3D Engineering

...Лучшее из общего.

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Воспользуемся вторым способом

Верстак В.А.

 


Отрывок из книги
Анимация в 3ds Max 8. Секреты мастерства (+CD)
Верстак В. А.
Издательский дом "Питер", 2006г.

Если вы занимаетесь моделированием и анимацией в программе 3ds Max, вы, скорее всего, уже хотя бы раз создавали колесную и гусеничную технику. Выполняя модели такого уровня сложности, всегда хочется добавить в них какую-нибудь «изюминку». Таким дополнением может послужить анимация движения. В данном разделе рассмотрим один из способов создания и анимации танковой гусеницы.


Для выполнения данного упражнения необходимо загрузить начальную сцену track_start.max с объектами, которые нам понадобятся в работе (рис. 6.29). Она находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке CH06\MAX\track .

Рис. 6.29. Окно проекции Perspective (Перспектива) после загрузки стартовой сцены

Сначала необходимо построить последовательность гусеничных звеньев. Это можно сделать двумя способами:

  • создать длинную цепочку из повторяющихся элементов, а затем деформировать ее по сплайну;
  • используя сплайн, анимировать одно звено, а затем создать копии этого звена со смещением: один кадр анимации — одно звено.

Воспользуемся вторым способом для создания статической геометрии, а затем создадим и анимируем звенья танковой гусеницы с помощью сценария. Сначала необходимо вычислить количество копий звена, которые нам понадобятся, а затем анимировать звено гусеницы по сплайну пути. Для этого выполните следующее.

1. В окне проекции Top (Сверху) увеличьте масштаб звена гусеницы так, чтобы оно заняло максимально возможную площадь (так будет проще выполнять измерения и они будут точнее).

2. Измерьте поперечную ширину звена, исключая размер выступающих шипов (реальный размер, который будут иметь звенья, составленные в цепочку). Для этого воспользуйтесь командой главного меню Tools 4 Measure Distance (Инструменты 4 Измерить расстояние). После выполнения команды щелкните на начальной и конечной точках замеряемого участка и на строке состояния. В результате в поле ввода макрокоманды появится необходимая цифра. В моем случае это 3,805 (рис. 6.30).

Рис. 6.30. Строка состояния с результатами измерения

3. Узнайте длину сплайна, который является формой пути для гусеницы. Для этого достаточно выделить сам сплайн и воспользоваться утилитой Measure (Линейка), находящейся на вкладке Utilities (Утилиты) командной панели. В области Shapes (Формы) будет указана длина сплайна (рис. 6.31).

Рис. 6.31. Настройки утилиты Measure (Линейка): а  — верхняя часть, б  — нижняя

ПРИМЕЧАНИЕ
Если в свитке Utilities (Утилиты) нет кнопки Measure (Линейка), то щелкните на кнопке More (Дополнительно) и выберите в открывшемся окне соответствующую строку.

4. Разделите длину сплайна на ширину звена, и вы получите необходимое количество копий, а также кадров анимации. Я округлил значение, и в результате у меня получилось 90.

5. Измените количество кадров анимации до 90. Для этого нажмите кнопку Time Configuration (Настройка временных интервалов) в правом нижнем углу 3ds Max. В открывшемся одноименном окне задайте параметру End Time (Время окончания) области Animation (Анимация) значение 90 (рис. 6.32).

Рис. 6.32. Окно Time Configuration (Настройка временных интервалов) с измененным количеством кадров анимации

Для создания анимации сделайте следующее.

1. В одном из окон проекций выделите звено.

2. Выполните команду Animation > Constraints > Path Constraint (Анимация > Ограничения > Ограничение пути) и укажите на сплайн track_path . В результате он будет использован в качестве формы пути.

3. В свитке Path Parameters (Параметры пути) настроек контроллера на командной панели установите флажок Follow (Следовать), чтобы объект поворачивался вместе с поворотом кривой. Установите также флажок Allow Upside Down (Разрешить переворачиваться) (по умолчанию контроллер придерживается одной локальной оси, а у нас замкнутая кривая), выберите ось Y и установите флажок Flip (Обратить) (рис. 6.33).

Рис. 6.33. Свиток Path Parameters (Параметры пути) настроек контроллера

4. Выделите звено и создайте его копию. Для этого воспользуйтесь командой главного меню Tools 4 Snapshot (Инструменты 4 Снимок). В открывшемся одноименном окне установите переключатель в положение Range (Диапазон) и задайте следующие значения параметрам: From (От) — 0, To (До) — 89 и Copies (Копий) — 90. В качестве метода клонирования выберите Instance (Образец) (рис. 6.34).

ПРИМЕЧАНИЕ
Значение параметра To (До) равно 89, потому что, выполнив полный круг по замкнутой форме, объект вернется в начальное положение.

Результат клонирования одного звена представлен на рис. 6.35. Таким же образом строятся и другие статические последовательности объектов, например элементы ограждения, столбы, кнопки и даже ресницы.

Рис. 6.34. Настройки создаваемых копий в окне Snapshot (Снимок)

Рис. 6.35. Копии звеньев, созданные с помощью инструмента Snapshot (Снимок)

Итак, приступим к анимации. Выполнить вручную анимацию такого количества объектов достаточно сложно, даже если речь идет о простом повторении нескольких операций. Все было бы просто, если бы нам пришлось настроить анимацию 2 или даже 10 звеньев, но у нас их 90. Придется обратиться к макросценарию, который позволит автоматизировать этот процесс. Звучит пугающе, но попробуем все сложности свести к минимуму.

