13916

Анимация объектов

Конспект урока

Информатика, кибернетика и программирование

Урок 13. Анимация объектов Под анимацией сцены в max понимается автоматизированный процесс визуализации серии изображений называемых также кадрами frames каждое из которых фиксирует некоторые изменения состояния этой сцены. Эти изменения могут касаться положений объект

Русский

2013-05-19

1.47 MB

5 чел.

Урок 13. Анимация объектов

Под анимацией сцены в max понимается автоматизированный процесс визуализации серии изображений, называемых также кадрами (frames), каждое из которых фиксирует некоторые изменения состояния этой сцены. Эти изменения могут касаться положений объектов или подобъектов, формы объектов, определяемой действием различных модификаторов, свойств материалов объектов (таких как цвет, блеск, прозрачность или самосвечение), состояния внешней среды, представленной дымкой, пламенем или туманом, и многих других компонентов сцены, допускающих анимацию. Создание  анимации состоит в многократном автоматическом повторении цикла визуализации изображения сцены в

В max можно подвергать анимации преобразования всех объектов, подобъектов и габаритных контейнеров, а также большую часть параметров объектов, модификаторов, материалов и атмосферных эффектов.

Как происходит оживление объектов на экране 

При воспроизведении визуализированной последовательности кадров со скоростью, достаточной для создания иллюзии плавного движения, происходит «оживление» (animation — анимация или оживление) сцены. Количество кадров, приходящихся на единицу времени анимации, необходимое для обеспечения плавности изменений сцены, задается пользователем в процессе настройки временных интервалов. Обычно в max оно составляет 30 кадров в секунду.

В чем состоит автоматизация анимации и зачем нужны контроллеры 

Автоматизация процесса анимации состоит в том, что пользователю требуется задать значения анимируемых параметров только в некоторых кадрах, называемых ключевыми (keyframes). Ключевые кадры могут разделяться десятками промежуточных (in-betweens) кадров. Например, для создания анимации продолжительностью в 300 кадров, изображающей простейшее перемещение объекта, бывает достаточно задать положение объекта всего в двух ключевых кадрах: в начале и в конце анимации. Значения анимируемых параметров в ключевых кадрах называются ключами анимации (animation keys). Значения этих параметров в промежуточных кадрах программа рассчитывает автоматически. В каждом кадре ключи анимации могут быть заданы для произвольного числа объектов сцены, а каждый из объектов может иметь ключи анимации для любых своих параметров.

Можно обойтись и без ключевых кадров, если указать программе max 7.5 алгоритм изменения анимируемого параметра. Способ управления изменением параметров (посредством настройки формы графика изменений, путем задания траектории изменений, за счет описания изменений алгоритмическим выражением и т. п.), а также характер этих изменений (равномерно в интервале между ключевыми кадрами, с ускорением в начале или в конце интервала и т. п.) определяется выбором контроллера анимации (animation controller). Max поддерживает большое количество (более 25) разнообразных контроллеров анимации. Для каждого параметра и преобразования, которые допускают анимацию, определен тип контроллера анимации, назначаемый им по умолчанию.

Что такое трек анимации 

Треками анимации (animation tracks) в max называют временные диаграммы в виде полосок, тянущихся вдоль шкалы времени, на которых специальными значками отмечены моменты, когда изменяющимся в ходе анимации параметрам объекта (например, координатам положения объекта в пространстве) назначаются новые фиксированные значения. Как вы уже знаете, такие значения называются ключами анимации, поэтому можно говорить о том, что на строке треков значками обозначаются ключи анимации.

Для работы с треками и ключами анимации всех объектов в max имеется специальное средство — окно диалога Track View (Просмотр треков), представленное двумя своими разновидностями: Curve Editor (Редактор кривых) и Dope Sheet (Диаграмма ключей). Упрощенный доступ к ключам анимации выделенного объекта (объектов) сцены возможен с использованием строки треков, располагающейся в нижней части экрана max, под окнами проекций.

