Оглавление обзора
Новая
версия 3D Studio MAX для профессионалов цифровой графики
Светлана
Беляева
В
результате объединения Discreet Logic, Inc. с подразделением компании
Autodesk Kinetix было образовано новое отделение - Autodesk-Discreet,
дебют которого состоялся 16 марта на конференции разработчиков игр
в Сан-Хосе (Калифорния). Работа над 3D Studio MAX R3, по словам
вице-президента Autodesk Джима Герарда, способствовала органичному
и эффективному сотрудничеству нового подразделения. В продукте реализованы
все новейшие разработки обеих компаний, удовлетворены также и запросы
пользователей.
Новая
версия популярного пакета 3D Studio MAX Release 3 анонсирована Discreet
в июне этого года. Различные усовершенствования сделали пакет более
быстрым и простым в использовании, по сравнению с предыдущими версиями,
особенно при коллективной работе. Это прежде всего: вложенные внешние
ссылки; запись сценариев и макросов в приложениях; настраиваемая
рабочая среда (пользовательский интерфейс); полностью переработанный
модуль просчета, а также целый ряд новых функций, направленных на
создание нового поколения трехмерных интерактивных игр.
Программа
3D Studio MAX R3 значительно расширила возможности интеграции с
внешними приложениями. Файловый формат MAX, содержащий данные о
содержимом сцены, теперь может быть легко прочитан управляющими
программами и даже Windows Explorer. Новый интерфейс Distributed
COM позволяет писать новые подключаемые программные модули и открывает
возможности включения 3D Studio MAX R3 в рабочий процесс студий
любого масштаба.
Система
внешних ссылок
В
3D Studio MAX введены внешние ссылки (Еxternal References) - это
очень важное нововведение в архитектуру трехмерных студий. Внешние
ссылки позволяют художникам включать в свои проекты объекты и даже
сцены из других файлов, создавать для них новые анимации, присваивать
материалы или перемоделировать их по собственному желанию. Причем
сделанные изменения отражаются во всех взаимосвязанных файлах. Теперь
можно, создав сложный объект, при необходимости включать его в другие
сцены, анимации, игровые уровни. Новая система использования упрощенных
объектов (Proxy) внутри внешних ссылок MAX R3 - позволяет анимировать
сложные объекты в интерактивном режиме и манипулировать ими. Использование
упрощенных вариантов сложных моделей на видовых экранах дает возможность
аниматорам быстро и эффективно работать с объектами, имеющими небольшое
количество граней, а для последующего просчета использовать объекты
с полной детализацией.
Адаптируемый
интерфейс и расширение возможностей сценариев
Программное
обеспечение 3D Studio MAX R3 предоставляет возможность художникам
полностью адаптировать собственную производственную среду под конкретные
задачи. Пользовательский интерфейс МАХ позволяет художникам вывести
на экран только те панели, инструменты и меню, которые требуются
им для выполнения текущего проекта или задачи.
Настраиваемые
панели инструментов могут включать кнопки или наборы сокращений
на клавиатуре, сценарии или легкосоздаваемые макросы для эффективной
работы с мышью. В MAX R3 пользователь может сделать собственные
интерфейсы для любого этапа работы: моделирования, анимации, редактирования
материалов. Созданные и сохраненные раскладки, будучи выбранными
по имени, могут загружаться в любой момент, их можно переносить
в любое место рабочего пространства и использовать при необходимости.
Повышение
производительности 3D Studio MAX R3
Усовершенствования,
влияющие на производительность МАХ R3, коснулись адаптируемых контекстных
меню, вызываемых правой кнопкой мыши, сценариев на панелях инструментов,
объектно-ориентированного редактирования и т.п. Легкораспознаваемые
иконки инструментов моделирования теперь имеют единый интерфейс
и доступны для детального редактирования. В частности, появилась
так называемая Tab-строка инструментов. Это ряд переключающихся
символов - закладок, размещенных ниже строки меню (Menu) вверху
окна 3DS MAX. Закладки позволяют быстро выйти к большинству инструментов
из командной панели или меню. Каждая заклада в свою очередь может
стать отдельной строкой инструментов. Размер строки может меняться,
она может размещаться по сторонам или внизу интерфейса 3DS, может
быть и видна и скрыта.
Создаваемые
объекты можно автоматически размещать на выбранной поверхности любой
ориентации уже при построении (вместо выравнивания уже построенных
объектов).
Появился
режим интерактивного схематического просмотра всех иерархических
связей между объектами, присвоенных объектам модификаторов и т.п.
