад по сравнению с тем, к чему я привык, даже несмотря на продвину-тость многих функций.

В пакет 3ds max сложно интегрировать необходимые функции, а его зависимость от подключаемых дополнительных модулей может быть как благом, так и проклятьем; но до сих пор эта программа является наилучшей из всех известных мне универсальных пакетов. Хотя отлично 3ds max справляется лишь с некоторыми задачами, зато все остальное получается весьма неплохо.

Как Вы попали в компании LucasArts и Totally Games?

Я работал в ныне несуществующем отделе империи Lucas — Rebel Art&Technology. Эта организация занималась дизайном аттракционов и тематических парков для определенных районов, но была закрыта в связи с большой реорганизацией в 1990 году. Начальники художественных отделов других компаний Джорджа Лукаса (George Lucas) — ILM (Industrial Light and Magie) и LucasArts были так любезны, что ознакомились с моей работой на предмет привлечения моего таланта в других проектах. Ничего путного не получилось, но я узнал о том, что в фирме LucasArts идет работа над трехмерной игрой Rebel Assault из Вселенной Звездных войн. Я решил, что лучшим способом попасть в этот проект будет следующий: необходимо достать аналогичное программное обеспечение и научиться на нем работать. Даже если бы с LucasArts ничего не получилось, мне понравилось работать с объемной графикой, и я решил переквалифицироваться, когда почувствовал, что способен с ее помощью зарабатывать себе на жизнь.

Шесть изнурительных месяцев я занимался днем промышленным дизайном, а долгими ночами — своими демонстрационными проектами. Наконец-то, в LucasArts появилась вакансия, и я сделал нужный шаг, появившись в нужное время в нужном месте и с требуемыми знаниями. Я стал третьим художником в крошечном отделе трехмерной графики фирмы, в большинстве продуктов которой применялась двухмерная графика.

Я проработал в LucasArts пять лет — пока моральные и физические силы в конец не исчерпались. Компания росла очень быстрыми темпами, и ее политика стала со временем просто невыносимой. Мне надоела та работа, которую мне поручали, к тому же, компания постоянно избавлялась от настоящих профессионалов, то есть главных и дорогостоящих художников, подобных мне.

Я ушел из LucasArts и года полтора лениво подрабатывал свободным художником под псевдонимом Artbot (www.artbot.com). Не помню уже подробностей, но одним из моих клиентов стало фирма Totally Games. Несколько бывших сотрудников, покинувших LucasArts в конце 80-х, организовали свою компанию — тогда называвшуюся Peregrine — и создали весьма успешные серии игр Star Wars Х-Wing. Я проработал для них внештатно несколько недель, создавая несколько безумных вариантов истребителя TIE для последней игры этой серии — Х- Wing Alliance. Мне понравился и проект, и коллектив, я собрался с силами, убедившись, что готов снова погрузиться в этот мир, результатом чего стал мой переход на штатную работу в Totally Games. Я стал проектировать куда больше, чем ранее, однако получил желаемую свободу придумывать и разрабатывать анимационные последовательности. В итоге, вступительная сцена (с быстрой сменой кадров) для игры Х-Wing Alliance стала моей наилучшей работой на сегодняшний день, принеся лично мне истинное наслаждение. Результат был великолепным для небольшой, развивающейся компании, особенно в сравнении с тем чудовищем, каким стал LucasArts с его 300 служащими.

Что Вы можете посоветовать желающим работать в компаниях LucasArts или ILM?

Самое главное — выкладываться по максимуму. Это кажется банальной истиной, но во время моей работы в компании LucasArts так было далеко не всегда. В компании числилось немного опытных художников трехмерной графики, поэтому иногда приходилось выкручиваться с тем, кого получалось найти. Сейчас уже все по-другому, поскольку за несколько последних лет произошел настоящий "взрыв талантов". В данный момент конкуренция за получение работы стала более чем напряженной — вы должны гарантировать, что ваша работа лучше, чем проект другого парня.

