Для создания полноценных персонажей, механических устройств или других объектов, которые состоят из многочисленных элементов, двигающихся по отношению друг к другу, следует организовать взаимодействие между компонентными объектами с помощью связей. Связь (link) — это соединение (сочленение) между двумя объектами, при котором анимирование одного объекта отражается на другом. Когда взаимосвязь определена, первый объект называется родительским/главным (parent), а осуществляемые с ним операции автоматически передаются второму объекту, называемому дочерним/подчиненным (child).
(chain) — это набор сцепленных объектов, организованный по аналогии с иерархией родительский/дочерний, причем добавляются дополнительные элементы, такие как внучатый объект, правнучатый и т.д. Если перемещается родитель скии, перемещается и дочерний элемент, а поскольку дочерний элемент является родителем внучатого объекта, последний перемещается вместе со своими "родичами",
Если бы цепи и связи не использовались, объекты распадались бы на отдельные элементы сразу вначале анимирования. После объединения объектов посредством связей образуется иерархическое дерево (hierarchical tree), в котором воздействие на главный ствол (родительский объект) передается всем подчиненным ветвям (дочерним объектам), а перемещение единой большой ветви затрагивает соединенные с ней меньшие ветви (более поздних потомков). По сути, иерархическое дерево часто используется для демонстрации взаимоотношений между объектами при работе с анимацией (рис. 9.8).
Рис. 9.8. Графическое представление иерархической древовидной структуры возможных звеньев. Подобная информация зачастую выводится программами трехмерного моделирования в текстовом формате
Взаимосвязанные объекты вовсе не обязательно должны объединять элементы друг с другом. Существуют различные виды звеньев, использование которых по-своему влияет на всю цепь объектов. Одно звено, часто называемое Шаровое сочленение (ball joint), напоминает плечевой сустав человека, который имеет диапазон перемещения (рис. 9.9). Если подобная свобода нежелательна, ее можно ограничить путем блокировки (constraint) некоторых осей вращения. Область вращения также регулируется с помощью угловых ограничений, при использовании которых сочленение не может изгибаться в определенных направлениях или сгибаться в противоположную от себя сторону.
Рис. 99. Физическое представление некоторых разновидностей звеньев и сочленений, поддерживаемых обычными программами трехмерного моделирования
При шарнирном сочленении (hinge), похожем на коленный сустав, вращение разрешается только вдоль одной оси. Оно используется для создания дверей, рычагов и других механических устройств (или частей тела), которые перемещаются подобным образом.
В других видах звеньев вращение вообще не допускается, зато остается возможность надвижного вложения объектов друг в друга наподобие складывающихся элементов телескопа. В данном случае сочленение объекта привязано к единой оси движения, направленной вдоль длины двух объектов. Расстояние надвижного перемещения также можно настраивать с целью не допустить распадения объектов на отдельные элементы. Подобный тип сочленения пригодится, например, для ограничения свободы движения кнопки дверного звонка.
Методы организации связей и цепей в каждой программе реализуются по-своему, однако, как правило, необходимо выбрать команду или пиктограмму связывания
(link), а затем — дочерний объект, взаимосвязанный с родительским объектом, или наоборот. На данном этапе можно добавить дополнительные связи или изменить существующие для реализации соответствующих ограничений. Параметры звена можно проверить путем кругового перемещения объектов в интерактивном анимационном окружении. Как правило, объект можно разъединить (unlink) с цепью, избавляя его от непосредственного влияния других объектов.