в специальном окне Schematic View. Схематический просмотр - это
окно, которое графически показывает все составляющие объектов в
сцене. Это предоставляет альтернативный путь для задания имени,
выбора объектов в сцене и навигации по ним. При выборе модификатора
объекта можно осуществлять навигацию по стеку модификаторов с быстрым
доступом к его параметрам. Можно использовать схематический просмотр
для копирования и вставки модификаторов между объектами или реорганизации
стека модификаторов объекта.
Расширение
возможностей при написании сценариев
Существенно
расширены возможности языка написания сценариев MAXScript, для чего
была создана новая функция. Это позволяет экономить время на всех
стадиях работы в 3D Studio MAX, включая использование подключаемых
программных модулей. Благодаря ясному и выразительному языку МАХScript
любые действия могут быть теперь записаны в макросы, что обеспечивает
простоту генерации сценариев и обращение к ним путем использования
специальных кнопок на адаптированных панелях. Новые сценарии Plug-in
Scripts дают возможность аниматорам добавлять, перерабатывать, упрощать
и комбинировать интерфейсы прикладных модулей или создавать свои
собственные интерфейсы для них.
Модернизированный
модуль просчета
В
версии 3D Studio MAX R3 полностью переработан модуль просчета MAX
Renderer. Этот модуль сохраняет быстродействие и возможности предыдущей
версии и позволяет получить с меньшими трудозатратами превосходные
и совершенно разные результаты. В новой версии шаги просчета (antialiasing,
sampling, shadows) выделены в подключаемые программные модули. Эти
изменения в архитектуре модуля просчета существенно повышают скорость
получения требуемого вида изображения. Художники получили возможность
выбора текущего прикладного модуля в зависимости от требуемого в
каждом случае качества выходного изображения. Новый подход при использовании
инструментов пакета разработчиков программ (SDK) существенно упрощает
и процесс создания дополнительных прикладных программ, связанных
с просчетом.
Примеры сцен,
просчитанных 3D Studio MAX
Выбрав
нужный модуль сглаживания изображения, художник может изменить вид
просчитываемого изображения или на реалистичное с хорошей проработкой
деталей, или на смягченное и размытое, или на резкое с повышенной
четкостью.
Фильтр
Area выполняет сглаживание, используя область фильтрования с возможностью
изменения ее размеров. 25-пиксельный фильтр Blackman делает изображение
более четким, но без подчеркивания контуров. Смешивающий фильтр
Blend применяется между четкими и смягченными областями изображения
(Sharp area и Gaussian soften). Catmull-Rom - 25-пиксельный перестраивающий
фильтр с легким подчеркиванием очертаний. Один из основных фильтров
Cook Variable позволяет изменить четкость с 1 до 2,5; повысить значение
размывания изображения.
Cubic
- 25-пиксельный размывающий фильтр, основанный на кубическом сплайне.
Mitchell-Netravali - двухпараметрический фильтр, позволяющий установить
нечто среднее между размыванием, затуханием и анизотропией. Quardatic
- 9-пиксельный размывающий фильтр на основе квадратичного сплайна.
Sharp Quadratic - 9-пиксельный фильтр, повышающий четкость. Soften
- настраиваемый смягчающий (Gaussian softening) фильтр для небольшого
размывания. Video - 25-пиксельный размывающий фильтр, оптимизированный
для видео NTSC и PAL.
Существует
еще много фильтров для сглаживания, они доступны через MAX SDK.
Shader
plug-ins - модули просчета
Алгоритм
Anisotropic позволяет получать блики, характерные для металла, атласа
или волос. Анизотропия создает блики с лучами разной длины в двух
перпендикулярных направлениях.
Алгоритм
просчета Multi-Layer похож на Anisotropic, но имеет возможность
установки для бликов двух слоев Specular, что позволяет создавать
сложные блики. Они хороши для глянцевых поверхностей, специальных
эффектов и т.п. При этом методе блики могут быть и анизотропными.
Алгоритм
Oren-Nayar-Blinn реализует вариант просчета по методу Blinn. Он
содержит дополнительные параметры, благодаря которым можно создавать
мех, бархат, плюш и т.п.
Strauss
реализует упрощенный метод Metal, позволяющий с помощью изменения
степени яркости бликов придавать объектам металлический блеск.
Phong,
Metal, Blend - методы, уже известные по предыдущим версиям МАХ.
В
модуле просчета MAX R3 можно получить первоклассные изображения,
используя новый метод последующей обработки изображения - Render
Effects. С помощью этого метода процессы обработки выполняются сразу
после просчета каждого кадра с возможностью интерактивной настройки.
Эти эффекты работают таким образом, что художник видит их результат
в реальном времени. Собственно, это те же эффекты, которые раньше
можно было назначить только через Video Post: Flare (вспышка), Glow
(свечение), Star (звезда), Highlight (подсветка) и т.п. Но есть
и новые: Depth of Field (глубина поля), Brightness/Contrast (яркость/контрастность),
Color Balance (цветовой баланс), Film Grain (зернистость пленки).