Следующий момент — всегда будьте оригинальными. Многие, по-моему, ошибочно полагают, что знание трехмерной графики и чрезмерный фанатизм в отношении Звездных войн делает их годными к работе на LucasArts. Вы должны быть действительно творческой личностью, а не просто человеком, который может воссоздать средство передвижения или сцену, уже сделанную кем-либо другим. Вероятность того, что ваша работа на LucasArts вообще не будет связана со Звездными войнами, очень велика, поэтому не поможет и тот факт, что вы — ходячая энциклопедия по этой теме. Решающим личным качеством является многогранность — если человек хорошо разбирается во многих вещах, связанных с его работой, то и шансы выстоять в худшие времена у него будут намного выше.

Кроме того, не позволяйте имиджу компании оказывать на вас влияние. Это просто фирма, как и любая другая, которая занимается производством продуктов, приносящих деньги. Ее бизнес — далеко не храм для фанатов-энтузиастов. В свое время я занимался просмотром роликов и отбором резюме соискателей на определенные вакансии. Вы даже не поверите, какого рода почту я получал. Люди хотели работать бесплатно или просто подметать полы только потому, что это — компания LucasArts! Конечно, такие люди всегда получали отказ. Многие претенденты, похоже, забывают, что как бы ни захватывающе звучало имя LucasArts, — это бизнес, в котором нет места тунеядцам. Изредка LucasArts все же берет на работу интернов, но они зачастую переоценивают собственные силы — один интерн колледжа из моей команды, как выяснилось, испугался моделирования и построения теней, после чего смылся в компанию PIXAR.

И последнее — не путайте ILM с LucasArts. Это совершенно разные компании, у них разные задачи, порядки и ресурсы. Не пытайтесь использовать работу в LucasArts в качестве трамплина для компании ILM. Они связаны друг с другом и не допустят этого. Решите для себя, куда вы хотите попасть и идите туда. Не соглашайтесь на работу с играми, если не смогли попасть в ILM. Обеим компаниям нужны люди, занимающиеся своей работой, а не замышляющие карьерные перемещения в корпорации.

Над какими проектами Вы работали? Насколько велики были рабочие группы этих проектов?

Я работал над семью играми из серии Звездных войн: Rebel Assault и Rebel Assault II, Rebellion, DroidWorks, X-Wing Alliance, над законченной, но так и не увидевшей свет игрой Rebel Agent, а также над незаконченным проектом The New Emperor.

Вид игры и ее производственный календарный план определяет размер группы художников. Более короткий производственный цикл означал, что нам приходилось привлекать к проекту больше людей на короткое время, что всегда проходило довольно болезненно. Для игры Rebel Assault группа трехмерного моделирования на считывала лишь 4-5 человек, а для Rebel Assault II, где я был ведущим художником, доходила на некоторых этапах до 15 человек. Для подобных игр с предварительно визуализированными изображениями требовалось большое количество художников,

тогда как для игр-имитаторов полета (например, Х-Wing Alliance) — не больше шести человек.

Кроме этого, я принимал то или иное участие в создании Full Throttle и Ballblazer Champions для компании LucasArts, а также Critical Path и The Daedalus Encounter для Mondo Media/Virgin Interactive. В компании Totally Games я недавно закончил работу над серией Star Trek: Bridge Commander для Activision, а в данный момент работаю над проектами для игровой платформы Xbox компании Microsoft.

Какие модели или анимация были для Вас самыми интересными, а какие — самыми трудными и почему?

Хотя я большой поклонник Звездных войн, мои наилучшие воспоминания связаны с приключенческой игрой Full Throttle. Было очень интересно работать над чем-либо, отличным от Звездных войн, и иметь возможность создавать объемные мультиплицированные персонажи. Это была, по сути, двухмерная игра, но проведенный мною анализ возможности использования трехмерной анимации для всех средств передвижения стал действительно убедительным. Таким образом моделировались средства передвижения на основе рисунков Питера Чана (Peter Chan).

