2.3.3.2 « M e t a c r e a t I o n s p o s e r ». На рынке сегодня

существует немало программ для создания анимационных фильмов, однако большинство из них весьма дороги и предъявляют высокие требования к аппаратным средствам. На их фоне выгодно выделяется «Meta Creations Poser 4» [6].

Есть мнение, что для создания анимационного фильма требуется весьма дорогостоящее оборудование. Да, чем оборудование выше по классу, тем, конечно же, лучше. Но следует отметить следующее: современные ПК стали настолько мощными, что с их помощью уже давно можно создавать фильмы

Если говорить о современной бытовой видеотехнике, то лучшие цифровые видеокамеры форматов «DV» и «miniDV» обеспечивают качество записи видеоматериалов, практически соответствующее уровню используемых ныне стандартов телевидения. Еще большими возможностями обладают камеры с жесткими дисками, в которых качество записываемого сигнала зависит не от особенностей пленки, а от характеристик матрицы и ограничивается лишь емкостью жесткого диска — чем выше качество записи, тем быстрее заполняется диск. Ну а существующие и относительно недорогие платы видеомонтажа способны обработать видеоматериал на уровне вещательного качества. Все вышесказанное означает, что современная бытовая аппаратура при определенных навыках работы вполне может быть использована для съемки анимационных фильмов в лабораторных условиях.

Есть немало программных продуктов, позволяющих создавать качественную анимацию. В первую очередь это такие программы, как «Maya», «3D Studio Max» с модулем «Character Studio», «Animation Master», «Soft Image 3D», «LightWave». В данном случае описывается программа «Meta Creations Poser 4». Она намного дешевле, например, такой программы, как «Maya», в то же время работать в «Poser» значительно удобнее и проще, и результат выполненной работы зависит только от самого аниматора. В poser входят одни из лучших трехмерных моделей человека и животных, и эти модели можно пополнять самому. С помощью этой программы создаются комиксы, рекламные ролики и плакаты, грамма позволяет весьма быстро моделировать качественные анимационные сюжеты, в которых нужно показать движение живого существа. И в этом «Poser» опережает и «Maya», и «3D Studio Max», и «Animation Master».

Несмотря на неплохие характеристики данной программы, она обладает существенным недостатком: «Meta Creation Poser» предназначен для создания сцен, основным объектом которых являются живые существа, в связи с этим все инструменты данного программного пакета ориентированы на анимацию живых объектов в ущерб остальным немаловажным инструментам анимации. В конечном счете, данный продукт обладает набором инструкций более ограниченным по сравнению с «3D Studio Max».

2.3.3.3 П р о г р а м м а « L i g h t W a v e». Виртуальный мир безграничен и многолик. И сегодня любой жела­ющий в состоянии сотворить его с помощью специализированных про­граммных пакетов. Программы для такой работы непро­сты в освоении и, бывают загадочными и простыми, привлека­тельными и неинтересными. Чтобы в общих чертах познакомиться с рабо­той этих продуктов, рассмотрим «LightWave» — один из мощных пакетов для работы с 3D-графикой.

Исторически в России сложилось так, что программное обеспеченье для 3D-редактирования прочно ассоциируется с широко рас­пространенным во всем мире паке­том «3D Studio Max». Эта ситуация объ­ясняется тем, что компания «AutoDesk» вышла раньше других на наш рынок, а также доступностью соответствую­щей литературы. Сыграла свою роль и агрессивная маркетинговая политика «AutoDesk». В результате многие вполне достойные программы оказались в те­ни. И если начинающих аниматоров более всего заботит интуитивность интерфейса и доступность ПО, то людей, желающих применить трехмерную графику в ра­боте, интересуют свойства програм­мы, которые определяются совокуп­ностью параметров, способствующих своевременному получению качест­венного результата.

Пакет «LightWave», уже довольно давно произведенный фирмой «NewTek», известен в основном профес­сионалам, работающим с 3D-графикой, и пользователям платформы «Amiga». И это несмотря на то, что су­ществуют варианты программы на множестве платформ. Ведь любители надежных решений могут работать в «LightWave» на компьютерах компании «Sun Microsystems», почитатели высо­кой производительности выберут сис­темы на базе «Alpha»-процессоров, ди­зайнеры и эстеты, видимо, предпоч­тут версию для Macintosh или «SGI», ну а остальные всегда найдут ва­риант для доступного и горячо люби­мого ПК. Можно надеяться, что «NewTek» выпустит версию продукта для приобретающей все большую по­пулярность «Linux», поскольку трансля­ция программы из одного клана «Unix» в другой — вполне посильная задача [8].

