Вступ

За останні десять років тривимірна графіка високого рівня, завдяки значному збільшенню продуктивності та одночасному зниженні ціни на комп’ютери та програмне забезпечення, перестала бути власністю великих компаній і повністю стала доступна малим компаніям. Все частіше Maya використовується разом із пакетами інженерного моделювання. Такі пакети досить непогані для створення тривимірних моделей, та, як правило, не володіють властивостями для створення фото реалістичних зображень.

Область використання тривимірної графіки неймовірно широка, вона тягнеться від промислової індустрії до сфери освіти. Як правило, для створення мультимедійних проектів, фільмів, широкомовних передач і ігрових додатків потрібні набагато більше аніматорів і розробників тривимірних моделей, ніж в яких-небудь дослідницьких лабораторіях. Приємно усвідомлювати, що можливості даної галузі настільки багатогранні і різні.

Фактично любий пакет тривимірної графіки, в тому числі і Maya, наділений можливістю для візуалізації з використанням сучасних фізично коректних алгоритмів розрахунку таких явищ, як глобальне освітлення і каустика, відбивання і заломлення. І знову ж таки, завдяки швидкості сучасних комп’ютерів, отримання кінцевих зображень при гарній якості займає деякий час.

Основи комп'ютерної графіки

Вектори і пікселі

Існує два основні способи створення комп'ютерної графіки - вектори і пікселі. В першому випадку для кожної фіксованої точки зображення є лінія, що сполучає її з наступною крапкою. Шляхом створення декількох таких ліній можна обкреслити замкнуту область і потім залити її вибраним кольором. Друга назва цього підходу - штриховий малюнок (line art). Оскільки опорні крапки і лінії мають абсолютні координати, можна створювати малюнки будь-якого масштабу, не втрачаючи при цьому якості. Цей підхід чудово підходить для чіткої графіки, наприклад для логотипів, і використовується такими програмами, як CorelDraw і Illustrator.

У другому випадку для створення зображення застосовуються прямокутні крапки, звані пікселями. Вони є структурними одиницями растрового зображення. Пікселі можуть бути забарвлені в будь-який колір. Розгляд їх набору з деякої відстані створює враження звичного зображення або фотографії. Чим більше пікселів, тим більше детальним виходить зображення, якщо його абсолютні розміри при друці або показі на екрані монітора залишаються без змін. Абсолютний розмір зображення, складеного з пікселів, називається дозволом. Якщо зображення складається з великого числа пікселів, мовиться, що воно має високий дозвіл. Наприклад, по ширині 35-мм кадру звичайно уміщається 2048 пікселів, а по висоті - 1536. На відміну від векторних растрові зображення не можна масштабувати. При сильному збільшенні растрового зображення можна помітити, що воно складається з кольорових квадратиків. Подібний формат ідеально підходить для фотографічних зображень. Вони обробляються за допомогою таких програм, як Photoshop і Corel PhotoPaint. Штрихові малюнки дуже рідко використовуються в тривимірному моделюванні, але більшість програм для роботи з такими зображеннями дозволяє перетворити їх в растрові. При цьому існує можливість вибирати необхідний дозвіл.

Звично файли, що містять растрові зображення, набагато більше файлів з штриховими малюнками. Наприклад, кольорове зображення з дозволом 640x480, містить 307 200 пікселів, при цьому кожний з них містить інформацію про частки червоного, зеленого і синього кольорів. Відповідно, розмір необробленого файлу складає 921 600 байт. Це було великою проблемою за часів зародження комп'ютерної графіки, але завдяки техніці стиснення і збільшеним потужностям комп'ютерів це питання вирішено.

У Maya використовується обидва типи графічних файлів. Може виникнути ситуація, коли вимагається створити логотип на основі штрихового малюнка, написати текст за допомогою стандартних шрифтів або імпортувати двовимірний архітектурний план з програми для креслення, наприклад з AutoCAD. У всіх цих випадках джерелом даних є векторне зображення. Також можна узяти двовимірні форми і використати їх як криві моделювання. Для виконання цих перетворень вам може знадобитися інструмент, подібний Okino Polytrans, тому що можливості Maya по імпорту файлів з векторними зображеннями обмежені. Інший популярний у користувачів Maya інструмент для перетворення файлів з векторними зображеннями у видавлені логотипи це Zaxwork's Invigorator. Растрові зображення в Maya використовуються набагато частіше. В основному вони накладаються на поверхні способом, схожим на калькування або наклеювання шпалер. Крім того, результати візуалізації сцен в Maya є растровими зображеннями.

Двовимірна і тривимірна графіка

Легко переплутати двовимірну і тривимірну графіку, тому що користувачі часто намагаються створити тривимірне зображення, використовуючи виключно інструменти для роботи з двовимірними об'єктами. Коли ми говоримо про тривимірну графіку, мається на увазі віртуальний простір з координатами X, Біля і Z, в будь-якому місці якого можуть бути розташовані об'єкти, джерела світла і камери. Можна бачити осі X, Біля і Z, узяті з геометрії. На них в Maya указують допоміжні об'єкти, як показано на мал. 1.11.

Який напрям відповідає кожній з букв? Звичайно це залежить від досвіду користувача. Якщо аніматор працює з двовимірним екраном, вісь X йде зліва направо, а вісь Біля - від низу до верху. При переході до тривимірного екрану з'являється вісь Z, додаючи чинник глибини. Вона може бути направлена як на глядача, так і від нього. Проте для користувача CAD напрям осей буде Основи комп'ютерної графіки ч»

абсолютно іншим. Осі в CAD весь час направлені вниз на координатні площини. Відповідно, осі X і Біля є індикаторами напрямів північ/південь і схід/захід, тоді як вісь Z показує висоту об'єкту. В Maya існує можливість міняти місцями осі Біля і Z, що дуже корисне при роботі з сценами, імпортованими з CAD. Ця властивість може стати в нагоді і при імпорті даних з інших програм для тривимірного моделювання.

Рис. 1 Осі координат