Одной из основных проблем в работе над игрой Full Throttle оказался поиск способа сочетания трехмерных элементов с двухмерными. Я решил этот вопрос с помощью специальных карт текстур и сокращения цветовой гаммы до очень ограниченного диапазона цветов, которые затем компоновались между собой. Сейчас это кажется элементарным, но в то время инструменты для таких операций никуда не годились. По моему мнению, результат нашей работы на то время, а, возможно, и на сегодняшний день, действительно великолепен. Я искренне горжусь, что принимал участие в создании этой игры.

Наиболее сложным из всех моих проектов было создание уровня для игры Rebel Assault II. Как руководитель отдела анимации, я все время был занят всем, чем угодно, кроме работы с трехмерной графикой. Я дал себе слово, что создам хотя бы один уровень игры, но работать над ним приходилось только после семи часов вечера, когда все мои задачи как руководителя были выполнены, день заканчивался и силы были на исходе. В итоге, результат работы над этим уровнем меня сильно огорчил. Так что угадывайте сами, какой уровень имеется в виду.

Была ли для Вас особенной работа над игрой из серии "Звездные войны?9'

Учась в колледже, я и не думал, что когда-либо появится компьютерная видеоигра Звездные войны, не говоря уже о том, что я буду над ней работать. Я не ставил себе такой цели, и все произошло как логическое продолжение моей карьеры. По иронии судьбы я, в основном, занимаюсь тем же, чем и в 15 лет — делаю коротенькие кинофильмы с космическими кораблями. Конечно, это не совсем то же самое, как это было тогда, и за прошедшие годы произошло огромное количество других событий, сильно повлиявших на мое творческое восприятие.

В молодости Звездные войны оказали на меня, как и на многих игровых дизайнеров моего возраста, громадное влияние. После просмотра этого фильма я ничего другого не хотел, кроме как работать над спецэффектами в кино, что отчасти объ ясняет, почему я занялся промышленным дизайном — большинство парней, занимающихся спецэффектами, были промышленными дизайнерами. Я был "инфицирован" идеями лишь частично, и вместо того, чтобы превратиться в матерого фаната Звездных войн, я благодаря фильму открыл совершенно новый мир возможностей, которые смог творчески реализовывать. Не останавливаясь на реквизите Звездных войн, я нарисовал, смоделировал и создал фильмы со своими механизмами, персонажами и городами.

Наиболее приятным в работе над играми серии Звездных войн было время, когда мне нужно было проектировать механизмы и окружающую обстановку, которая должна была соответствовать этой Вселенной. Мне нравилось, что я мог не просто повторять имеющуюся композицию, а расширять границы картин, так повлиявших на выбор моей профессии.

Могли ли Вы при создании моделей кораблей "Звездных войн " обращаться к оригинальным физическим моделям?

На первых порах — нет. Имелся обширный доступный справочный материал практически по всем необходимым вопросам, и мы просто его использовали. Для группы охотников с синими щитами в Rebel Assault II применялись подлинные костюмы и шлемы, в которых снимались настоящие актеры, так что пришлось потратить определенное время в "архивах" на подготовку.

Никто в LucasArts не имел доступа к складу, где хранились реквизиты и модели фильма Звездные войны, а охрана с тех пор, когда я был там, стала намного строже. Посещение архивов (это было четыре или пять раз за время моей работы в LucasArts) стало болезненной, иногда очень нервной процедурой. Здание было забито разным хламом, невероятно дорогие модели, ценой сотни тысяч долларов каждая, были свалены в кучу на передвижных этажерках, как в фантастической транспортной пробке в Звездных войнах. Я должен был прокладывать себе путь между реквизитом, боясь что-либо разбить. Мы сфотографировали некоторые корабли для наложения текстур. Это было, конечно, очень здорово — свободно прогуливаться и рассматривать вблизи все эти удивительные модели, декорации и реквизит. Большинство предметов из реквизита в реальности выглядело очень стильно, хотя некоторые были более детализированными и замысловатыми, чем можно понять из фильма. Я большой поклонник практических (физических) моделей, поэтому очень захватывающе было получить доступ к реальным предметам.