Как просмотреть созданную анимацию 

Созданную анимацию можно просматривать непосредственно в окнах проекций max; при этом, естественно, изображения объектов будут выглядеть примитивно, а многие эффекты освещения, материалов, внешней среды и т. п. не могут быть воспроизведены. Для отладки анимаций удобно пользоваться командами создания и просмотра эскизов — упрощенных вариантов анимаций, сохраняемых на диске в виде файлов формата *.avi и просматриваемых с помощью приложения Media Player (Универсальный проигрыватель) системы Windows. Окончательный вариант анимации может сохраняться в виде файлов различных форматов, предназначенных для записи видеофрагментов.

Средства создания ключей и управления анимацией 

В max реализованы два режима анимации методом ключей. Один из них, являющийся полным аналогом режима анимации называется теперь режимом анимации с автоматическим созданием ключей (auto key), или просто режимом автоматической анимации. Помимо него добавлен еще один режим, называемый режимом анимации с принудительным созданием ключей (set key), или просто режимом принудительной анимации. В этом режиме пользователь имеет полный контроль над тем, какие именно ключи и в каких кадрах будут созданы. За эти расширенные возможности приходится платить необходимостью более внимательно контролировать свои действия и не забывать создавать эти самые ключи в нужные моменты времени. В соответствии с изменением подхода к анимации появились и новые средства управления этим процессом.

Кнопка Auto Key 

Кнопка Auto Key (Автоключ) переводит в привычный по прежним версиям режим анимации, когда любое изменение какого-либо параметра сцены автоматически запоминается в текущем кадре в виде ключа анимации. После щелчка на этой кнопке она фиксируется и подсвечивается темно-красным цветом. Таким же цветом окрашиваются строка ползунка таймера и рамка активного окна проекции (рис. 1). Повторный щелчок на этой кнопке выключает режим автоматического создания ключей анимации.

Рис. 1. При нажатой кнопке Auto Key сама кнопка, строка таймера и рамка активного окна проекции окрашиваются в темно-красный цвет

Красный цвет кнопки, рамки окна и строки ползунка говорит: «Внимание, программа в режиме анимации!» Пока max находится в этом режиме, программа следит за изменениями любых параметров, скажем, координат положения объектов в пространстве сцены, углов их ориентации или размеров; цвета, характеристик блеска или силы свечения материалов, настроек оптических эффектов или эффектов окружающей среды и т. п.

Новые значения параметров запоминаются в качестве ключей анимации в текущем кадре (current frame). Текущим кадром называется изображение, синтезируемое в результате визуализации текущего состояния сцены — того, которое видно в окнах проекций.

Кнопки Set Key и Set Keys 

Кнопка Set Key (Задать ключ) служит для включения и выключения режима анимации, при котором ключи устанавливаются в нужных кадрах вручную, с помощью кнопки Set Keys (Задать ключи). После щелчка на кнопке Set Key (Задать ключ) она фиксируется и подсвечивается светло-красным цветом. Таким же цветом окрашиваются строка ползунка таймера и рамка активного окна проекции (рис. 2). Повторный щелчок на этой кнопке выключает режим принудительного создания ключей анимации.

Рис. 2. При нажатой кнопке Set Key сама кнопка, строка таймера и рамка активного окна проекции окрашиваются в светло-красный цвет

Большая кнопка Set Keys (Задать ключи) для установки ключей в текущем кадре, если активен режим анимации, включаемый кнопкой Set Key (Задать ключ). Для создания ключей нужно просто щелкнуть на этой кнопке. Кнопка не фиксируется в нажатом состоянии, но при щелчке на ней на мгновение окрашивается красным цветом, указывая на то, что ключи созданы.

Кнопка Key Filters и список именованных наборов 

В режиме автоматического создания ключей все просто: ключи создаются для того параметра, который вы изменяете. В режиме принудительного создания ключей необходимо указывать, для каких именно параметров и каких именно объектов требуется устанавливать ключи. Этой цели служат кнопка Key Filters (Фильтры ключей) и раскрывающийся список именованных выделенных наборов.

Кнопка Key Filters (Фильтры ключей) вызывает появление окна диалога Set Key Filters (Выбор фильтров ключей), показанного на рис. 3 и предназначенного для выбора параметров, ключи которых будут создаваться при щелчке на кнопке Set Keys (Задать ключи).

Рис. 16.3. Окно диалога Set Key Filters

Список именованных выделенных наборов позволяет быстро указать набор объектов, для которых будут установлены ключи при щелчке на кнопке Set Keys (Задать ключи). Имена выделенных наборов включаются в список автоматически по мере их создания.

