Вход в систему

31.03.2007

Анимация в 3D Studio MAX (Часть 1).

← вернуться к списку

Общий подход к анимации в 3D Studio MAX

Вы, наверное, много раз видели красивые мультфильмы, сделанные на компьютере в различных графических пакетах. Например, мультфильм "Шрек", или "Ледниковй период", или "Роботы"и т.п.

Освоив данный раздел, Вы сможете сами создавать движение объектов в 3D Studio MAX. Это может быть анимация для компьютерных игр, мультфильмов, заставок, иллюстраций, презентаций и т.д. С помощью 3D Studio MAX Вы сможете справиться с любой подобной задачей.

Основной принцип создания анимации довольно прост. Его используют практически все программы, связанные с созданием движущихся объектов (как 2D , так и 3D ). Вы задаёте разные значения параметрам объекта в разные моменты времени.

Анимировать можно практически любой параметр: положение объекта в пространстве ( X , Y , Z ), вращение, масштабирование объекта и т.д. Можно также анимировать цвет материала или параметры модификатора.

Принцип анимации

Анимация основана на принципе человеческого видения. Если перед взором человека быстро меняются одна на другую несколько схожих неподвижных картинок, у человека возникает ощущение движения. Каждая отдельная картинка называется кадр (farme).

Последовательность кадров. При их быстрой смене возникает эффект перемещения
            точек.
Рис 1. Последовательность кадров. При их быстрой смене возникает эффект перемещения точек.

Основная сложность при создании любой анимации - создание огромного количества кадров. Одна минута анимационного фильма требует от 720 до 1800 отдельных картинок в зависимости от качества анимации. Создание картинок вручную - очень трудоёмкая работа. Поэтому на помощь приходит техника key framing.
Суть её в следующем. Большинство кадров в анимации - это слегка изменённые предыдущие кадры. Если создавать только главные, ключевые кадры (key frame), в которых происходит кардинальное изменение положения объекта, его формы, цвета и т.п., можно значительно ускорить процесс создания анимации. В этом случае те кадры, которые должны находиться между ключевыми (они называются tween), могут быть легко созданы при помощи простых подсчётов. Затем все key frame и tween состыковываются, и получается готовая анимация.

Ключи анимации и их настройка

В программе 3D Studio MAX Вы создаёте только главные кадры ( key frame). 3D Studio MAX сам подсчитывает и создаёт то, что должно быть между ключами, чтобы в итоге получилась цельная анимация. Этот способ анимации основан на понятии <ключ>. Кроме того, в 3D Studio MAX также есть другой способ анимирования объектов - с помощью <траектории> или <по траектории>.

Ключ - это фиксированное значение какого-либо параметра в заданный момент времени. Основные ключи анимации - по перемещению, вращению и изменению размера. Ключи выставляются в нужных кадрах. Их может быть любое количество, но не большее, чем кол-во кадров.

                            изменение объекта
ключ 1 ----------------------------------------------------- ключ 2

Перед Вами полоска с номерами кадров и ползунок Time Slider (временная полоса).

Временная полоса с
            расставленными на ней ключами анимации
Рис 2. Временная полоса с расставленными на ней ключами анимации

Зелёные квадратики напротив кадров с номерами 0, 10, 23, 40, 55 - это ключи анимации. В кадрах с этими номерами с объектом происходит какое-то изменение.
Эти изменения могут быть, как говорилось выше, самые разные: изменение положения объекта, размера, изменение материалов, звука, эффектов и т.д.
Ползунок позволяет перемещаться между кадрами.

Способы постановки ключей в 3D Studio MAX

1. Автоматический

Вы переходите на какой-либо кадр анимации и, включив специальный режим Auto Key (автоматическая расстановка ключей), изменяете каким-либо образом объект (например, перемещаете его). На временной полосе появляется ключ.

Когда вы переходите в режим автоматического создания ключей анимации, временная полоса становится красного цвета.

Активирован режим
            Auto Key
Рис 3. Активирован режим Auto Key

В ключах, располагающихся на временной полосе, хранится информация о положении объекта в пространстве (перемещение, вращение) и изменении его масштаба. Все другие ключи можно увидеть в специальном редакторе ключей анимации, о котором пойдет речь немного позже.