В то время, когда компания LucasArts размещалась в промышленном комплексе, занимаемом ныне компанией ILM, художественный отдел имел отдельное здание, где хранились некоторые реквизиты и картины из архивов. Возле моего стола на перегородке стояла палубная пушка с парусной баржи Джаббы (Jabba)! В других кабинетах на стенах висели настоящие маски штурмовиков. Сейчас выглядит шокирующим, что все эти вещи были небрежно разбросаны по всему офису, и, в конце концов, кому-то хватило здравого смысла переместить их для сохранности в архив ко всем остальным реквизитам.

Занятно, что примерно через неделю после экскурсии с фотоаппаратом по архивам я пошел на выставку моделей и декораций Звездных войн, открывшуюся в Сан-Франциско — просто посмотреть, что это за выставка. Когда я стал тянуться через высокий барьер из оргстекла, чтобы показать своим друзьям какую-то деталь на модели — сама модель была еще фунтах четырех от моей руки — охранник буквальнопрыгнул на меня! Я не смог сдержать смех, ведь буквально за пару дней до этого в архиве я держал в руках некоторые модели. Выставка, однако, была великолепной, приятно видеть всех этих людей, собравшихся полюбоваться тем, что раньше могли увидеть лишь некоторые избранные особы.

Предпочитаете ли Вы какой-то определенный вид моделирования (полигональный, онлайновый, кусочный, NURBS) ?

Большинство моих разработок было сделано с помощью полигонального моде лирования, хотя сейчас я экспериментирую с подразделением поверхностей — довольно забавным методом моделирования. Большинство моделей, над которыми я работал для их использования в графическом ядре игры, имели малое или среднее количество полигонов. Поэтому я рекомендую точно отслеживать количество граней. Зачастую самым быстрым методом является простая деформация основных геометрических форм с сохранением координат наложения и последующей стыковкой элементов объекта.

Я сделал практически все визуализированные заранее анимационные вставки для компании Totally Games, что зачастую включало в себя преобразование малополигональных моделей в средне- или многополигональные. Иногда это означало просто добавление закругленных углов или дополнительных граней к искривленным поверхностям для того, чтобы плоские ребра не были видны в кадрах с уже визуализированным изображением. Опять-таки, проще всего это осуществляется простым "вытягиванием точек". Зачастую модели с малым или средним количеством полигонов можно использовать для анимации с высоким разрешением. Все зависит от расстояния объекта до камеры, использования размытости изображения, вызванной движением объекта и типа используемого эффекта, который помогает скрыть тот факт, что модель состоит из малого числа полигонов. Вот, в принципе, все соображения по поводу возможной экономии времени.

Я видел модели с безумным количеством деталей, которые никогда не появятся в кадре даже при самом крупном плане. Многие разработчики моделей гордятся созданием "идеальной модели", но в действительности — это впустую растраченные ресурсы. Я стараюсь создавать только то, что действительно необходимо для проекта, и знаю, что это относится ко всем сотрудникам компании ILM. Приведу хороший пример. Несколько лет назад во время работы в LucasArts нам потребовалась трехмерная модель робота С-ЗРО. Мы знали, что эта модель уже была создана в компании ILM для специального издания Звездных войн, и если бы мы могли ее использовать, то сэкономили бы массу времени — нечто подобное уже делалось раньше в других проектах. Достав и преобразовав модель, мы с удивлением обнаружили, что она состоит всего лишь из пары простых блоков и цилиндров, к которым применялось детальное текстурное ретуширование (texture shader). Модель предназначалась для использования на заднем сиденье машины воздушной подушки с целью сглаживания во время движения, поэтому было создано только то, что требовалось для кадра и ничего больше.

Каким был Ваш подход к созданию моделей для игр серии "Звездные войны", например, истребителя Х- Wing?

Моделирование любого предмета вселенной Звездных войн — дело достаточно несложное, поскольку существует много хорошей справочной информации по этой те ме. Я начал с макетного чертежа, аналога светокопии, загрузил его в виде растрового изображения в плоский полигон и начал трассировать с помощью сплайнов различные элементы объекта. В основном, эти сплайны использовались в качестве контрольных линий — что-то вроде контурного варианта модели — но иногда из них с помощью операции выдавливания получалось создавать отдельные детали.