При выборе установленного по умолчанию варианта Selected (Выделенные) ключи будут создаваться только для выделенных объектов сцены. При выборе имени набора ключи будут создаваться для всех объектов из этого набора, даже если эти объекты не выделены в данный момент в окнах проекций max.

Ползунок таймера анимации 

Этот ползунок (рис. 4) служит для установки текущего кадра анимации и позволяет управлять анимацией вручную. Цифры на ползунке указывают номер и общее число кадров в последовательности, называемой активным временным сегментом (active time segment) анимации. По умолчанию после запуска max в качестве текущего всегда устанавливается нулевой кадр, а общее число кадров активного сегмента задается равным 101 — с нулевого по сотый, поэтому на ползунке можно видеть надпись 0/100. Перетаскивая ползунок с помощью мыши, можно установить в качестве текущего любой кадр из активного временного сегмента.

Рис. 4. Строка треков в max  похожа на мерную линейку, ползунок которой указывает текущий кадр

Кнопки со стрелками на левом и правом краях ползунка служат, соответственно, для перехода к предыдущему и следующему кадрам анимации. При воспроизведении анимации ползунок таймера автоматически перемещается слева направо, отображая процесс смены кадров и течение времени.

Строка треков 

Строка треков, располагающаяся в нижней части экрана max  под строкой ползунка таймера анимации, представляет собой средство ускоренного доступа к ключам анимации выделенного объекта (или объектов) сцены, позволяя обойтись без вызова окна Track View (Просмотр треков). В max  строка треков похожа на мерную линейку благодаря нанесенным на ней делениям, обозначающим номера кадров. Номер текущего кадра указывается прозрачным голубым ползунком с вертикальной риской, как показано на рис. 4. На этом рисунке текущим является кадр № 14, на что указывают надпись на ползунке таймера анимации и позиция ползунка строки треков.

На рис. 5 показана строка треков объекта, для которого созданы ключи анимации в нулевом, 50-м и 100-м кадрах. Эти ключи обозначены на строке треков квадратиками красного цвета. Цифры на ползунке таймера и положение ползунка строки треков указывают на то, что текущим в данном случае является кадр № 30.

Рис. 5. Строка треков с ключами анимации

Строка треков может полностью преображаться, превращаясь в подобие упрощенного редактора функциональных кривых, представляющих собой графики изменения анимированных параметров во времени. Для такого превращения служит кнопка Show Curves (Показать кривые), расположенная на левом краю строки треков и показанная на рис. 5.

После щелчка на кнопке Show Curves (Показать кривые) вид окна преображается, как показано на рис. 6. По сути дела строка треков превращается в упрощенную версию окна Track View — Curve Editor (Просмотр треков — Редактор кривых), представляющего собой одну из двух модификаций прежнего окна просмотра треков анимации. Эта упрощенная версия имеет строку меню, панель инструментов и остальные атрибуты — отсутствует только строка заголовка.

Рис. 6. Вид окна со строкой треков в режиме показа функциональных кривых, характеризующих изменения параметров анимации во времени

Если выполнить двойной щелчок на строке меню этого окна или щелкнуть на строке меню и, удерживая кнопку мыши нажатой, перетащить курсор, то окно станет плавающим, приобретя заголовок Trackbar (Строка треков), как показано на рис. 7.

Рис. 7. Строка треков в режиме показа функциональных кривых превращена в плавающее окно

С помощью окна, возникающего на месте строки треков после щелчка на кнопке Show Curves (Показать кривые), можно не только просматривать функциональные кривые анимации, но и выполнять операции редактирования их формы, добавления и перемещения ключей анимации и т. п.

Чтобы закрыть окно просмотра кривых и вернуться к прежнему виду строки треков, следует щелкнуть на кнопке Close (Закрыть), расположенной на левом краю панели инструментов этого окна.

Кнопки управления анимацией 

Справа от кнопки Animate (Анимация) находится ряд кнопок, показанных на рис. 8 и позволяющих управлять воспроизведением анимации и выполнять ряд других функций, например настраивать скорость воспроизведения и продолжительность анимации.

Рис. 8. Кнопки управления анимацией

Рассмотрим назначение и порядок использования каждой из этих кнопок:

Go to Start (Перейти в начало). Устанавливает в качестве текущего начальный кадр активного сегмента анимации.

