Когда в 1996 году Джон Кэйн (J°hn Капе) из New Riders Publishing впервые предложил мне написать книгу, то для нее уже существовало два подходящих названия. Первым было не относящееся к конкретной программе "Руководство по трехмерному моделированию", а вторым — "Руководство для новичков". Последнее название мне нравилось больше, поскольку я всегда стараюсь помочь тем, кто в этом нуждается (т.к. и мне, когда я только начинал заниматься своим делом, многие люди оказали неоценимую поддержку, так и я хотел бы отплатить добром за добро).
Меня несколько беспокоило то, что книга не посвящена определенной программе. В конце концов, как представить операцию или обучающий пример, когда каждый программный пакет работает по-своему и при этом в каждом из них для одной и той же операции может использоваться различная терминология? С другой стороны, даже если писать книгу о программе, с которой я работал больше всего (3D Studio DOS), что можно придумать такого, о чем не идет речь в таких талмудах как, например, Inside 3D Studio? После недолгих раздумий стало понятно, что многие известные мне факты довольно редко описывались в других книгах, поэтому изложение всей этой информации могло бы действительно пригодиться читателям.
Я также хотел сделать книгу уникальной благодаря тому, что в ней описаны все аспекты работы с трехмерной графикой, от самого понятия трехмерный до советов получения соответствующей работы. Я чувствовал, что мой жизненный опыт служащего и руководителя в этой сфере (равно как художника и творческого директора в одном лице) поможет читателям составить лучшее представление о том, что можно ожидать от карьеры в мире компьютерной графики.
Помимо теоретических выкладок, распространенных инструментов и методов, я также хотел акцентировать внимание на ряде моментов, помогающих в эффективной разработке проекта: трехмерное проектирование, наложение текстур, незначительные детали и многое другое, интересующее художественного редактора. В принципе, хотелось полноценно представить весь творческий процесс, включая первоначальную разработку дизайна и раскадровку, аспекты сценарного моделирования и анимации. Большинство книг и руководств о трехмерной графике весьма поверхностно описывают важные аспекты создания короткометражных роликов, например, соблюдение сюжетной линии, грамотное повествование, монтаж, финальное добавление музыки и звуков.
Во многих руководствах предлагаются неубедительные обучающие примеры, когда читателю приходится выполнять некое элементарное задание для усвоения самой идеи, а после перехода к следующему инструменту описанные ранее концепции больше не используются. В результате у читателя собирается целая коллекция бестолковых мини-проектов. В этой книге практически все обучающие примеры полноценно взаимосвязаны и, в конце концов, приводят читателя к законченному продукту.
И наконец, хотелось изложить весь материал в удобной, доступной форме, чтобы книга походила не на лекцию в университете, а на разговор о взаимно интересной теме. Не обошлось здесь и без юмора, который помог упростить восприятие информации и скрасить монотонность чисто технических выкладок.
Просматривая материал первой книги спустя шесть лет, я был чрезвычайно удивлен тому, насколько изменились возможности аппаратных средств и программного обеспечения, а также качество трехмерных изображений. При составлении книги я учитывал новые программы и методы, а также старался не использовать информацию, которая может устареть в ближайшее время. В книге представлены интервью с различными дизайнерами трехмерной графики, которые делятся с читателем своим опытом и дают полезные советы по определенным вопросам. Было бы очень неплохо, чтобы данная книга оставалась ценным приобретением для вашей библиотеки даже после получения собственного опыта работы в сфере компьютерной графики.
Читателю предстоит оценить результат моих усилий и труда многих людей. Я надеюсь, что книга поможет ответить на многие вопросы, будет способствовать изучению новых технологий, а также станет стимулом для достижения поставленных целей.
Возьмите от книги как можно больше
Книгу можно читать по-разному. Если читатель совершенно не знаком с программами трехмерного моделирования, то в настоящем издании вы найдете краткое описание основных понятий трехмерной графики, ознакомитесь с теорией, инструментами и методами создания видеоклипов, используемыми при работе с любым программным продуктом. Эту информацию следует применять вместе с руководствами, прилагаемыми к программе, в качестве дополнительных рекомендаций. Для закрепления полученного материала можно попробовать создать небольшие пробные проекты.
Как бы то ни было, советуем внимательно прочитать каждую главу, например, сидя в удобном кресле, а затем перейти к компьютеру и попробовать выполнить несколько примеров. Все приведенные примеры находятся в конце ключевых глав, поэтому читателю не придется заниматься их утомительным поиском непосредственно на компьютере (многих это откровенно раздражает).