В такой модели, как истребитель X-Wing, наиболее сложной частью является фюзеляж, хотя даже он достаточно прост. Будь я приверженцем старых методов, то, возможно, создал бы истребитель разверткой поперечных сечений вдоль обозначенного пути. Эти сечения подобны перегородкам фюзеляжа самолета. Они очень хорошо подходят для построения точных пропорций в тех местах, где неточности сразу могут броситься в глаза. И поверьте мне, что любители Звездных войн сразу обращают на это внимание. Благодаря развертке поперечных сечений удобно создавать слегка закругленные углы, которые было бы затруднительно добавлять впоследствии. Остальные элементы представляют собой простые геометрические формы, вроде цилиндров и блоков с вынесенными рельефными панелями.

Острые, как бритва, углы обычно не характерны для фабричных объектов и являются тем свойством, которое придает моделям компьютерной графики именно вид моделей. Даже если деталь и является блоком, я пытаюсь использовать скошенные ребра хотя бы с одним скосом, чтобы "разбить" ребро. Таким образом создается почти невидимое, действующее на уровне подсознания рассеивание теней вокруг формы плюс небольшая подсветка вдоль ребра, которое в результате приобретает более естественный вид.

Последний этап — это наложение текстуры. В случае с X-Wing нам повезло, и мы смогли сфотографировать реальную модель, которая применялась когда-то в фильме. Мы отсканировали и обработали фотографии, а затем применили их в качестве карт текстур. Если бы не фотографии, нам пришлось бы рисовать реалистичные текстуры в программе Photoshop. Создание хороших текстур стоит затраченного на него времени, поскольку характер модели и ощущение реальности в значительной степени определяется естественностью наложенных текстур.

Знаете ли Вы какие-то другие хитрости/приемы моделирования и анимации, помогающие улучшить работу?

Я просмотрел много трехмерных работ на различных Web-узлах и форумах и считаю, что наиболее распространенными являются проблемы, связанные с освещением и композицией. Большинство людей не уделяет достаточного внимания этим аспектам, в результате чего модели получаются менее эффектными и интересными, чем могли бы. Самое смешное, что композиция и освещение входят в число наиболее легких для изучения вопросов — вопросов, решающих проблемы улучшения внешнего вида изображений. Прочитайте книги по созданию кинофильмов или фотоискусству и выучите все, что нужно знать. Десятки тысяч людей потратили около 170 лет на эксперименты с фотографией и отшлифовали эти знания, которые можно почерпнуть из книг.

Другой совет — не беспокойтесь по поводу инструментов и свойств. Мне попадались прекрасные работы, сделанные с использованием очень слабых программ и аппаратуры, ровно как и масса ерунды, созданной с помощью оборудования и программ ценой в 50000 долларов. Если у вас есть что-либо стоящие и интересное, чем можно поделиться с миром, то инструменты не должны иметь существенного значения.

Есть ли у Вас "заветный проект % который Вы хотели бы осуществить?

Мне бы хотелось выкроить время для работы над собственными анимационными проектами. У меня есть несколько хороших идей для мультипликационных короткометражек, некоторые из которых даже разработаны до стадии трехмерной анимации. Хотя я не знаю, когда найду время их закончить. Приходя домой после 8-12-часовой работы с трехмерной графикой, в результате чего я зарабатываю средства к существованию, тяжело найти мотивацию для работы над собственными проектами. Последние несколько лет я постоянно напряженно работал над изучением способов, как не работать слишком изнурительно, чтобы не "перегореть". А ведь такое вполне возможно, особенно, если слишком много заниматься чем-либо, даже любимым делом.

Где бы Вы хотели оказаться через пять лет ?

Я питаю настоящую любовь к мультипликационным короткометражкам, и хотя едва ли смогу стать вторым Джоном Лассетером (John Lasseter), мне хотелось бы все время заниматься воплощением в жизнь своих идей. Реализовав хотя бы одну, я бы продал ее телевидению как сериал, который бы обязательно стал большим событием, и начал бы писать, стал продюсером, ушел бы на половинную пенсию и уехал на Гавайи. Эх, может, так и будет! В конце концов, когда мне было 15 лет я и представить себе не мог, что буду работать над шестью играми из серии Звездных войн.