Previous Frame (Предыдущий кадр). Устанавливает предыдущий кадр в качестве текущего. В режиме ключей эта кнопка называется Previous Key (Предыдущий ключ).

Play Animation (Воспроизведение анимации). Воспроизводит текущую анимацию в активном окне проекции с целью тестирования движений. Этот способ тестирования анимации можно применять в режиме тонированного или каркасного отображения. После запуска анимации на воспроизведение кнопка превращается в кнопку Stop (Стоп), щелчок на которой останавливает воспроизведение. Раскрывающаяся панель данного инструмента содержит кнопку Play Selected (Воспроизведение анимации выделенных объектов).

Next Frame (Следующий кадр). Устанавливает следующий кадр в качестве текущего. В режиме ключей эта кнопка называется Next Key (Следующий ключ).

Go to End (Перейти в конец). Устанавливает в качестве текущего конечный кадр активного сегмента анимации.

Key Mode Toggle (Переключатель режима ключей). Переключает комплекс в режим отслеживания ключей анимации. Если в этом режиме щелкнуть на кнопке Next Key (Следующий ключ) или Previous Key (Предыдущий ключ), то происходит переход не к следующему кадру, а к очередному кадру, содержащему ключ анимации выделенного объекта. Выбор следующего ключа анимации при переходе зависит в этом случае от выбранного типа преобразования.

Current Frame (Текущий кадр). Отображает номер текущего кадра, а также позволяет ввести требуемый номер кадра или момент времени анимации. После нажатия клавиши Enter заданный кадр становится текущим

Time Configuration (Настройка временных интервалов). Вызывает рассматриваемое ниже диалоговое окно, позволяющее выбрать вариант отображения текущего времени анимации, а также задать ее продолжительность и частоту следования кадров.

Настройка временных параметров создания и показа анимаций 

Временные параметры анимации настраиваются и управляются с помощью окна диалога Time Configuration (Настройка временных интервалов), показанного на  рис. 9. В нем можно указать общую продолжительность времени анимации, скорость ее воспроизведения и способ отображения отсчетов времени, который будет использовать max.  

Рис. 9. Окно диалога Time Configuration служит для настройки временных параметров создания и показа анимаций

При необходимости настройки временных параметров создания и показа анимаций щелкните на кнопке Time Configuration (Настройка временных интервалов) или щелкните правой кнопкой мыши на любой из кнопок управления анимацией, чтобы вызвать окно диалога Time Configuration (Настройка временных интервалов).

Частота повторения кадров на экранах телевизоров в нашей стране в соответствии с принятым в России стандартом телевизионного сигнала SECAM также составляет 25 кадров в секунду. Переключатель Frame Rate (Частота кадров) имеет еще два положения:

  •  Film (Кино) — стандарт для игрового кино с частотой 24 кадра в секунду;
  •  Custom (Специальная) — позволяет указать произвольную частоту кадров в счетчике FPS (Frames Per Second — кадров в секунду).

При необходимости укажите, в какой форме будет отображаться время на ползунке таймера и в любом из окон диалога, где можно менять текущее время анимации, установив переключатель Time Display (Отображение времени) в одно из четырех положений:

  •  Frames (Кадры) — время отображается в виде номера кадра;
  •  SMPTEстандарт, разработанный обществом SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers). Время отображается в формате Минуты: Секунды.Кадр, где Кадр — это число долей очередной секунды, выраженное в количестве кадров, прошедших с конца предыдущей секунды (число кадров в секунде определяется установкой переключателя Frame Rate);
  •  FRAME:TICKS — время отображается в формате Кадр:Тик, где тик (Tick) — внутренняя единица измерения времени в max, равная 1/4800 секунды;
  •  MM:SS.TICKS — время отображается в формате Минуты:Секунды.Тики, позволяя отсчитывать время с интервалом в 1/4800 секунды.