Требования продукта к аппарат­ным ресурсам невысоки. Возможна работа с «LightWave» на «Pentium»-150 с 32-Мбайт ОЗУ под управлением «Windows NT». Это может быть привлекательным момен­том для тех, чьи аппаратные возмож­ности ограниченны.

Доступность «LightWave» определя­ется ее многоплатформенностью и невысокими требованиями к аппарат­ному обеспечению, значительно луч­шими, чем у других программ подоб­ного класса. А класс прежде всего определяется качеством модуля визуализации, ведь основной результат рабо­ты — качественная картинка. Миро­вое сообщество аниматоров высоко оценивает работу «LightWave».

Рассмотрим «LightWave» более де­тально. Первое, что бросается в глаза, — наличие раздельных модулей анимации и моделирования. Рабочих форматов файлов тоже два: один хранит объекты моде­лирования и имеет расширение «.lwo», а другой — с расширением «.lws» — пред­ставляет собой готовые сцены. Такое решение дает простор, поскольку ра­бочее пространство не засоряется не­нужными меню и инструментами.

Много лет модуль моделирования пакета «LightWave» считался одним из лучших средств построения моделей, впрочем, он и сейчас остается в лиде­рах, несмотря на почтенный возраст. Это происходит во многом благодаря изначальной ориентации пакета на по­лигональное, а потом и моделирование, суть которого заключает­ся в объемном построении моделей.

Все объекты строятся сразу объемны­ми, и не приходится выстраивать сетку профильных кривых, чтобы получить модели, как в традиционной «nurbs»-технологии. Подобная технология в таких продуктах как «3D Studio Мах», «Maya», «Real3D» и «Blender» реализована недавно, да и то не в полной мере.

В целом технология такова: нужно создать объемный примитив, напри­мер диск с небольшим количеством вершин, вытянуть некоторые из них в нужном направлении — в результате полу­чится заготовка для персонажа. Но описанный выше способ модели­рования — не единственный. Можно создавать поверхности и обычными средствами, используя множество примитивов, кривых, функций, процедурных объектов — в общем, всего того, что бывает и в других 3D-редакторах. Хорошим помощником может ока­заться и «LScript» — интерпретируемый язык, процедуры которого способны автоматизировать многие рутинные операции. В модуль «Modeler», как и в «Layout», встроен «Surface Editor», средство текстурирования поверх­ностей и «Image Editor», подоб­но фильтрам «Photoshop», для обработ­ки изображений, накладываемых на модели карт.

Поскольку все функции модели­рования объектов перенесены в «Modе1ег», интерфейс «Layout» не пере­гружен, нагляден и удобен. Главная особенность этого модуля — отсутст­вие непосредственного доступа к вер­шинам объектов. На первый взгляд это непривычно и неудобно, но для работы с вершинами каркасов есть специальные инструменты. Такого набора вполне достаточно, чтобы анимиро­вать что угодно. В «LightWave 6.0» также появился новый инструмент, позво­ляющий управлять детализацией мо­делей при работе и визуализации моделей.

Средства анимации доступны и понятны. В них нет ничего лишнего, и потому этот процесс в «LightWave 6.0» — один из наиболее приятных и про­стых. Конечно, при анимации персо­нажей очень важно понимать физиче­ские особенности движения, а инст­рументы должны только помогать реализовывать идеи. Для выполнения данной процедуры существуют паке­ты расширения, реализованные в виде подключаемых модулей. Кроме то­го, в стандартный пакет теперь входит модуль «MotionDesigner», предназна­ченный для моделирования и анимации физических процессов и­ эластич­ных материалов.

В целом «LightWave 6.0» — мощный и универсальный пакет для професси­оналов, занимающихся 3D-графикой. Он не перенасыщен функциями и в то же время обладает всеми необходи­мыми инструментами для работы — надежными и понятными. Поло­жительную роль также играет многоплатформенностью программного обеспеченья, например, при работе на «Macintosh» ни «3D Studio Max», ни «SoftImage» не подойдут, и здесь аль­тернативы «LightWave» может не быть.