Сохраните и закройте выполненную сцену. Затем загрузите с прилагаемого компакт-диска начальный файл данного упражнения track_start.max из папки

Программа 3ds Max обладает возможностью отслеживать и записывать почти все команды и действия, выполняемые в процессе работы. Делается это при помощи модуля MAXScript Listener (Интерпретатор MAXScript). Его окно можно открыть, выполнив команду главного меню MAXScript 4 MAXScript Listener (MAXScript > Интер­претатор MAXScript) или нажав клавишу F11 . Мы используем его в качестве основного источника списка будущих макрокоманд. Но сначала рассмотрим кратко, что нам надо будет сделать для создания анимированной гусеницы.

В первую очередь нам понадобится анимировать имеющееся звено при помощи контроллера Path Constraint (Ограничение по пути). Затем, используя единственный анимированный параметр этого контроллера (процент пути, пройденный звеном гусеницы в пределах анимированного участка), привяжем к нему созданные копии этого объекта, выполнив их относительное смещение. Таким образом, мы получим один родительский объект, который позволит управлять скоростью движения всей гусеницы путем изменения времени прохождения этим объектом полного цикла. Иными словами, изменяя время, за которое одно звено гусеницы пройдет полный круг.

Начнем с настройки записи макрокоманд. Откройте окно MAXScript Listener (Интерпретатор MAXScript), для чего используйте либо одноименную команду главного меню MAXScript, либо клавишу F11. В открывшемся окне выполните команду меню MacroRecorder > Enable (Запись макроса > Включить) для включения записи всех выполняемых команд (рис. 6.36).

Рис. 6.36. Настройки меню MacroRecoder (Запись макроса)

В результате окно интерпретатора разделится на две части: в верхней будут выводиться макрокоманды, соответствующие выполняемым действиям, а в нижней — отладочная информация. Одновременно нижнее окно является и полем для ввода макрокоманд. Посмотрим, как это все работает. Выделите в сцене звено гусеницы и копируйте его через буфер обмена (или любым доступным способом) с помощью сочетаний клавиш копирования Ctrl+С и вставки Ctrl+V . В результате в верхней части окна появится запись, состоящая из четырех строк. Для исполнения этого кода откройте окно редактора макрокоманд, выполнив команду главного меню MAXScript > New Script (MAXScript > Создать макрос). В окне отладчика выделите строки, созданные программой автоматически, и перетащите их в окно редактора. Закомментируйте вторую строку, поставив перед ней два минуса, так как она вызывает окно диалога клонирования объекта и нам не нужна (рис. 6.37). Выполните макрос, воспользовавшись командой меню данного окна File 4 Evaluate All (Файл > Оценить все) и предварительно удалив построенную ранее копию звена. Проверьте список объектов, вызвав его кнопкой Select by Name (Выделить по имени) , и убедитесь в том, что макрос создал копию объекта track .

Рис. 6.37. Окно редактора макрокоманд

Итак, вы написали свой первый макрос (если, конечно, не делали этого ранее) и проверили его исполнение. Дополним его необходимыми командами и напишем полный цикл создания и редактирования новых звеньев.

В первую очередь необходимо анимировать движение звена по пути и получить эту часть макрокоманды для записи в код. Для этого нужно выполнить следующее.

1. В одном из окон проекций выделите звено (объект track ).

2. Перейдите на вкладку Motion (Движение) командной панели и в свитке Assign Controller (Назначить контроллер) выберите строку Position: Position XYZ (Положение: положение по XYZ) (рис. 6.38).

Рис. 6.38. Свиток Assign Controller (Назначить контроллер) настроек объекта track

3. В этом же свитке щелкните на кнопке Assign Controller (Назначить контроллер) и в появившемся окне Assign Position Controller (Назначить контроллер положения) выберите строку Path Constraint (Ограничение по пути) (рис. 6.39).

Рис. 6.39. Окно Assign Position Controller (Назначить контроллер положения)

4. В свитке Path Parameters (Параметры пути) щелкните на кнопке Add Path (Добавить путь) и в одном из окон проекций укажите на сплайн пути track_path .

5. В этом же свитке в области Path Options (Параметры пути) установите флажки Follow (Следовать) и Allow Upside Down (Разрешить переворачиваться). В области Axis (Оси) выберите ось Y и установите флажок Flip (Обратить). Как вы видите, настройки такие же, как и для построения статических копий звена (см. рис. 6.33).

После выполнения описанных операций откройте окно MAXScript Listener (Интерпретатор MAXScript). Выделите и переместите в окно редактора макрокоманд пять последних строк, относящихся к выбору и настройке контроллера Path Constraint (Ограничение по пути) (рис. 6.40).

Рис. 6.40. Окно редактора макрокоманд после добавления кода

Если бы мы сейчас запустили на выполнение этот код, то у нас было бы создано еще одно звено, а копии звена с именем track01 был бы присвоен контроллер Path Constraint (Ограничение по пути). Но обратите внимание на то, что, когда мы выбирали сплайн пути, интерпретатор не внес соответствующую строку в список выполненных операций. В связи с этим в конец кода необходимо дописать в окно редактора следующую строку: $.pos.controller.path=$track_path .