Если ключ является первым в текущей анимации для данного параметра, второй ключ создаётся автоматически в нулевом кадре, чтобы сохранить первоначальные значения параметра. Таким образом, если Вы нажали кнопку Auto Key , выбрали объект, перетащили ползунок и изменили объект - Вы автоматически получите 2 ключа: в том кадре, где находится ползунок, и в нулевом кадре.

При установке ключа
            в 15-ом кадре автоматически появился ключ в нулевом кадре.
Рис 4. При установке ключа в 15-ом кадре автоматически появился ключ в нулевом кадре.

Создадим простую анимацию примитивному объекту. "Падающий цилиндр".

1. Создаём цилиндр

.Объект готов к анимации.
Рис 5. Объект готов к анимации.


2. Включаем Auto Key

Включаем Auto Key
Рис 6. Включаем Auto Key

3. Передвинем ползунок, например, на 20-й кадр

Ползунок передвинут на 20-й кадр.
Рис 7. Ползунок передвинут на 20-й кадр.


4. Повернём объект, используя инструмент Select and Move

Поворачиваем цилиндр.
Рис 8. Поворачиваем цилиндр.

5. Появятся 2 ключа: в 20-ом и в нулевом кадрах.

Автоматически появились 2 ключа анимации, в которых записано изменение
            параметра вращения по оси Y объекта Cylinder.
Рис 9. Автоматически появились 2 ключа анимации, в которых записано изменение параметра вращения по оси Y объекта Cylinder.

Чтобы запустить анимацию и посмотреть, что получилось, нажмите на кнопку Play.

Кнопки проигрывания анимации.
Рис 10. Кнопки проигрывания анимации.

2. Расстановка ключей вручную.

Этот способ даёт возможность большего контроля, чем метод Auto Key , так как у Вас есть шанс испытать новую идею и затем сразу отказаться от неё, не уничтожая работу. Когда Вам нравится то, что Вы видите, Вы щелкаете на большую кнопку Set Keys или нажимаете < K> на клавиатуре, чтобы установить ключ. Если Вы не сделаете этого, ключи не будут установлены.

Включен режим Set Key.
Рис 11. Включен режим Set Key.

Для того, чтобы увеличить количество кадров в линейке (ведь стандартные 100 кадров - это около 3-х секунд), нужно нажать на кнопку Time Configuration

Расположение кнопки
            Time Configuration
Рис 12. Расположение кнопки Time Configuration

Откроется диалоговое окно.

Диалоговое окно
            Time Configuration
Рис 13. Диалоговое окно Time Configuration

Рассмотрим наиболее используемые параметры.
Frame Rate - частота кадров. Здесь представлены на выбор 3 стандарта:
NTSC - 30 кадров в секунду
PAL - 24 кадра в секунду
Film - киностандарт, 24 кадра в секунду
и Custom - произвольное количество кадров, устанавливается пользователем. Количество кадров влияет на скорость происходящего в анимации. К примеру, если объект пермещается из одной точки в другую в течение 90 кадров при частоте 30 кадров в секудну, то это будет длиться 2 секунды. Если же частота кадров - 24 к/с, то длительность перемещения будет почти 4 секунды. Теперь Вы понимаете, как создаётся эффект замедленной съёмки в кино. Нужный эпизод записывается с завышенной частотой кадров в секунду (например, 120 вместо 24-х), а проигрывается со стандартной скоростью в 24 кадра в секунду.
Но верёнмся к окну Time Configuration.

Следующий раздел - Animation, анимация.
Start Time - кадр, который будет первым в линейке кадров
End Time - кадр, который будет последним в линейке кадров
Length - номинальное количество кадров в сцене. Именно этот параметр мы изменяем, если хотим увеличить или уменьшить количество кадров.
Frame Count - реальное количество кадров в сцене (на 1 больше, так как начало не с 1-ого, а с нулевого)
После того. как нужные измененя внесены, жмём ОК.

Анимация параметров текстуры

Теперь попробуем создать анимацию материалу, который будет наложен на наш Cylinder. Внимательно посмотрим на панель Material Editor (редактор материалов) и найдем группу параметров Blin Basic Parameters.