К недостаткам программы можно отнести полное отсутствие учебной литературы и нетрадиционный интер­фейс. Это делает ее в некоторой степе­ни «непостижимой» и загадочной, и не у всех хватает терпения разбирать­ся с ней. Кроме того, средства тексту­рирования поверхностей могут пока­заться менее насыщенными, чем в других, более дорогих продуктах.

2.3.3.4 «3D S t u d i o M a x» я в л я е т с я р а д и к а л ь н о н о в ы м п о д х о д о м к т р е х м е р н о м у м о д е л и р о в а - н и ю. Основные понятия и методы, в соответствие с которыми «3D Studio MAX» управляет объектами и данными на сцене, существенно отличаются от предыдущих версий «3D Studio MAX» и других программирования и визуализации.

Термин объект используется повсеместно во всей программе «3D Studio MAX»; это объектно-ориентированная программа. Если посмотреть на «3D Studio MAX» в терминах программирования, все, что создается, является объектами. Геометрия, камеры и источники света на сцене являются объектами. Модификаторы также являются объектами, как и контроллеры, растровые изображения и определения материалов. Многие объекты, подобные каркасам, сплайнам и модификаторам, допускают манипулирование на уровне подобъектов [4].

Если необходимо дополнительное уточнение, термин объект сцены используется для дифференциации геометрии и чего-нибудь, созданного при помощи панели «Create» из объектов других типов. В объекты сцены входят источники света, камеры, искажения пространства и вспомогательные объекты. На другие объекты, подобные модификаторам, картам, ключам и контроллерам, ссылаются с помощью конкретного типа.

Первыми действиями с «3D Studio MAX» будет создание объектов сцены, с которыми после этого выполняются анимация и визуализация. При построении объекта сцены создается процесс, который определяет, как параметры основного объекта модифицируются, трансформируются, искажаются в пространстве, как присваиваются ему свойства, и как он окончательно будет отображаться на сцене. Это процесс называется потоковой схемой и понимание его критично для понимания поведения «3D Studio MAX».

Существует хорошо определенная последовательность событий из параметров объекта, применения модификаторов, затем трансформаций и, наконец, исказителей пространства и свойств объекта. Часто аналогичные результаты могут быть достигнуты при помощи изменения параметров объекта, применения модификаторов, трансформации объекта или даже использования исказителя пространства.

Подходящий метод для изменения объекта зависит от потоковой схемы объекта, от того, как объект построен, и что планируется делать с ним позже. Знания для того, чтобы сделать успешный выбор, приходят с практикой и опытом.

Практически все в «3D Studio MAX» организовано в иерархию. Понятие иерархии очень простое для понимания. Если вы пишете отчет, используя план для организации своих мыслей, вы используете иерархию.

Все иерархии в «3D Studio MAX» следуют одним и тем же принципам. Более высокие уровни в иерархии представляют собой общую информацию и являются уровнями наибольшего влияния. Более низкие уровни представляют собой подробную информацию и являются уровнями меньшего влияния.

Традиционное определение анимации выглядит следующим образом: анимация - это процесс создания множества изображений, демонстрации изменений объекта во времени и воспроизведение этих изображений с такой скоростью, что они сливаются в плавное движение. Странно, но даже фильмы с живым действием подпадают под это определение анимации. Кино- или видеокамера захватывает живые изображения с высокой скоростью с целью их воспроизведения также с высокой скоростью.

Отличием анимации от живого действия является процесс, при помощи которого создается изображение. Живое действие использует камеры для захвата изображений, которые после этого воспроизводятся. Для традиционной анимации необходимо нарисовать каждое изображение и затем сфотографировать его как один кадр для последующего воспроизведения.

Это различие в процессе является причиной того, что в основе дискуссий о времени анимации лежат кадры. Каждое изображение или кадр фильма необходимо нарисовать, обвести и раскрасить вручную. Этот процесс заставляет аниматоров мыслить в кадрах

В самом сердце «3D Studio MAX» анимация выполняется в реальном времени. Разрабатывается виртуальный мир, в котором действия определяются и происходят в реальном времени, но перед тем, как все будет готов к визуализации, необходимо принять решение о разделении времени между кадрами.