У контроллера Path Constraint (Ограничение по пути) есть один анимируемый параметр — Percent (Проценты), который определяет проценты пройденного объектом пути. Этому параметру автоматически было задано значение нулевого и по­следнего кадра анимации. Однако нам не нужна анимация, устанавливаемая по умолчанию, мы собирается привязывать все копируемые объекты к одному звену — track . В связи с этим нам необходимо удалить сгенерированные автоматически ключи анимации. Это можно сделать, добавив в код еще одну строку — deleteKeys $.pos.controller.percent.keys .

Внимание

Знак $ указывает на то, что следом за ним должно идти имя объекта, но так как его нет, то подразумевается выделенный объект сцены.

Если сейчас запустить код на исполнение, то мы получим копию объекта track , к которому будет применен контроллер движения вдоль пути track_path , и все

ключи анимации будут удалены из контроллера. Далее нужно построить зависимость, при которой созданная копия объекта будет следовать за основным объектом. Для этого необходимо выполнить следующее.

1. Выделите в одном из окон проекций или выберите из списка скопированный объект track01 .

2. Перейдите к свитку Assign Controller (Назначить контроллер) и щелкните на плюсике, расположенном рядом со строкой Position: Path Constraint (Положение: ограничение по пути), затем щелкните в открывшемся списке на строке Percent: Linear Float (Проценты: линейное значение с «плавающей» точкой) (рис. 6.41).

Рис. 6.41. Свиток Assign Controller (Назначить контроллер) настроек объекта track01

3. Щелкните на кнопке Assign Controller (Назначить контроллер) и в появившемся окне Assign Position Controller (Назначить контроллер положения) выберите строку Float Script (Сценарий, использующий значения с «плавающей» точкой).

4. Щелкните на кнопке OK  — откроется окно для ввода сценария. Закройте это окно.

5. Обратитесь к окну MAXScript Listener (Интерпретатор MAXScript), выделите и переместите в окно редактора макрокоманд последнюю строку кода.

То, что мы сейчас сделали, позволило нам записать в окно редактора макрокоманд строку кода, меняющую контроллер, созданный по умолчанию, на свой, который можно редактировать с использованием сценария. На рис. 6.42 представлен вид редактора со всеми полученными до настоящего момента командами.

Теперь нужно добавить в окно редактора несколько строк, написанных самостоятельно, без помощи окна MAXScript Listener (Интерпретатор MAXScript).

Рис. 6.42. Окно редактора макрокоманд на данном этапе

1. Добавьте первой строкой for i = 1 to 90 do( . Таким образом мы создаем цикл, выполняющий выражение, которое находится внутри круглых скобок, начиная от 1 до 90. Число 90 — это количество копий звена танковой гусеницы (если помните, мы рассчитали их ранее).

2. Удалите закомментированную вторую строку.

3. В конце кода допишите $.pos.controller.percent.controller.script ="at time (currenttime) $track.pos.controller.percent*0.01+ 0.011*"+i as string .

В первой части этого выражения мы обращаемся к контроллеру управления по коду, созданному в предыдущей строке, и присваиваем ему строковое выражение, находящееся в правой части. Это означает следующее. В текущий момент времени ( at time (currenttime) ) контроллеру выделенного объекта, управляющему процентами ( $.pos.controller.percent.controller.script ), присваиваем значение процентов контроллера объекта track ( $track.pos. controller.percent ), деленное на 100 (так как на самом деле значение процентов считается не от 0 до 100, а от 0 до 1, то есть используем выражение *0.01 ), и задаем смещение на одно звено (общие проценты пути, деленные на количество звеньев: 1/90=0.011 ). Затем это выражение умножаем на порядковый номер (он же номер кадра), который в первой строке присваивается переменной i . Но так как код записывается в виде строковой переменной, числовое значение необходимо вынести за кавычки и обозначить как строковую переменную ( i as string ), оставив в кавычках знак умножения. Умножение на число i позволит каждому новому звену смещаться на соответствующую величину.

4. И, наконец, две последние строки кода будут указывать на то, что вся анимация до первого ключевого кадра и после последнего будет повторяться, то есть

станет непрерывной, вне зависимости от положения ключевых кадров на шкале анимации. Добавьте эти строки :

setBeforeORT $.pos.controller.percent.controller #cycle

setAfterORT $.pos.controller.percent.controller #cycle

5. Завершает код закрывающая круглая скобка (рис. 6.43).

Рис. 6.43. Окончательный код в окне редактора макрокоманд

ПРИМЕЧАНИЕ
На прилагаемом к книге компакт-диске в папке CH06\MAX\track находится файл trackScript.ms. Это описанный выше сценарий. Его можно загрузить в окно редактора макрокоманд и выполнить.

Код готов, но, прежде чем запускать его, необходимо выполнить некоторую подготовительную работу. Выделите объект track и переместите правый ключ анимации объекта в 400-й кадр анимации или дальше. Чем дальше будет располагаться этот ключ, тем медленнее будет двигаться гусеница танка, причем ее движение можно будет ускорить, переместив этот же ключ к началу временного диапазона.

ВНИМАНИЕ
Минимальное значение скорости нужно установить сразу, так как в дальнейшем скорость можно будет увеличить.