Я искренно благодарю Ричарда за то, что он поделился с нами своими мыслями и опытом. Адрес его web-узла: www. artbot. com.

Альтернативы моделирования

I

Иногда очень сложно или нецелесообразно моделировать объект "с нуля", пользуясь только средствами имеющегося программного обеспечения. В таких случаях существуют альтернативные пути.

В приложении Д, "Аппаратное и программное обеспечение", представлен перечень трехмерных сканеров и графических преобразователей (дигитайзеров). Эти устройства позволяют создавать трехмерную каркасную сетку физических объектов, включая людей. Хотя цена некоторых из этих систем чрезвычайно высока, существуют сервисные бюро, предоставляющие услуги по сканированию людей или объектов, где обеспечивается необходимое разрешение, обработка и сохранение в нужном формате (см. приложение Г).

Одно из таких сервисных бюро — Digital Delusion в Эмеривиле (Emeryville), штат Калифорния, — дало согласие продемонстрировать мне сканер головы CyberWare. Субъект (искренне ваш) был усажен на платформу и оставался относительно неподвижным во время сканирования вращающимся лазером и видеокамерой. Сканер передавал данные в ближайший компьютер, где можно было увидеть вариант каркасной сетки субъекта (рис. 4.25). Блестящие (например, глаза) и тонкие (вроде того, что осталось от моих волос) объекты являются проблемными для сканера, поэтому были удалены из программы трехмерного моделирования. Поскольку видеосканирование проводилось с небольшим вертикальным шагом, была создана интересная овальная текстурная карта. Эта карта затем накладывалась на каркас головы, корректировалась по масштабу и расположению (процесс, требующий немало времени), и в конечном итоге получилась трехмерная виртуальная маска.

Рис. 4.25. Пример трехмерного сканирования, а) Сгенерированная сканером каркасная сетка средней плотности после ее обработки, б) В то же время было захвачено очень лестное видеоизображение, в) Визуализация каркаса головы, г) Визуализация каркасной сетки головы с использованием растровой карты изображения. Жуть.

Кроме того факта, что трехмерное сканирование очевидно является удобным способом воссоздания точной модели головы и/или тела человека, оно годится для любых сложных фигур. Макеты (небольшие скульптуры из пластика или специального материала Super Sculptry) можно создавать подобно любым другим фигурам, а затем подвергать сканированию или цифровой обработке. Например, с помощью такого метода были созданы термиты в ряде телевизионных реклам.

Библиотеки каркасных сеток

И наконец, как уже кратко упоминалось в предыдущей главе, иногда на моделирование объекта нет ни времени, ни средств. В таких случаях альтернативой является покупка модели у поставщиков библиотек каркасных сеток, например Viewpoint, Zygote или Acuris. В этих компаниях предлагают большой спектр библиотек каркасных сеток (stock mesh) с наложенными текстурами и без них, включая трехмерные модели различных форматов и разрешений (рис. 4.26).

Рис. 4.26. Модель Chevy 1957года фирмы Viewpoint служит хорошим примером высококачественных моделей из библиотек каркасных сеток. Эта каркасная сетка когда-то поставлялась в качестве примера с дистрибутивом программы 3D Studio R4 (DOS)

Каждый такой объект стоит сотни или тысячи долларов, но в крайнем случае или в ситуациях, когда необходимы сложные и точные органические модели (такие, как реальные люди или животные), использование этих объектов оправдано. Кроме цены, существуют некоторые факты, которые следует знать — во-первых, для объектов без наложенных текстур может потребоваться немало времени для правильного наложения поверхностного слоя. Это связано с тем, что для использования координат наложения может потребоваться разбить объекты на небольшие элементы. Во-вторых, объекты, содержащие большое количество отдельных компонентов, могут быть промаркированы несоответствующим образом, затрудняя, тем самым, выбор необходимых элементов из списка.