Многие программы поддерживают принцип подключаемых элементов для расширения основной функциональности. Простота использования и значение подключаемого элемента зависят от построения основного применения и от того, насколько хорошо поддерживается подключаемый элемент. К счастью, «3D Studio MAX» имеет плотно интегрированную, надежную архитектуру подключаемых элементов.

Архитектура подключаемых элементов «3D Studio MAX» обеспечивает следующие преимущества:

- С помощью подключаемых элементов легко и просто корректируется основная функциональность программы.

- Подключаемые элементы загружаются автоматически и готовы к использованию сразу после запуска «3D Studio MAX».

- «3D Studio MAX» можно легко настраивать и расширять путем копирования новых подключаемых элементов.

- Разработчики могут интегрировать новые подключаемые элементы так хорошо, что весьма трудно сказать, где заканчивается «3D Studio MAX» и начинается подключаемый элемент.

«3D Studio Max» постоянно развивается. Один из путей развития человека состоит в попытке наследовать или копировать поведение окружающих. По такому же сценарию развиваются и возможности «3D Studio Max» – каждая новая версия включает множество новых желаемых инструментов. Многие из них добавляются из большого количества дополнений, разрабатываемых для усовершенствования продукта. Процесс совершенствования человека – это постоянное развитие его способностей, этому же принципу следуют разработчики «3D Studio Max», улучшая такие возможности, как эффект визуализации или средства обработки сценариев.

Программный пакет «3D Studio Max» представляет собой всеобъемлющее средство разработки, представления и визуализации трехмерных анимированных сцен. Многофункциональность данной системы, а так же ее распространенность выгодно отличают «3D Studio Max» на фоне аналогичных программных продуктов.

Для выбора средств создания анимации сравним рассмотренные средства. Программы для работы с растровой графикой предоставляют возможность оперировать растровыми статическими изображениями, что может быть использовано при создании анимированных объектов, пространственные свойства которых не имеют роли, то есть двумерных изображений. Такими изображениями могут быть, например, различные графики с двумя осями координат, иллюстрирующие процессы, проходящие в объектах являющихся целью курса обучения. С помощью программы «CoffeeCup Gif Animator» может быть создана векторная диаграмма работы различных схем включения сельсинов, индикаторная, трансформаторная и так далее.

Программы текстовой анимации предназначены для создания эффектов, объектами которых является только текст. Данный вид программ используется для создания динамических текстовых надписей, призванных оживить статичный внешний вид электронных гипертекстовых документов. Следовательно, эффекты создаваемые при помощи этих программ несут на себе в лучшем случае минимальную смысловую нагрузку, не нарушая процесс обучения, в худшем – служат в качестве отвлекающего фактора, негативно сказывающегося на качестве обучения.

В отличие от проанализированных программных средств, программы трехмерного моделирования предоставляют разработчику гораздо более развернутый набор инструментов. Анимационные ролики созданные при помощи данных средств могут отражать все визуальные свойства изображаемого объекта. Наглядность представления материала, подготовленного для обучения, является существенным фактором, влияющим на доступность излагаемого материала и, как следствие, на качество обучения в целом. Так, например, трехмерное изображение двигателя с выделением его основных функциональных частей является средством с помощью которого изложение материала является максимально доступным для понимания учащимся. Конструкция двигателя становится более понятной при демонстрации его трехмерного изображения, отпадает необходимость продолжительного описания его конструкции. Также не появляются вопросы, на которые могут ответить преподаватели, но не способна ответить программа, которой является мультимедийное приложение, следовательно, снимается нагрузка на преподавателя.

Таким образом, при создании мультимедийного обучающего пособия основную роль будут играть программы трехмерного моделирования. Анимационные ролики, созданные с помощью этих программ, будут нести наибольшую смысловую нагрузку, являясь неотъемлемой частью курса обучения.

Среди программ трехмерного моделирования наибольшее распространение получила «3D Studio Max». Так как этот программный пакет обладает свойствами, необходимыми для создания мультимедийного учебного пособия, то есть конструкцию сельсина или другой специальной электрической машины можно показать с условием максимального восприятия информации, то при дальнейшей его разработки будем использовать «3D Studio Max».

62