Для этого задайте общее количество кадров анимации равным не менее 400. С этой целью откройте окно Time Configuration (Настройка временных интервалов) и в поле End Time (Время окончания) введите значение 400. После этого в одном из окон проекций выделите объект track и передвиньте ключевой кадр из 100-го, созданного по умолчанию, в 400-й.

СОВЕТ
Чтобы быстро изменить временной диапазон шкалы анимации, можно нажать сочетание клавиш Ctrl+Alt, щелкнуть правой кнопкой мыши на шкале анимации и перемещать указатель влево (для уменьшения количества кадров) или вправо (для увеличения). Нажатие этих же клавиш в сочетании с левой кнопкой мыши позволяет изменять начало временного диапазона, установленное по умолчанию в нулевой кадр.

Теперь необходимо установить зацикливание для анимации главного звена. Для этого выделите объект track и откройте окно редактора кривых командой Graph Editors > Track View — Curve Editor (Графические редакторы > Просмотр треков — Редактирование кривых). В левой части появившегося окна выберите анимированный трек для выделенного объекта. После этого в правой части окна выделите существующие вершины и создайте линейное изменение функциональной кривой, щелкнув на кнопке Set Tangents to Linear (Установить линейное управление) (рис. 6.44).

Рис. 6.44. Окно редактора кривых с выделенным треком анимации процентов контроллера Path Constraint (Ограничение по пути)

В окне редактора кривых щелкните на кнопке Parameter Curve Out-of-Range Types (Типы экстраполяции параметрических кривых) . В открывшемся окне Param Curves Out-of-Range Types (Типы экстраполяции параметрических кривых) щелкните на кнопках со стрелками под значком Cycle (Циклический) (см. рис. 5.81).

Теперь все готово к выполнению сценария. Очистите сцену от созданных в процессе экспериментов с кодированием объектов и запустите выполнение сценария. В результате будет создано 90 копий звена гусеницы, распределенных по всей длине сплайна. Запустите воспроизведение анимации и убедитесь, что анимация работает и гусеница движется по сплайну.

ПРИМЕЧАНИЕ
Как вы помните, основной объект track имеет два ключа анимации, соответствующих положению 0 и 100 % пройденного пути. Если изменять на временной шкале положение ключа, имеющего значение 100 %, то будет изменяться скорость движения. Например, передвинув ключ анимации с 400 на 200, вы увеличите скорость движения гусеницы в два раза.

Сейчас анимируем движение колес, по которым движется гусеница. Очевидно, что колесо выполнит столько оборотов за один оборот гусеницы, сколько длин окружностей колеса укладывается в длине сплайна. Разберемся в этом на практике. Сначала узнаем диаметр колеса. Для этого выделите большое колесо и на вкладке Utilities (Утилиты) командной панели щелкните на кнопке Measure (Линейка). В области Dimensions (Размеры) посмотрите размер колеса по осям Y и Z . Таким образом, диаметр колеса в нашем случае — 16,693.

Как известно, длина окружности составляет Π*D , где число Π  — постоянная величина, а D  — диаметр колеса. Таким образом, длина окружности большого колеса равна 3,14*16,693 = 52,4066. Разделив длину сплайна пути track_path на полученную величину, узнаем, сколько оборотов сделает колесо за один оборот гусеницы: 344,721 / 52,4066 = 6,578. Теперь нужно привязать вращение колеса к скорости движения гусеницы. Это можно сделать, воспользовавшись анимацией процентов пройденного пути.

ПРИМЕЧАНИЕ
Создав зависимость вращения колеса от пройденного главным звеном (track) пути, мы оставляем за собой возможность изменения скорости не только движения гусеницы, но и вращения колес.

Для этого сделайте следующее.

1. Выделите колесо Wheel01 и перейдите к свитку Assign Controller (Назначить контроллер) вкладки Motion (Движение) командной панели.

2. В свитке Assign Controller (Назначить контроллер) раскройте список контроллеров для осей поворота и выберите строку Y Rotation: Bezier Float (Y-поворот: значение Безье с «плавающей» точкой) (рис. 6.45).

3. Щелкните на кнопке Assign Controller (Назначить контроллер) и выберите из появившегося списка контроллер Float Expression (Выражение с «плавающей» точкой). Щелкните на кнопке OK для подтверждения выбора.

Рис. 6.45. Свиток Assign Controller (Назначить контроллер) объекта Wheel01

4. В области Create Variables (Создать переменную) открывшегося окна Expression Controller (Контроллер выражения) создайте переменную pathPerc . Для этого в поле Name (Имя) введите имя переменной и щелкните на кнопке Create (Создать) (рис. 6.46).

Рис. 6.46. Переменная pathPerc, созданная в окне Expression Controller (Контроллер выражения)

5. В нижней части окна щелкните на кнопке Assign to Controller (Назначить контроллеру) и в появившемся окне Track View Pick (Выбрать трек) выберите объект track. Раскройте списки его параметров и активизируйте строку Percent: Linear Float (Проценты: линейное значение с «плавающей» точкой) (рис.6.47).

Рис. 6.47. Окно Track View Pick (Выбрать трек)

6. В области Expression (Выражение) окна Expression Controller (Контроллер выражения) введите следующее выражение: degToRad(6.578*360*pathPerc) и щелкните на кнопке Evaluate (Оценить). Разберем это выражение. Функция degToRad() , как вы уже знаете, переводит градусы, которыми удобно оперировать пользователю, в радианы, с которыми работает 3ds Max. Выражение в скобках определяет угол поворота колеса в градусах: количество оборотов колеса на один оборот гусеницы, рассчитанный нами ранее (6,578), умноженное на 360° (один полный оборот в градусах) и умноженное на процент пройденного пути, который мы получаем от объекта track, используя созданную нами переменную pathPerc .