Группа параметров Blinn Basic Parameters в окне редактора материалов
Рис 14. Группа параметров Blinn Basic Parameters в окне редактора материалов

Найдем там параметр Diffuse ("Рассеянный"). Напротив него можно увидеть прямоугольник, в котором задается цвет материалу.

Параметр Diffuse группы Blinn Basic Parameters.

Рис 15. Параметр Diffuse группы Blinn Basic Parameters.

Если щелкнуть по нему, то вы попадете в режим выбора цвета.

Окно Color Selection: Diffuse Color - выбор цвета.

Рис 16. Окно Color Selection: Diffuse Color - выбор цвета.

Теперь попробуем сделать анимацию изменения цвета. Принцип работы тот же, что и в предыдущей анимации, только, переместив бегунок Time Slider, мы будем менять цвет объекта. Итак, порядок действий следующий:
1. В редакторе материалов присваиваем материалу цвет.
2. Включаем Auto Key
3. Передвигаем ползунок Time Slider в последний кадр.
4. Меняем цвет материала.
5. Присваиваем материал объекту.
6. Появляются 2 ключа: в первом и последнем кадрах.

Присваиваем
            материалу цвет и включаем Auto Key.
Рис 17. Присваиваем материалу цвет и включаем Auto Key.

Передвигаем ползунок в последний кадр, меняем цвет материала,
            присваиваем материал объекту.
Рис 18. Передвигаем ползунок в последний кадр, меняем цвет материала, присваиваем материал объекту.

Обратите внимание, что вокруг индикатора цвета напротив Diffuse появилась красная рамка. Такая рамка показывает, что параметр анимирован.

Итог любой анимации - видеофайл. Т.е. необходимо провизуализировать анимированную сцену в файл. Для этого зайдёи в уже знакомое меню Rendering => Render.

Окно Render.
Рис 19. Окно Render.

Необходимо выбрать пункт Files, который находится в разделе Render Output. Для этого Вам придётся чуть прокрутить вниз содержимое вкладки.

Раздел Render Output окна Render Scene
Рис 20. Раздел Render Output окна Render Scene

После нажатия на кнопку Files откроется диалоговое окно Render Output File, в котором мы задаём имя и формат файла, в который будет производиться визуализация. Формат видеофайлов в среде Windows - *.avi. Именно его мы выбираем в списке Save as Type.

Окно Render Output
            File.
Рис 21. Окно Render Output File.

После того, как Вы нажмёте Save, откроется окно AVI File Compression Setup - выбор метода сжатия видео.

Окно AVI File
            Compression Setup. Главный пункт - выпадающий список Compressor.
Рис 22. Окно AVI File Compression Setup. Главный пункт - выпадающий список Compressor.

Что такое сжатие видео, и для чего оно нужно? Дело в том, что видеофайл - это очень большой объём информации. Ведь видео - это множество сменяющих друг друга статичных картинок. Объём файла получается колоссальный (средний размер 1 часа несжатого видео разрешением около 780*576 - 20 гигабайт). Для того, чтобы уменьшить этот размер до приемлемого, используются различные программы (они называются кодеки), которые за счёт более или менее незаметного ухудшения качества картинок уменьшают размер итогового файла. Кодеки устанавливаются отдельно, как любая другая программа, но некоторое количество кодеков встроено в Windows.

В списке Compressor перечислены все установленные у вас на компьютере кодеки. Лучший вариант - DivX. Если его нет, из стандартных кодеков мы рекомендуем Вам Cinepak.

Далее выбираем количество кадров, которые необходимо провизуализировать. Эта операция производится в разделе Time Output.

Раздел Time Output вкладки Common. Активна опция Active Time Segment.
Рис 23. Раздел Time Output вкладки Common. Активна опция Active Time Segment.

Single - будет отрендерен один кадр, тот, на котором в данный момент остановился ползунок. Эту опцию мы использовали, когда визуализировали статичные картинки.
Active Time Segment - будут отрендерены все кадры анимации.
Range ... To ... - указываем, с какого по какой кадр нужно рендерить. Эту опцию используют тогда, когда нужно провизуализировать только часть анимации.

В нашем случае нам нужно выбрать опцию Active Time Segment, так как нам нужно провизуализировать всю анимацию.

После процесса визуализации получается AVI файл, который проигрывается стандартным проигрывателем Media Player компании Microsoft.