Введение в компьютерную графику
Компьютерная графика стремительно ворвалась в нашу жизнь и прикоснулась практически к каждому изображению, которое мы видим. Увеличение вычислительной мощности современных компьютеров привело к тому, что создавать изображения компьютерной графики теперь может практически любой пользователь современного персонального компьютера. Существует множество программ, которые помогают перевести замысел художника в визуальную картину. Компьютер с соответствующим программным обеспечением превратился в палитру художника конца XX века. Поскольку в рамках этой книги нас больше всего интересует трехмерная графика, мы сосредоточимся на рассмотрении именно этого направления. Трехмерная графика, как следует из названия, предполагает наличие трех измерений. Если подойти к рассмотрению предмета с математической точки зрения, то трехмерная графика — это не что иное, как чертеж одного предмета, например стула, в трех проекциях. Но по своей сути программные комплексы трехмерной графики — это инструменты для создания виртуальных миров и их фрагментов без особых размышлений над тем, какими математическими формулами это все описывается. Когда мы начинали изучать трехмерную графику, больше всего нас привлекло то, что в этом случае можно свой персональный компьютер превратить в настоящую съемочную площадку. Вы можете сами написать сценарий, создать интерьер и актеров, расставить свет, камеры и сделать полноценный ролик. И если классическая анимация предполагает набор меняющихся двумерных картинок, то трехмерная анимация — это практически модель реального мира, которая живет в виртуальном пространстве вашего персонального компьютера. Наиболее .ярко применение компьютерной графики можно наблюдать в киноиндустрии. Если фантастические фильмы семидесятых годов прошлого века напоминали съемки людей в водолазных костюмах на складе металлических ящиков, а космические битвы — столкновение и поджигание детских моделей, то фильмы, которые мы смотрим сейчас, практически полная иллюзия реальности. Это стало возможным только благодаря программам высокого уровня. Среди таких программ одно из лидирующих мест занимает программа SOFTIMAGE|XSI, изучить которую вам поможет эта книга.
Как же происходит создание сцены с использованием программы трехмерной графики? Сначала идет процесс моделирования. На данном этапе создаются модели персонажей и окружение. Это напоминает создание каркасов всех элементов сцены. После того как все модели созданы, можно заняться применением материалов к моделям. Иными словами происходит создание материала, из которого изготовлен тот или иной элемент сцены (камень, стекло, пластик и пр.).
Применив материалы к объектам сцены, вы можете расставить камеры и источники освещения. В любой программе трехмерной графики высокого уровня существует набор моделей камер с параметрами, свойственными для настоящих кино- или видеокамер. Затем начинается процесс оживления сцены путем создания движения объектов, источников освещения, камер и других элементов. Программы высокого уровня позволяют анимировать практически все элементы сцены.
В заключение осуществляется визуализация или рендеринг сцены. При этом получается заключительное изображение, которое можно просмотреть. Ознакомившись с этапами создания трехмерной сцены, можно приступать к ее созданию. Вооружимся программой SOFTIMAGE|XSI, этой книгой и начнем…
Проекты, открытие и сохранение сцен
В SOFTIMAGE|XSI вы всегда работаете в структуре проекта. Проект — это папка, которая содержит информацию о сцене. Файл сцены имеет расширение sen. Проект может содержать неограниченное число сцен.
При первом запуске программы XSI предложит создать новый проект. Вы можете создать новый проект в любое время. Для этого выполните следующее:
- Выберите команду File | New Project (Файл | Новый проект), после чего будет открыто диалоговое окно New Project (Новый проект) (рис. 1.4).
- В текстовом поле Project Name (Название проекта) введите название проекта.
- В текстовом поле Location (Расположение) укажите место на диске, куда вы желаете сохранить проект.
Всегда сохраняйте свою работу за пределами программы. Это дополнительная гарантия того, что работа не будет потеряна при повторном инсталлировании программы. Для открытия существующего проекта выполните следующее:
- Выберите команду File | Project Manager (Файл | Менеджер проектов). Откроется окно менеджера проектов, изображенное на рис. 1.5.
- Щелкните на названии проекта в поле Select a Project (Выбор проекта). Если вы не находите требуемого проекта, нажмите на кнопку Scan Disk (Сканирование диска) и выберите папку для сканирования.
- В поле Select a Scene (Выбор сцены) щелкните на названии сцены, с которой вы хотите работать, после чего нажмите кнопку Open (Открыть).