Используйте книгу вместе с руководствами к конкретным программам
За исключением примеров для 3ds max, Light Wave 3D и Maya, содержащихся на прилагаемом компакт-диске, в этой книге не используются определенные программные продукты, следовательно, в ней нет подробного описания действий, которые следует выполнить при работе с какой-либо из указанных программ. По этой причине для изучения конкретных инструментальных средств или методов, поддерживаемых программой, читателю необходимо ознакомиться с прилагаемыми руководствами. Тем не менее, представленные в книге темы непосредственно относятся к большинству программ, следовательно, если программа не поддерживает какие-либо инструменты или функции, их всегда можно заменить альтернативными методами. Наряду с огромным количеством подсказок и практических советов, в книге приведены разные точки зрения и концепции относительно трехмерной компьютерной графики и средств, используемых при работе с программами трехмерного моделирования.
Примеры лучше воспринимать в качестве дополнений к обучающим заданиям, представленным в руководствах. Их также можно рассматривать как дополнение куже изученным командам конкретного программного приложения. Другими словами, устройте самому себе небольшой экзамен и удостоверьтесь в том, что вы разобрались непосредственно в принципах, а не в последовательности шагов.
Новичкам лучше всего начать с азов и тщательно изучить руководство пользователя соответствующего программного продукта. В прошлом издании этой книги содержалась некоторая вводная информация о программах трехмерного моделирования, а также излагались некоторые теоретические выкладки, которые также не помешают. Второе издание существенно переработано по сравнению с первым, в нем содержится масса новой и полезной информации.
Как правило, пользователи, сталкивающиеся с новым программным продуктом, просто бегло просматривают руководства, пытаясь понять принципы работы программы, а затем приступают непосредственно к обучающим примерам. Поскольку принципы трехмерного моделирования примерно одинаковы в большинстве программ, то в документации, прилагаемой к программе, можно начать с таких разделов, как" Быстрое ознакомление" (Quick reference) и "Краткий справочник" (Reference manual).
Краткий обзор глав
Книга Трехмерная графика и анимация организована просто и понятно, начиная с ответа на вопрос "Что такое трехмерное пространство?" и оканчивая моделированием, методами анимации, а также созданием короткометражного фильма и получением работы. В конце глав 3-10 приведены обучающие примеры по рассмотренной тематике. В приложениях представлена дополнительная информация и ссылки, как, например, словарь терминов, списки организаций, ссылки на материалы и публикации, информация о планировании и построении трехмерных проектов, а также список лиц, чьи изображения используются в книге. Приложения также предложат вам руководство по работе с аппаратными средствами и программным обеспечением (особое внимание уделено требованиям дизайнеров), которое стоит просмотреть в том случае, если пользователь собирается в скором времени заменить или модернизировать компьютерную систему.
Далее приведен краткий обзор содержания всех глав и приложений.
Глава 1, "Виртуальный путь". Введение в трехмерную графику и перечисление приложений, предназначенных для работы с компьютерной графикой. Здесь же предлагается перечень профессий, доступных в данной отрасли, и даются рекомендации относительно всестороннего изучения трехмерного моделирования.
Глава 2\ "Погружение в киберпространство". Описание перехода от двухмерной к трехмерной графике и более подробное рассмотрение основных принципов трехмерного моделирования. Рассматриваются такие темы, как системы координат, ломаные линии, многоугольники (полигоны), объекты, точки обзора, оси и т.д.
Глава 3, "Основы трехмерного моделирования Перечисляются методы и технологии трехмерного моделирования, а также полезные для этой работы навыки. Сюда входит создание двухмерных форм и различные способы их преобразования в трехмерные объекты, равно как трехмерные примитивы и методы трансформации объектов. Эта глава является отправной точкой для целой серии обучающих примеров, представленных в книге.
Глава 4, "Расширенные возможности моделирования". Предлагаются некоторые советы и методы, которые могут пригодиться для создания неординарного проекта.
Здесь же содержится информация о скосах, модификаторах деформации, изменении вершин, подразделяемых поверхностях, выдавливании граней и прочих способах эффективного и профессионального моделирования.
Глава 5, "Полигональное моделирование". Совершенно новая глава для этого издания. В ней рассматриваются специальные требования к моделям, предназначенным для использования в программах реального времени, например, в играх или \¥еЬ-приложениях. В главе расширяется тема редактирования вершин, представленная в главе 4, а также приводится ряд полезных советов по моделированию живых персонажей и транспортных средств для разнообразных игр.
Глава 6у "Наложение текстур". В этой главе демонстрируется, как с помощью карт можно получить более реалистичные каркасные объекты, придавая им цвет и нанося текстурные карты. Рассматриваются следующие темы: как можно использовать наложение карт на объект для создания эффекта детализации, основы создания материалов, системы координат наложения текстур, а также множество различных методов для получения и создания собственных карт текстур.