Быстрое
моделирование органических форм
Органическое
моделирование в 3D Studio MAX R3 стало простым и быстрым благодаря
существенным усовершенствованиям уже существующих методов моделирования
Polygon, Patch, Spline, NURBS.
Применяемые
в программе возможности "мягкого выбора" (Soft Selection) позволяют
художникам легко присваивать конкретные изменения выбранным объектам
при моделировании и динамических воздействиях. Поле влияния и сила
мягкого выбора могут интерактивно редактироваться для получения
требуемого анимационного результата.
Усовершенствование
модификатора MeshSmooth - популярного инструмента полигонального
деления для получения сглаживания в моделях, изначально созданных
с малым количеством граней, - позволяют художникам осуществлять
гибкое управление поверхностями граней. Прежде это было возможно
только с поверхностями более высокого порядка. Вершины и ребра моделей
с весовыми показателями в MeshSmooth, интерактивные операции на
определенных уровнях и новый метод аппроксимации результата создают
у пользователей ощущение, что он лепит свои модели из глины. Поверхности
Patch можно получить теперь, не только присвоив модификатор Edit
Patch объекту, но и конвертировав его в Editable Patch через инструмент
Edit Stack.
Многочисленные
усовершенствования сплайнового и фрагментарного моделирования на
основе сплайнов Безье значительно облегчили этот процесс. Моделирование
NURBS стало существенно быстрее и производительнее. Можно использовать
модели и из других программ в формате IGRS. Аниматоры имеют возможность
свободно выбирать любой, удовлетворяющий требованиям проекта, метод
моделирования - все они равноценны и высокоэффективны.
Базовые
функции анимации персонажей и существенные добавления для разработчиков
игр
3D
Studio включает новые базовые анимационные инструменты для деформации
кожи и вторичных движений персонажей, а также функции преобразования
объектов, которые могут оказаться полезными для профессионалов цифровой
графики.
Персонажи
могут деформироваться при помощи сплайнов или скелетонов и детально
управляется специально созданными для модификатора функциями Skin.
Эффекты динамики мягкого тела, часто встречающиеся в мультфильмах,
или имитация тканей создаются функцией Flex, управляющей вторичной
деформацией на основе спирали с учетом динамических системных сил.
Flex облегчает создание персонажей с пружинистыми движениями и одежды,
развевающейся на ветру.
Модификатор
Morpher изменяет форму моделей типа Maesh, Patch или NURBS во времени.
Можно преобразовывать также формы Shapes (splines) и World Space
FFDs. Чаще всего это используется для анимации лиц говорящих персонажей.
Преобразовывать можно не только формы, но и материалы. Для этого
имеется 100 каналов преобразования. Влияние каналов можно задавать
и смешивать, и в результате получать новое конечное состояние.
Виды интерфейса системы 3D Studio MAX
Впервые
в разряде программ этого класса фирма Discreet ввела в 3D Studio
MAX R3 новые инструменты для анимации персонажей как часть набора
инструментов базового пакета MAX SDK. Это облегчило доступ к инструментам,
предназначенным для деформации кожи, вторичных движений и преобразований,
их можно добавлять в собственные игровые разработки. В результате
эффектную и реалистичную игру можно создавать существенно быстрее.
В помощь программистам - разработчикам цифровой графики для WEB
- в набор инструментов SDK включен инструмент VRML Exporter.
Прикладной
модуль Character Studio R2.2 обеспечивает более высокую степень
управления деформацией кожного покрова и артикуляцией персонажей.
Он переводит базовые инструменты анимации персонажей 3D Studio MAX
R3 на более мощный и интеллектуальный уровень, предоставляя: продвинутые
эффекты деформации кожи (скручивание и вздутие); комплект инструментов
разработчика для экспорта персонажей; функции захвата движения,
которые работают как в режиме реального времени, так и с качеством,
пригодным для кинематографии.
3D
Studio MAX R3 позволяет закрашивать вершины так же, как это было
возможно в версии MAX R2.5, но теперь благодаря ста информационным
каналам о цветах вершин, обеспечиваются необыкновенные возможности
интерактивной раскраски вершин моделей и привязки текстур. Новая
версия имеет также усовершенствованный модификатор UVW Unwrap, который
позволяет напрямую редактировать UVW координаты привязки карт и,
кроме того, обладает специальными функциями для разработки игр.