Созданную  анимацию можно при отладке просматривать прямо в окнах проекций. Чтобы увидеть все кадры при воспроизведении анимации в окнах проекций, сбросьте флажок Real Time (Реальное время) в разделе Playback (Воспроизведение). Воспроизведение пойдет медленнее, но зато без пропусков. Можно не сбрасывать флажок, а уменьшить значение коэффициента, на который умножается заданная частота кадров при воспроизведении. Этот коэффициент устанавливается переключателем Speed (Скорость) и по умолчанию равен 1. В разделе Playback (Воспроизведение) окна Time Configuration (Настройка временных интервалов) имеются еще следующие элементы управления:

  •  Active Viewport Only (Только активное окно) — обеспечивает воспроизведение анимации только в активном окне проекции. Если флажок сброшен, интерактивное воспроизведение анимации будет выполняться во всех окнах проекций;
  •  Loop (Цикл) — если этот флажок установлен, анимация будет повторяться в окнах проекций раз за разом, пока вы не нажмете кнопку Stop (Стоп);
  •  Direction (Направление) — этот переключатель, доступный только при сброшенном флажке Real Time (Реальное время), позволяет выбрать один из трех вариантов направления воспроизведения анимации: Forward (Вперед), Reverse (Обратно) или Ping-Pong (Вперед-назад).

Часто возникает необходимость изменить общую продолжительность времени анимации. Чтобы добиться этого, нужно изменить значения следующих параметров раздела Animation (Анимация):

  •  Start Time (Время начала), End Time (Время окончания) — задают моменты начала и конца активного временного сегмента (active time segment) анимации, то есть интервала, в пределах которого можно перемещаться по шкале времени при помощи ползунка таймера или кнопок управления анимацией;
  •  Length (Продолжительность) — задает продолжительность активного временного сегмента анимации. Этот счетчик связан со счетчиком End Time (Время окончания). Когда изменяется значение в одном из них, автоматически изменяется значение в другом;
  •  Current Time (Текущее время) — позволяет установить текущее время анимации;
  •  Re-Scale Time (Сменить масштаб времени) — вызывает окно диалога Re-Scale Time (Смена масштаба времени), где можно изменить масштаб времени активного сегмента анимации, задав новые значения параметров Start Time (Время начала), End Time (Время окончания) и Length (Продолжительность). Масштабирование шкалы времени производится за счет сжатия или растяжения интервалов между ключами анимации в пределах сегмента, для которого указываются новая продолжительность или новые значения моментов начала и окончания.

Создание базовой анимации методом ключей в автоматическом режиме 

Для создания базовой анимации в общем случае необходимо выполнить следующие действия:

1. Приведите объекты сцены, включая источники света и камеры, материалы и эффекты внешней среды в состояние, которое они должны иметь на момент начала анимации. Убедитесь, что текущим является кадр № 0. Все объекты в max  имеют нулевой кадр в качестве первого ключевого кадра, определяющего их начальные состояния при анимации. Определите и задайте частоту кадров и число кадров анимации, исходя из ее требуемой продолжительности, используя окно диалога Time Configuration (Настройка временных интервалов). Например, если анимация должна длиться 3 секунды при типовой частоте 30 кадров в секунду, то общее число кадров в анимации составит 90. Принятое по умолчанию число кадров 100 соответствует анимации продолжительностью около 3,3 секунды.

2.   Щелкните на кнопке Auto Key (Автоключ), чтобы активизировать режим анимации. Кнопка и строка ползунка таймера анимации подсветятся темно-красным цветом, а рамка вокруг активного окна проекции также изменится с желтой на темно-красную, что указывает на пребывание max в режиме автоматической анимации. Перемещая ползунок таймера анимации, установите в качестве текущего кадр, в котором должно совершиться какое-то действие (это будет ключевой кадр). Измените состояние сцены, например переместите или поверните один или несколько объектов, источник света или камеру, измените размер или масштаб объекта, яркость источника света, цвет, прозрачность, иную оптическую характеристику материала или, скажем, фазу и плотность тумана. При изменении любых параметров положения, поворота, масштаба или формы геометрических моделей, модификаторов объектов, характеристик материалов, источников света или эффектов внешней среды, а также других параметров, поддающихся анимации, max автоматически выполняет следующие действия:

  •  назначает анимируемому параметру контроллер, принятый для данного параметра по умолчанию;
  •  создает ключ анимации в кадре 0 для запоминания начального значения параметра;
  •  создает другой ключ в текущем ключевом кадре для хранения нового значения параметра.