Глава 7, "Освещение". Исследуются принципы освещения в реальном мире, их применение в трехмерном пространстве, основы распределения освещения при фотографировании и их использование для добавления трехмерным объектам и сценам реалистичности. Также описаны виды источников света и средства управления виртуальной средой, перечислены специальные возможности и функции, доступные при работе с виртуальными средствами освещения.
Глава 8, "Работа с камерами". Представлена терминология, относящаяся к камерам, сравниваются виртуальные камеры и их реальные "коллеги", а также продемонстрировано, как расположение камеры и ее фокусное расстояние увеличивают реалистичность трехмерной сцены. Приводятся методы использования камер для грамотной организации постановки фильма на основе принципов, разрабатываемых в киноиндустрии в течение нескольких десятилетий.
Глава 9, "Анимация". Описание терминов и методов анимации, включая временные шкалы, траекторию движения, прямую/обратную кинематику и т.д. Рассматриваются инструментальные средства и методы анимации персонажей, а также процесс преобразования неподвижных объектов в "действующих лиц".
Глава 10, "Визуализация и вывод изображений". Исследование параметров визуализации, таких как разрешение, форматное соотношение, насыщенность цвета, различные палитры и атмосферные эффекты. В главе описывается создание и применение эффектов дополнительной визуализации (свечение и светорассеяние), а также приводится обзор различных типов вывода завершенных изображений — от цифрового до слайдов и видео.
Глава 11', "Короткометражный фильм". Основы творческого процесса и способов "генерирования" и применения идей. Показывается значение элементов повествования для фильма и рассматриваются подготовительные этапы написания сценария, проектирования, постановки фильма, а также различные аспекты его создания, включая конечную визуализацию, монтаж, дополнительные визуальные и звуковые эффекты.
Глава 12, "Получение работы". Описание первых шагов в карьере дизайнера трехмерной графики, включая поиск компании, составление резюме и презентационных работ, а также подготовка к собеседованию. Представлены различия между служащими и подрядчиками, расписаны требования художественных редакторов, процесс проведения собеседования, возможная зарплата, бонусы и прочие темы, относящиеся к успешной карьере.
Приложение А, "Словарь терминов". Перевод используемой в книге терминологии и краткое описание некоторых концепций.
Приложение Б, "Все, кто помогал в создании этой книги". Полный список компаний и лиц, участвовавших в интервью и представивших материал для данной книги и компакт-диска. Приводится дополнительная контактная информация (для тех, кто захочет заключить контракт на создание проекта трехмерной графики). Кроме того, подобная информация вполне может пригодиться любому работодателю, ищущему новые таланты.
Приложение В, "Рекомендуемая справочная информация". Перечень рекомендуемой для чтения литературы, коллекции изображений и справочный материал, в котором можно найти ответы на многие вопросы, получить творческое вдохновение либо просто почерпнуть много интересного.
Приложение Г, "Полезные адреса". Список адресов Web-узлов школ, организаций и компаний, где содержится полезная информация относительно обучения трехмерной анимации либо предложения соответствующих услуг от дизайнеров и компаний.
Приложение Д, "Аппаратное и программное обеспечение". Рассматриваются практически все компоненты стандартной компьютерной системы и моменты, на которые следует обратить внимание художнику, работающему с трехмерной графикой, при покупке оборудования. Здесь же содержится информация о графических программах и утилитах, которые могут пригодиться для работы в сфере трехмерного моделирования.
Приложение Е, "Адреса компаний". Изложена контактная информация для приобретения всех устройств и программ, упомянутых в приложении Див книге.
Приложение Ж, "Планирование и организация". Описание заключительных концепций исследования, проектирования и создания анимации. Здесь рассказывается о том, как работать со справочными материалами и гарантировать адекватность своих моделей, а также предлагаются советы относительно организации каталогов и объектов, соглашений об именах файлов, составлении бюджета, планировании и многие другие темы.
Прилагаемый компакт-диск
К этой книге прилагается компакт-диск, на котором содержатся файлы с обучающими примерами и инструкциями по работе с 3ds max 4 или выше, LightWave 7 и Maya 4. (Для запуска этих примеров система должна соответствовать минимальным требованиям программы.) Кроме того, представлены цветные версии некоторых черно-белых рисунков из книги, а также примеры анимации и работы художников со всего мира.
Использование обучающих примеров
За исключением главы о полигональном моделировании, все обучающие примеры этой книги основываются на проекте рекламного дирижабля в стиле фильма Blade Runner ("Бегущий по лезвию бритвы"). При подобном подходе пользователь в конечном итоге получает готовую работу для своего портфолио, однако переход сра зу к более поздним примерам может оказаться сложным, поскольку все примеры последовательно взаимосвязаны с материалами предыдущих глав.