7. Проверьте анимацию, нажав кнопку Play Animation (Воспроизвести анимацию) . Колесо должно вращаться вместе с вращением гусеницы.

Теперь нужно связать анимированное колесо с остальными колесами. Это просто сделать, если воспользоваться окном Parameter Wire Dialog (Окно параметров связей) следующим образом.

1. Выполните команду меню Animation > Wire Parameters > Parameter Wire Dialog (Анимация > Параметры связей > Окно параметров связей).

2. В левой части открывшегося окна Parameter Wiring (Связываемые параметры) выберите из списка анимированное колесо (Wheel01 ). Разверните список параметров выбранного объекта, щелкнув на плюсе слева от имени, и выберите из списка строку Y Rotation: Float Expression (Y-поворот: выражение с «плавающей» точкой).

3. В правой части окна Parameter Wiring (Связываемые параметры) выберите из списка следующее большое колесо — Wheel02 . Разверните список его параметров и выберите строку Y Rotation: Bezier Float (Y-поворот: значение Безье с плавающей точкой).

4. Щелкните на кнопке со стрелкой, направленной вправо. В результате выбранный параметр объекта слева будет управлять выбранным параметром объекта справа.

5. Щелкните на кнопке Connect (Соединить) для завершения создания связи (рис. 6.48).

Рис. 6.48. Окно Parameter Wiring (Связываемые параметры) для большого колеса

6. Повторите вышеописанные операции назначения связей для двух оставшихся больших колес. В моем случае это колеса Wheel03 и Wheel04 .

Для меньших колес, расположенных в верхней части гусеницы, необходимо изменить выражение в поле Expression for Y_Rotation (Функция для поворота по оси Y) на следующее: Y_Rotation+degToRad((7.379-6.578)*360) (рис. 6.49). Это выражение означает, что угол поворота по оси Y малого колеса будет равняться углу поворота большого колеса плюс угол, который получился из разницы количества оборотов большого и малого колес, умноженной на 360°. Количество оборотов малого колеса считается по той же формуле, что и для большого, то есть длина пути делится на длину окружности колеса.

Рис. 6.49. Окно Parameter Wiring (Связываемые параметры) для малого колеса

Рассмотрим, как повысить реалистичность сцены и внести изменения в анимацию гусеницы для учета неровности дороги. Это можно сделать при помощи управления положением вершин сплайна пути track_path , привязанным к колесам. Для этого выполните следующее.

1. Нажмите на панели инструментов кнопку Select by Name (Выделить по имени) и выберите из списка все объекты, в имени которых есть слово track, то есть все звенья танковой гусеницы.

2. Щелкните на выделении правой кнопкой мыши и выберите из контекстного меню команду Hide Selection (Спрятать выделенное).

3. В окне проекции Left (Слева) немного выше правого верхнего колеса постройте объект Rectangle (Прямоугольник) небольшого размера (рис. 6.50). Форма и размер этого объекта не имеют принципиального значения, так как он будет играть роль вспомогательного объекта, к которому будут привязываться вершины сплайна пути.

4. Выделите созданный прямоугольник, если он не остался выделенным после построения, и перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели. В одноименном свитке щелкните на кнопке Reset XForm (Сбросить преобразования).

Рис. 6.50. Прямоугольник, построенный над колесом

ВНИМАНИЕ
Сбросить преобразования необходимо потому, что профиль колеса строился в окне проекции Front (Спереди), а прямоугольник — в окне проекции Left (Слева). Значит, эти два объекта имеют разные локальные системы координат, что вызовет изменение положения колеса при его связывании с прямоугольником, если не сбросить преобразования.

5. В окне проекции Left (Слева) выберите сплайн пути ( track_path ) и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели.

6. Перейдите на уровень редактирования вершин и выберите две вершины, расположенные рядом с правым верхним колесом (рис. 6.51).

7. Примените к выбранным вершинам модификатор Linked XForm (Связанное преобразование), выбрав его из списка модификаторов вкладки Modify (Изменение).

8. В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора Linked XForm (Связанное преобразование) щелкните на кнопке Pick Control Object (Указать кон­тролирующий объект) и в одном из окон проекций выберите построенный прямоугольник (рис. 6.52).

9. Проверьте сделанную привязку, для чего в окне проекции Left (Слева) выделите и произвольно переместите прямоугольник. Вместе с прямоугольником должны перемещаться вершины сплайна пути.

10. Отмените выполненные перемещения, чтобы вершины сплайна пути вернулись в исходное состояние.

Рис. 6.51. Вершины, выбранные для редактирования

Рис. 6.52. Свиток Parameters (Параметры) настроек модификатора Linked XForm (Связанное преобразование)

11. Привяжите к прямоугольнику правое верхнее колесо. Для этого нажмите кнопку Select and Link (Выделить и связать) на главной панели инструментов, затем щелкните на колесе и, когда указатель примет соответствующий вид, перетащите его на прямоугольник.

12. Снова проверьте правильность привязки, перемещая прямоугольник: теперь вместе с вершинами сплайна будет перемещаться колесо.