Если в библиотеке каркасных сеток отсутствует необходимый объект, попробуйте использовать в качестве начальной присутствующую в библиотеке модель, изменяя ее в соответствии со своими потребностями. Мы столкнулись с подобной ситуацией в игре Zork: Nemesis, когда для одной из головоломок потребовалось шесть или семь комплектов рыцарских доспехов. Бюджет не позволял моделировать все комплекты, поэтому мы купили базовый комплект средневекового оснащения в компании Viewpoint, визуализировали его, а потом добавили или убрали элементы каркасной сетки для придания ей большего сходства с другими эпохами. Конечно, полученный результат не стал исторически достоверным, но, тем не менее, сработал (рис. 4.27).

Многие производители библиотек каркасных сеток предлагают для использования или оценки качества моделей бесплатные образцы на своих Web-узлах или компакт-дисках. Более подробная информация представлена в списке Web-узлов таких фирм в приложении Г. Кроме того, в Internet или библиотеках провайдеров имеетсяизрядное количество общедоступных трехмерных объектов всех уровней качества.

Рис. 4.27. Использование базового комплекта средневековых лат. Различные варианты были созданы добавлением или удалением элементов каркасной сетки. Рисунок Марка Джамбруно (Mark Giambruno) и Лауры Хейнке (Laura Heinke)/Mondo Media для игры Zork: Nemesis ©1996 Activision

Дополнительное руководство по трехмерному моделированию

В этом разделе:

♦ использование модификаторов деформации (deform modifiers);

♦ создание скосов (bevels);

♦ редактирование каркасной сетки (mesh);

♦ применение булевых операций;

♦ завершение построения модели

Дальнейшая работа по созданию дирижабля даст возможность применить некоторые описанные в этой главе теоретические выкладки и методы. По окончании составления набора руководств будет закончена большая часть работы по созданию каркаса дирижабля, и наступит подходящее время для дальнейшей разработки проекта, то есть для добавления собственных деталей и внесения желаемых изменений. Все это позволит превратить корабль в настоящее произведение искусств, достойное занесения в список ваших демонстрационных работ.

Применение модификаторов деформации

Чтобы сформировать оболочку корабля, ее можно построить как объект развертки (sweep). С помощью модификатора деформации масштаба внесите изменения в диаметр объекта.

1. Создайте новый документ или сцену.

2. Для гелиевого газового баллона с помощью дуги (arc) создайте поперечное сечение, подобное листу клевера, шириной 440 единиц (рис. 4.28, а). Сделайте копию этой формы (можно и не делать, если операция развертки в программе не изменяет исходную форму).

3. Для развертки задайте прямой путь, длиной 2500 единиц, с осью, проходящей через центр "клеверной" формы (рис, 4.28, б).

4. Выполните операцию развертки поперечного сечения по указанному пути. В результате должны получиться нижние фигуры, похожие на те, что представлены на рисунке (рис. 4.28, в-г).

Рис. 4.28. Создание гелиевого баллона для дирижабля, а) Формирование с помощью дуг "клеверной" формы для поперечного сечения, б) Чтобы определить длину баллона, нарисуйте прямой путь, в-г) Осуществление операции развертки формы вдоль пути

5. Примените модификатор деформации масштаба к развертке так, чтобы можно было создать "оболочку", задающую диаметр поперечного сечения. Скорректируйте форму оболочки с помощью сплайна Безье (или других имею щихся в программе контрольных точек). Используйте эти установки в графике в качестве ориентира. На горизонтальной шкале отображена длина пути, а на вертикальной — процент масштабирования, относящегося к поперечному сечению (рис. 4.29, а).

6. Готовая развертка должна быть похожа на рис. 4.29, б. Чтобы добиться полноценного сочетания гладкости и плотности каркасной сетки, вам потребуется коррекция количества шагов и сегментов.

7. Визуализируйте объект с точки перспективы и проверьте, что получилось (рис. 4.29, в). Присвойте объекту имя СаэВад.

8. Сохраните файл как В_МА1Ы01.