С целью упростить для пользователей решение этой проблемы или избавить от необходимости последовательно выполнять все примеры, на компакт-диске содержится множество версий модели на различных стадиях разработки. Причем кроме файлов Maya, 3ds max и Light Wave, в которых представляются все карты и анимационные работы для данной модели, имеются файлы и в стандартном формате DXF, воспринимаемом практически любой программой трехмерного моделирования. К сожалению, формат DXF не поддерживает анимацию и координаты наложения текстур, следовательно, вместо полноценного использования файла DXF, читателю придется самому разработать некоторые аспекты модели.
Файлы примеров разделены по форматам, а затем по номерам глав. В каталоге для каждой главы содержаться подкаталоги с иллюстрированными руководствами в формате HTML, файлы модели (формы) и карты текстур.
Заметьте, что файлы DXF нельзя сохранить с меньшим расширением, в отличие от других форматов, так как они представляют собой уже готовые модули, например, модуль гондолы, модель двигателей и так далее, то есть проект находится уже в завершенной форме.
Просмотр изображений и анимации
В каталогах IMAGES и ANIMATIONS на компакт-диске содержатся работы художников со всего мира. Они предлагаются в качестве обучающих примеров, а также с целью пробудить ваше вдохновение. Однако эти работы НЕЛЬЗЯ распространять без согласия художников либо компаний, имеющих на них авторские права.
Все изображения и примеры анимации сохранены под именем художника либо названием компании в формате JPG (. JPG). Практически все форматы изображений можно просмотреть прямо с диска с помощью программы Adobe Photoshop или любой утилиты для просмотра изображений, как, например, ACDSee, Thumbs Plus, Paint Shop Pro и др. Анимация, содержащаяся на диске, имеет два формата— Microsoft AVI и Apple QuickTime. Как только появляется такая возможность, я стараюсь приобрести анимацию в наиболее качественном (и многоплатформенном) формате QuickTime. Если же модуль QuickTime до сих пор не установлен на вашем компьютере, его можно загрузить с Web-узла www. apple. com.
Ну что ж, вот и все! Теперь идите и покоряйте эту книгу — первая глава уже давно заждалась!
Виртуальный дракон, взмахнувший крыльями, на фоне сгенерированного компьютером заднего плана. ©1996 Вадим Питр-жинский (УасНт Р1е*:ггушку)
Ученик из тени наблюдал, как Учитель бормочет странные заклинания над Сияющим Бассейном света. Тонкие дымчатые щупальца медленно вытягивались из сгустка и двигались к тому месту, где постепенно возникали очертания дракона. На мгновение Учитель приостановился, чтобы рассмотреть результат своих действий, а затем поднял скрюченные руки над создаваемой фигурой, и ее внеземные очертания стали меняться, покрывшись толстой плотной чешуей, переливающейся радужными цветами. Довольный, он улыбнулся беззубым ртом и взмахнул руками, сделав круговое движение.
Лети! — крикнул старик. — Лети к небесам!". В этот момент дракон задрожал, расправил широкие крылья и устремился вверх. Еще мгновение он парил, а затем стал метаться по всей комнате. Охваченный страхом ученик, с дрожащими коленями, кинулся в угол и свернулся клубком на каменном полу. Взглянув на невиданного дракона, он увидел, что тот все приближается, изрыгая потоки огня. Ученик попробовал увернуться, но было слишком поздно! Пламя полностью охватило его и...
И ничего не произошло
В следующее мгновение дракон разлетелся на множество крошечных искр и исчез. Ошеломленный ученик пристально посмотрел на Учителя, который засмеялся и протянул молодому человеку руку.
"Иллюзии, — произнес старик, — существуют только в нашем воображении. Я сотворил дракона, чтобы тебе это продемонстрировать, а заодно и немного поразвлечься." После этих слов он развернулся, отошел назад к Сияющему Бассейну и сел неподалеку от него. "Теперь скажи, что привело тебя сюда?".
"Простите за вторжение, Учитель, — ответил ученик, — ноя прибыл сюда в поисках Виртуального Пути".
"В самом деле? Ну что ж, я могу сказать, что его уже нашел! — рассмеялся Учитель. — Это существо было всего каплей из океана возможностей, ограниченного только умением человека и его воображением. Однако скажи, зачем тебе Виртуальный Путь? Дорога будет долгой и длинной, и на ее прохождение уйдет немало времени и усилий
"Я знаю, — с улыбкой ответил ученик. — И это так здорово!".