Далее необходимо выполнить такие же привязки для всех остальных колес. Отличие состоит лишь в том, что для выбора необходимых вершин применяется модификатор SplineSelect (Выбор сплайна) или Edit Spline (Редактирование сплайна). Рассмотрим пример привязки следующего колеса.

1. Копируйте прямоугольник или постройте новый и разместите его напротив второго колеса (рис. 6.53).

Рис. 6.53. Расположение второго управляющего прямоугольника

2. Если вы построили новый прямоугольник, то сбросьте преобразования, для чего перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и в одноименном свитке щелкните на кнопке Reset XForm (Сбросить преобразования).

3. Вернитесь к стеку модификаторов сплайна пути, для чего выделите сплайн track_path и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели.

4. Выберите из списка модификаторов строку SplineSelect (Выбор сплайна).

5. Перейдите на уровень редактирования вершин, развернув список подобъектов модификатора и выбрав строку Vertex (Вершина).

6. Выделите две вершины, расположенные у основания второго колеса.

7. Примените к выбранным вершинам модификатор Linked XForm (Связанное преобразование), выбрав его из списка модификаторов.

8. В свитке Parameters (Параметры) (рис. 6.54) настроек модификатора Linked XForm (Связанное преобразование) щелкните на кнопке Pick Control Object (Указать контролирующий объект) и в одном из окон проекций выберите второй прямоугольник.

Рис. 6.54. Стек модификаторов объекта track_path после привязки второй группы вершин

9. Привяжите ко второму прямоугольнику второе колесо. Для этого нажмите кнопку Select and Link (Выделить и связать) на главной панели инструментов, затем щелкните на колесе и, когда указатель примет соответствующий вид, перетащите его на прямоугольник.

10. Проверьте анимацию.

После анимирования всех необходимых объектов можно переходить к тонкой настройке анимации, включая скорость движения, положение в пространстве и т. д., а затем визуализировать ее. Кроме того, можно передать неровности дороги во время движения, установив зависимость положения колес и траков гусеницы от положения вспомогательных прямоугольников. Для этого достаточно последовательно анимировать смещение этих прямоугольников в вертикальной плоскости.

ПРИМЕЧАНИЕ
Вы можете использовать файл track_end.max, расположенный в папке CH06\MAX\track прилагаемого к книге компакт-диска, для ознакомления с настройками анимации. В папке CH06\Video находится анимационный ролик tank_track.avi, выполненный по этому упражнению.

 

Архив статей

 июн   Июль 2019   авг

ВПВСЧПС
   1  2  3  4  5  6
  7  8  910111213
14151617181920
21222324252627
28293031 
Julianna Walker Willis Technology

Случайная новость

Aleksey Fedorov

Здравствуйте. Меня зовут Алексей Фёдоров. Я несколько месяцев изучаю 3ds max и вот захотел написать урок. В этом уроке мы создадим комету с помощью системы частиц Particle Flow. Делал я урок в 3ds max 2009, но не надо сразу бросать урок, если у Вас макс более старый, ведь различия между версиями в основном заключаются в технических улучшениях (там оптимизация, например), а не в функционале. Главное, чтобы макс был хотя бы шестой версии, ведь именно с этой версии в макс интегрирован Particle Flow. Урок рассчитан на новичков: то есть попутно я буду описывать значение моих шагов: что они нам дадут. Когда будем применять какой-нибудь оператор, то буду писать о его параметрах. Хотя, профессионалам для закрепления знания, возможно, тоже могут ознакомиться. Я не буду пытаться добиться великого реализма, а просто покажу работу частиц.

Начнем все просто. Первое - это создадим саму комету. Цель моего урока показать не моделирование, а работу с самими частицами. Поэтому сама комета у меня будет простым маленьким шариком, где-то 15 см в радиусе. (Люблю я в сантиметрах работать и всё). Далее нажмем на кнопку 6 на клавиатуре и откроем окно Particle View. С помощью Particle View сделаем самое сложное - хвост кометы.

Мне бы хотелось поговорить об интерфейсе. Он достаточно прост.

1) Это список всех доступных операторов, которые и влияют на поведение частиц

2) Диаграмма частиц. Каждое событие содержит в себе один и более операторов. Чтобы они работали последовательно, их связывать надо.

3) Настройки оператора.

4) Description - описание оператора, то есть, как на поведение частиц повлияет.

Теперь об определениях для полного понимания материала.

Событие (Event) - единица организации диаграммы частиц или схемы событий. События бывают двух типов: global (глобальное) и local (локальное)

Глобальное Событие (Global Event) - это самое первое событие в диаграмме частиц. По умолчанию содержит оператор Render. Обычное это событие называется именем пиктограммы источника частиц.

Локальное событие (Local Event) - все остальные события в диаграмме частиц. Birth Event (Событие Рождения) - это особый тип событий, который отвечает за генерацию частиц. К нему можно присоединить любое количество операторов и оно ставится сразу после Глобального события.

Оператор (Operator) - это действия, которые комбинируются в события. Они влияют на поведение частиц.

Частицы (Flows) - в эту группу операторов входят операторы Empty Flow и Standard Flow. Именно их ставят на начальном этапе.

Критерий (Tests) - операторы, которые влияют на частицы по принципу True/False. Скажем если частица удовлетворяет условию критерия, то с ней будет происходить какие-нибудь действия (например, сможет в следующее событие переходить, если критерий Spawn и т.д).