Рис. 4.29. Использование деформации масштаба для формирования гелиевого баллона, а) Настройка деформации масштаба на создание оболочки, подобной изображенной на рисунке, б) Изменение шагов итоговой каркасной сетки позволяет достичь оптимального сочетания детализации и плотности каркаса объекта, в) Финальная визуализация

Создание скосов

В этом обучающем руководстве предлагается несколько вариантов создания опорных колец для газового баллона. Используйте вариант, поддерживаемый программой или же просто наиболее удобный.

В некоторых программах имеются либо инструменты для создания скосов (bevel), позволяющие с помощью задания параметров непосредственно изменять объект, либо модификатор деформации скоса, применяемый к объектам развертки. Если в программе реализован один из этих вариантов, проделайте с его помощью следующее.

1. Сделайте невидимым объект Gas Bag. Выберите "клеверное" поперечное сечение, использовавшееся для создания газового баллона, или продублируйте созданное ранее (рис. 4.30, а).

Рис. 4.30. Создание скосов опорных колец дирижабля, а) Выбор "клеверного" поперечного сечения б) Использование инструмента создания скоса или создание объекта развертки и последующее применение модификатора деформации скоса, в) Измените скос так, как показано на рисунке, г) Визуализация объекта и редактирование параметров шагов

2. Если в программе нет инструмента для непосредственного создания скосов, замените его объектом развертки, создав путь, длиной 20 единиц. В противном случае, перейдите к шагу 3.

3. С помощью инструмента создания скоса (если он имеется) или модификатора деформации скоса создайте объект развертки со скосами. Используйте модификатор деформации скоса так же, как применялся ранее модификатор деформации масштаба для создания этого объекта (рис. 4.30, б).

4. Откорректируйте скос так, чтобы получить результаты, аналогичные изображенным на рис. 4.30, в (вид сбоку крупным планом).

5. Определите количество шагов для форм и пути, а также необходимую плотность каркасной сетки. Визуализируйте объект и присвойте ему имя BagRngOl (рис. 4.30, г).

6. Сделайте видимым объект GasBag и с помощью операции перемещения с масштабированием (move/scale) переместите BagRngOl примерно на 975 единиц от границы дирижабля. Объект BagRngOl должен слегка выступать за края объекта GasBag. Продублируйте и переместите три копии в указанные на рисунке позиции (рис. 4.31, а), изменив их масштаб.

7. Визуализируйте объект с точки перспективы (рис. 4.31, б).

8. Сохраните файл как В MAIN02.

Рис. 4.31. Расположение опорных колец, а) Размещение колец путем копирования, перемещения и масштабирования. Наилучшие позиции зависят от формы объекта GasBag, созданного ранее, б) Визуализация объекта,

при которой должны появиться световые блики, отраженные от скосов на кольцах

Редактирование каркасной сетки

Для создания такого несложного объекта, как стойка крепления двигателя к кораблю, вместо деформации масштаба лучше всего использовать редактирование каркасной сетки.

1. Откройте файл В_ТНК15. Сделайте невидимыми компоненты двигателя.

2. В окне правого вида создайте цилиндр длиной 75 и радиусом 15 единиц с 16 гранями и 3 сегментами, который будет использоваться в качестве стойки. Для наглядности объект представлен в перспективе (рис. 4.32, а).

3. В окне переднего вида войдите (если это возможно) в режим редактирования вершин и проведите масштабирование одной группы вершин в середине объекта до 80% от исходного диаметра, затем сместите их на 20 единиц вправо (рис. 4.32, б).

4. Проведите масштабирование другой группы вершин в середине объекта до 110% от исходного диаметра и переместите их на 15 единиц влево. Остальные вершины увеличьте до 160% от оригинального масштаба (рис. 4.32, в).

5. Присвойте объекту имя ThrStr01. Визуализируйте объект с точки перспективы (рис. 4.32, г).

6. Сохраните файл как В_ТНК16.

•

Рис. 4.32. Редактирование вершин для создания стойки, а) Создание цилиндра, б) С помощью редактирования вершин проводится масштабирование и размещение первого набора вершин в) Завершение формирования стойки путем редактирования остальнь1х вершин, г) Визуализация объекта

⇐Создание скосов || Оглавление || Применение булевых операций⇒

© Copyright 2011 3d графика и анимация