Рис. 1.4. Диалоговое окно New Project
Рис. 1.5. Окно Project Manager
Модуль Project List (Список проектор) включает в себя также следующие кнопки:
- Add Project (Добавить проект) — добавляет проект в список проектов;
- Remove from List (Удалить из списка) — удаляет проект из списка проектов, сам объект при этом не удаляется;
- Scan Disk (Сканирование диска) — открывает окно, в котором вы можете назначить папку для дополнительного поиска проектов;
- Clear List (Очистить список) — удаляет все проекты из списка;
- Import List (Импорт списка) — открывает окно, в котором вы можете найти файл со списком проектов и их путями;
- Export List (Экспорт списка) — создает текстовый файл, содержащий пути и названия каждого проекта, которые отображены в списке проектов. Если вы работаете преимущественно в одном проекте, очень удобно воспользоваться функцией Set as Default (Установить по умолчанию). Установленный по умолчанию проект программа автоматически открывает при запуске.
Для удаления проекта нажмите кнопку Delete Project (Удаление проекта). Вы не сможете удалить открытый проект. Для этого необходимо открыть другой проект, затем открыть менеджер проектов и удалить проект.
Одной из первых операций, которые выполняются в начале работы, является создание новой сцены и открытие существующей сцены.
При первом запуске программы автоматически создается новая сцена, однако создать новую сцену можно в любой момент. Для этого выберите команду File | New Scene (Файл | Новая сцена). В программе может быть открыта только одна сцена.
Открыть существующую сцену можно в любой момент работы. Если вы выполняете эту операцию при открытой сцене, XSI предложит вам сохранить предыдущую.
Чтобы начать изучение программы, откройте сцену first из проекта Book_data. Для этого выполните следующие шаги:
- Выберите команду File | Open (Файл Открыть) или нажмите комбинацию клавиш <Ctrl>+<O>.
- В браузере (рис. 1.6) найдите местонахождение скопированной папки проекта Book_data. Для поднятия на предыдущий уровень используется кнопка Up (Вверх).
- Выберите файл сцены first для загрузки и нажмите кнопку ОК.
После загрузки сцены она блокируется для записи другими пользователями в сети. При этом другой пользователь сможет только просмотреть содержимое сцены, но не сможет выполнить изменения и записать сцену.
Рис. 1.6. Окно браузера Load Scene
Еще одна операция, которая присутствует в любом сеансе работы, — это сохранение результатов работы.
Для сохранения сцены:
- Выберите команду File | Save (Файл Сохранить) или нажмите комбинацию клавиш <Ctrl>+<S>.
- Если сцена сохранялась ранее, она будет записана заново. Если сцена не сохранялась — откроется окно браузера Save Scene (Сохранение сцены). В браузере (рис. 1.7) укажите название сцены и найдите расположение проекта, в котором вы хотите ее записать. Для поднятия на более высокий уровень используется кнопка Up (Вверх).
- Нажмите на кнопку ОК.
Рис. 1.7. Окно браузера Save Scene
Иногда требуется вместе со сценой сохранить все файлы, которые присутствуют в сцене, но находятся не в папке проекта. Установка флажка Сору External Files under Project (Копировать внешние файлы в проект) копирует все используемые внешние файлы в папку проекта.
Если вы хотите сохранить сцену под другим именем, выберите команду File | Save As (Файл | Сохранить как).
Для того чтобы переместить сцену из одного проекта в другой, нужно открыть ее и, используя команду File | Save As (Файл | Сохранить как), сохранить ее в другом проекте. При открытии или импорте сцены XSI пытается обнаружить внешние файлы, которые используются в сцене (то есть файлы изображений, аудиофайлы и пр.).
Просмотреть используемые в сцене внешние файлы можно, выбрав команду File | Source Paths (Файл | Пути к источникам), после чего будет открыто окно редактора путей к внешним файлам (рис. 1.8). Файлы, которые программа по какой-либо причине не смогла обнаружить, будут отображены красным цветом и в столбце Status (Статус) будет указано слово Invalid (Неверный).
Рис. 1.8. Окно редактора путей к внешним файлам
Для исправления этой ошибки можно вручную изменить путь к файлу или щелкнуть на кнопке Browse Selected Path (Обнаружить выбранный путь). После этого в окне браузера необходимо выбрать новый путь.