Далее мы должны создать два оператора - Empty Flow и Birth и СВЯЗАТЬ. Их вы можете найти в списке операторов (Подчеркнул). Просто переместите их на поле диаграммы. Empty Flow и Standard Flow отвечают за то, как частицы будут отображаться на мониторе. В Empty Flow мы с нуля выстраиваем внешний вид частиц, имея всего лишь одно глобальное событие с оператором Render, а в Standard уже есть набор операторов с двумя событиями (Глобальное и Событие Рождения, содержащие ещё несколько других операторов).

Я выбрал Empty Flow, чтобы строить систему частиц с нуля. У нас  появилась пиктограмма источника частиц. имя по умолчанию:  PF Source 01

Теперь об операторе Render. Он отвечает за то, как частицы будут выглядеть при визуализации. Вы можете установить процент визуализируемых частиц (параметр Visible), выбрать, каким образом будет идти визуализация (параметр Type; например при включении опции Phantom будут просчитываться только анимация частиц, но самих мы не увидим, при опции None - вообще визуализации не будет, при опции Geometry (по умолчанию) - частицы полностью визуализируются). Параметр Render Group Result позволяет нам определить, как будет визуализироваться сетка частиц.

Оператор Birth нужен как воздух, потому что он отвечает за генерацию частиц. Он будет образовывать событие генерации частиц (Birth Event).

Emit Start и Emit Stop - параметры, указывающие в каком временном промежутке будут генерироваться частицы. Параметр Amount указывает, сколько всего будет  создано частиц. При переключении на параметр Rate  можно будет определить кол-во создаваемых частиц  в секунду. Поле Total показывает, сколько всего будет созданных частиц. Параметры для нашего проекта представлены ниже на картинке.

Ещё один оператор, который появился в событии генерации частиц - Display. Он точно определяет, как частицы будут отображаться во вьюпортах. Самый быстрый - Ticks (частицы отображаются в виде крестиков). Самый медленный - Geometry (полное отображение геометрии частиц). Переключатель Show Particles ID показывает ID-номера частиц. С помощью параметра Selected можно выбранным частицам назначить свой тип отображения в вьюпортах. Для нашей кометы настройки менять не надо.

Интересное Примечание:

Кстати, можно быстро упомянуть, как правильно выбирать частицы. Для этого выделите пиктограмму источника частиц и перейдите на вкладку Modify. Разверните свиток Selection и выберите уровень выделения частиц: Particle или Event. При уровне Particle, мы  выделяем отдельные частицы вручную или через ID-номера, а на уровне Event Вы выбираете все частицы, принадлежащие к отдельному событию. Этот свиток внизу на картинке.

Теперь в наше событие мы добавим новый оператор - Position Object. Он нужен для определения источника потока частиц. По умолчанию источником выступает наша пиктограмма PF Source 01, но в качестве источника нам нужна наша сфера. Найдите кнопку Add, нажмите её и в списке Emitter Objects будет имя нашей сферы. Переключатель Lock On Emitter заставляет часть частиц склеиваться с источником потока, а переключатель Inherit Emitter Movement заставляет частицы двигаться по направлению и скорости источника частиц. Параметры Multiplier% и Variation% позволят управлять процентом частиц, которые будут копировать движения источника. Выпадающее меню Location позволяет определить тип источника (Surface (поверхность) или Edge (ребро), например). Для нашего проекта добавьте только нашу сферу в список источников.

Интересное Примечание:

Если по событию в диаграмме щёлкнуть правой кнопкой мыши, то в контекстном меню есть 2 интересных пункта: Insert и Append. Оба эти пункта содержат в себе список операторов. Только при выборе оператора из списка Insert оператор в событии займёт место, где был совершён щелчок, а при выборе из списка Append оператор автоматически займёт место в конце события.

В качестве последнего оператора первого события мы возьмём критерий Spawn. Он нужен для создания новых частиц из уже существующих. Этот критерий часто выполняет роль связующего между событиями. Вот тут я вам рекомендую подбирать параметры самим. аккуратно работайте с параметром Spring: от него сильно зависит кол-во новых частиц. Не перестарайтесь. Параметр Rate указывает на то, сколько частиц будут генерироваться за секунду. Все зависит оттого, какой результат заходите получить при визуализации. Вот мои настройки для моего проекта.

Итак, мы завершили создание глобального события и событие рождение. На картинке то, что должно было у Вас получиться в диаграмме.

Вот так будет выглядеть схема после добавления теста Spawn.

Есть ещё один тип объектов, который будет относиться к нашей теме - Space Warps (Пространственные Деформации).  Это невизуализируемые объекты, которые влияют на поведении других объектов. Можно сымитировать эффект ветра, ряби волны и т.д.. Нам понадобится объект Wind. Комета при движении встречает сопротивление и сопротивление мы сымитируем объектом Wind. Чтобы его создать на панели Create найдите разделы Space Warps и в группе Forces выберите объект Wind.

Далее создайте его, как показано на моём скриншоте. Главное, чтобы стрелка (Направление ветра) была против потока частиц.