Расширение
возможностей создания анимации средствами 3D Studio MAX с помощью
программ Discreet
Появление
в Autodesk отделения Discreet позволило ввести в 3D Studio MAX недостающие
звенья в процесс работы профессиональных аниматоров: полноценное
2D-моделирование и создание двумерной анимации с использованием
высококачественных спецэффектов рaint*, effects*, созданных Discreet
Logic, а также выполнение реального нелинейного монтажа с использованием
пакета edit* этой же фирмы. Это значительно расширило возможности
пакета 3D Studio MAX при создании анимационного кино, видеороликов
и игр.
Система
paint* широко используется в индустрии кино и телевидения. Она позволяет
создавать векторную анимацию, дополняя ее мощными анимационными
эффектами, соответствующими профессиональному кино.
В
paint* все графические элементы размещаются как индивидуальные,
настраиваемые и независимо изменяемые объекты, что позволяет объединять
видеопоследовательности с точной синхронизацией. Развитый монтажный
покадровый редактор дает возможность с большой точностью управлять
каждым взмахом кисти, каждым мазком или градиентом и соответственно
каждым объектом в сцене.
Система
paint* является визуально интерактивной средой, позволяющей легко,
быстро и продуктивно выполнять то, о чем прежде можно было только
мечтать: покадровую прорисовку видео (ротоскопирование), анимированное
рисование, а также создавать визуальные эффекты в inferno*, flame*,
flint*.
Система
paint* позволяет экспериментировать с разными анимационными стилями
и визуальными эффектами, поскольку управляет каждым объектом в каждом
кадре. Возможны эксперименты с цветом, прозрачностью, размыванием
и фильтрами изображений. Можно экспериментировать с видеодорожками
и анимацией множества объектов и вложенных групп, а также использовать
внутренний проигрыватель для просмотра работы.
С
помощью пакета paint* художник может рисовать прямо на 3D-моделях
в среде 3D Studio MAX и присваивать результат любому каналу материала
в пакете. Одновременная работа 3D Studio и paint* дает возможность
создавать анимированные текстурные карты и рисовать задние планы
3D-сцен.
Система
effect* позволяет выполнять комбинированный монтаж 3D-видео, автоматически
создает тени и освещение (метод ray tracing), анимирует камеры.
Кроме того, содержит сотни инструментов для создания профессиональных
эффектов с неограниченным числом слоев, таких, как цветовая коррекция,
маскирование и рирпроекция, а модуль передачи файлов обеспечивает
работу с разными форматами. Система дает возможность создавать различные
визуальные эффекты в разных плоскостях. В то время, как другие инструменты
работают только в двух измерениях, effect* - единственная настольная
система, позволяет создавать визуальные эффекты в 3D-пространстве.
Система
может напрямую работать с файловым форматом 3D Studio MAX RLA. Она
позволяет создавать композиции с использованием канала глубины (Z-depth),
обмениваться данными с камерными датчиками. Это позволяет художнику
быстро и результативно интегрировать 3D-модели в двумерные сцены.
Применение
пакета Lightscape для получения реалистичного освещения сцен, созданных
в 3D Studio MAX
Lightscape
- это самостоятельный программный пакет Discreet Logic. Он объединяет
методы просчета излучательности (Radiosity) и трассировки луча (Ray
Tracing) света, основываясь на физике света. В результате можно
получить высокий реализм сцены. Это интерактивная программа, имеющая
самые разные возможности для управления создаваемыми эффектами.
Ее с успехом можно использовать для реалистичного освещения сцен,
созданных в 3D Studio MAX и VIZ. Сцена в 3DS MAX и VIZ должна быть
сохранена в формате DXF и загружена в среду Lightscape. Все свойства
объектов, материалов и характеристики камер при этом сохраняются.
Физические
свойства освещения сцены проявляются в распределении света, цвете
и яркости источников света. Для перенастройки созданного освещения
имеется интерактивный редактор. Программа обеспечивает работу с
фотометрическими форматами IES, CIBSE и LTLI. При создании "солнечного"
освещения учитываются такие факторы, как географическое положение,
дата и время создаваемой сцены.
Метод
излучательности позволяет быстро визуализировать сцену. Пользователь
может в любой момент изменить свойства материала объектов или характеристики
освещения, и сцена будет пересчитана в соответствии с изменениями.
Результат просчета можно увидеть на любом видовом экране. Полученную
сцену можно экспортировать в форматы 3D Studio MAX и VIZ, LightWave
3D, Open Invertor и VRML.
Для
повышения реалистичности и качества выходного изображения можно
использовать метод трассировки луча для добавления отражений и бликов.
Выходное
изображение можно получить с 24- или в 48-разрядной глубиной цвета.
Для комбинированного монтажа можно добавить 8-разрядный альфа-канал.
Возможен просчет по полям.
Форматы
изображений: GIF, TIFF, TGA, EPS, BMP, JPEG, PNG, RGB, RGBA.
[дальше]