Выполним настройку для нашего проекта

Главное сделать правильный подбор параметров, чтобы было естественнее. Параметр Strength регулирует силу ветра. Decay - затухание (чем больше этот параметр, тем меньше расстояния от источника требуется для начала спада скорости ветра). Параметр Turbulence (это как раз та турбулентность, при которой в реальной жизни нас потряхивает в самолёте, а пилот говорит: "Мы попали в небольшую зону турбулентности. Пожалуйста, оставайтесь на местах и пристегните ремни") влияет на случайное изменение движения частиц, а параметры Frequency и Scale влияют на периодичность и масштабы турбулентности (Короче, чем выше значения Frequency и Scale, тем турбулентность будет более хаотичной и менее сглаженной).

Щёлкните правой кнопкой мыши по пустому участку диаграммы и из контекстного меню найдите пункт New - Operator Event. В списке Operator  Event находятся те операторы, при выборе которых мы создаём событие с этим оператором.  Из этого списка выберите оператор Force. Он  нужен для подключения объекта Wind. Нажмите на кнопку Add и выберите наш объект Wind. Через параметр Influence мы настраиваем процент влияния нашего ветра (менять не надо).

Также в событии автоматически появится оператор Display, но его трогать мы не будем, а описание я давал выше.

Кометы при движении оставляет за собой след, то есть хвост, от быстрого перемещения, но при этом  он недолговечен, поэтому придётся применить оператор Delete. Из самого названия понятно, что он служит для удаления частиц из системы. Без этого оператора частицы будут "проживать" бесконечную жизнь в пределах анимации, что помешает придать реализма нашей комете. А так мы сможем задать их временной промежуток. Существует 3 переключателя в настройках оператора в группе настроек Remove:  All Particles,  Selected  Particles Only и  By Particle  Age. При All Particles из сцены будут удаляться все частицы, при Selected Particles Only будут удаляться выбранные частицы (об отборе частиц говорилось выше), но нам нужен By Particle Age для установки промежутка времени, который должна проработать частица. Параметр Life Span определяет кол-во кадров для работы частицы, а при параметре Variation определяет промежуток отклонения от числа Life Span. То есть время для каждой частицы рассчитывается по формуле Life Span + (любое число от -1 до +1, умноженное на Variation). Параметры для нашего проекта представлены ниже на картинке.

Теперь мы должны описать форму наших частиц. Сделаем это с помощью оператора Shape. Это данное действие можно было бы и для предыдущего события сделать. Там нам понадобятся 2 параметра: Shape (мы выбираем форму наших частиц) и Size (выбираем размер). За форму частиц возьмём сферу, а размер поставим равный двум сантиметрам.

Чтобы наш хвост кометы выглядел лучше,  мы будем уменьшать размер частиц с помощью оператора Scale.  Тут  очень важную роль играет выпадающее меню  Type. Именно оно и будет указывать, от какого значения будет идти расчёт размера. При параметрах Overwrite Once и Inherit Once происходят пока идёт действие оператора, а трио параметров Absolute, Relative First, Relative Successive ведут масштабирование, пока частица находится в события. Разница состоит в том, что некоторые ведут расчёт от исходного размера частиц (например, Absolute или Overwrite Once), а некоторые ведут расчёт изменённых размеров (если, конечно эти изменения были и к таким относятся, например, Inherit Once или Realtive First). Также стоит поговорить о разнице масштабировании в Scale Factor и Scale Variation. В первом можно указать текущий размер, а во втором - процент от текущего размера. Можно снять флажок Constrain Proportions, который есть в обоих типах масштабирования, чтобы вводить по осям разные значения масштабирования. Настройки для нашего проекта показаны ниже на картинке.

Уфф.......закончили создание частиц. Теперь создадим материал для кометы и частиц. Сначала для кометы. Вызовите окно Material Editor (кнопка M английская). Выберите пустую ячейку и настройте материал, как у меня на картинке.

Далее создадим материал для частиц. Разработчики 3ds max создали специальную карту - Particle Age. Назначьте эту текстуру каналу Diffuse. Она помогает установить цвет наших частиц для трёх этапов:

1) Рождение частицы (Color #1)

2) Основной цвет для активной частицы (Color #2)

3) Цвет частицы  (Color #3)

Также для каждого этапа есть параметр Age. Параметр этот рассчитывается в проценте от  всей жизни частицы.

1) Age #1 показывает время для перехода с Color #1 к Color #2

2) Age #2 показывает сколько времени частица будет иметь цвет, указанный в Color #2

3) Age #3 показывает когда цвет частицы будет как Color #3

Лично я так сделал:

И настройте стандартные настройки материала шейдера Blinn:

Материал готов, но нам нужно его ещё добавить к частицам. С материалом для кометы  все просто делается через кнопку Assighn Material To Selection.

А вот с частицами надо попариться немного. Вернёмся к окну Particle Flow. В последнее событие добавьте оператор Material Dynamic. Через него можно легко применить наш материал к частицам. В настройках под параметром Assighn Material, (у параметра должен стоять  флажок), кнопка None. Вот и из редактора материалов переместите материал нашей  кометы на кнопку None. Материал готов.

Ну что ж.............практически все готово. Теперь только поработаем над фоном. В интернете найдите любое изображение звёздного неба. Через окно Environment (кнопкой 8 вызывается) и через кнопку Environment map добавьте ваш фон.

Все готово. Вот мой результат:

Надеюсь, что Вам мой урок понравился и помог понять основы использования частиц. Есть вопросы, предложения, примечания: пишите в асю по номеру 429-835-611.

далее