3.   Для создания новых ключей анимации установите в качестве текущего новый ключевой кадр и повторите действия, описанные в предыдущем пункте. Продолжайте аналогичные действия, пока не будут настроены все необходимые ключи анимации во всех ключевых кадрах. Снова щелкните на кнопке Auto Key (Автоключ), чтобы выключить режим автоматической анимации.

4.   Базовая анимация создана. Основываясь на установленных ключах и назначенных по умолчанию котроллерах анимации, max  рассчитает значения анимируемых параметров для всех промежуточных кадров.

Для анимации простых видов равномерного изменения параметров, таких как перемещение, поворот объекта или уменьшение яркости освещения, бывает достаточно установить два ключевых кадра: в начале и в конце анимации.

Создав базовую анимацию, можно:

  •  просмотреть анимацию непосредственно в окне проекции в режиме как тонированного, так и каркасного отображения, с использованием упрощенного интерактивного визуализатора;
  •  создать, сохранить в виде файла и просмотреть эскиз анимации, создаваемый с использованием интерактивного визуализатора;
  •  продолжить настройку параметров анимации с использованием окна диалога Track View (Просмотр треков) или строки треков;
  •  визуализировать анимацию с наилучшим возможным качеством и сохранить результат в виде файла заданного формата.

Теперь попробуем применить полученные сведения для создания вашей первой анимации.

Упражнение 1. Начинаем с простейшей анимации «Летящий шар» 

Попробуйте создать в автоматическом режиме простейшую анимацию перемещения объекта-примитива. При выполнении этого упражнения мы заодно отработаем вопросы просмотра готовой анимации в окне проекции.

Выполните следующие действия:

1.   Перезагрузите max и сохраните пустую сцену в файле под именем Letiasshly shar.max.

2.   Создайте в окне проекции Тор (Вид сверху) объект-примитив Sphere (Сфера) радиусом порядка 60 см. Установите флажок Base To Pivot (Точка опоры внизу), чтобы вся сфера располагалась над координатной плоскостью. Переместите сферу в точку с координатами (-1000 см; 2000 см; 0 см). Активизируйте окно проекции Perspective (Перспектива), которое должно выглядеть, как на рис. 10.

Рис.  10. Первый кадр простейшей анимации «Летящий шар»

3.   Убедитесь в том, что текущим является кадр № 0 (на ползунке таймера анимации должна быть видна надпись 0/100). Включите режим анимации, щелкнув на кнопке Auto Key (Автоключ). Кнопка, строка ползунка таймера и рамка окна Perspective (Перспектива) окрасятся в темно-красный цвет.

4.    Установите в качестве текущего кадр № 100, перетащив ползунок вправо до появления на нем надписи 100/100. С этой же целью можно щелкнуть на кнопке Go to End (Перейти в конец).

5.   Переместите сферу в точку (100 см; -300 см; 0 см), как показано на рис. 11. Снова щелкните на кнопке Auto Key (Автоключ), чтобы выключить режим анимации. Как ни странно, но это все! Анимация из 100 кадров под названием «Летящий шар» готова. Обратите внимание на появление двух ключей анимации в виде красных квадратиков в начале и конце строки треков.

Рис. 11. Последний кадр анимации «Летящий шар» (режим анимации включен)

6.    Воспроизведите анимацию и просмотрите ее в окне проекции. Для этого сначала щелкните па кнопке Go to Start (Перейти в начало), чтобы перейти к начальному кадру анимации — кадру № 0. Затем щелкните на кнопке Play Animation (Воспроизведение анимации) и наслаждайтесь бесконечно повторяющейся картиной того, как шар летит вам навстречу из левого верхнего угла окна проекции, постепенно увеличиваясь в размерах по законам перспективы. Чтобы остановить просмотр анимации, щелкните на кнопке Stop (Стоп), в которую превращается после запуска анимации кнопка Play Animation (Воспроизведение анимации).

7. При желании примените к сфере какой-либо материал (например, материал Pozolota из библиотеки) Сохраните созданную сцену. Все параметры анимации запоминаются программой max в том же файле типа *.max, в котором хранятся сведения о геометрической модели сцены, освещении, камерах и материалах.

В качестве задания на самостоятельную проработку попробуйте дополнить созданную анимацию ключами изменения других параметров — например, масштаба сферы, силы блеска или цвета ее материала. Для этого достаточно всего лишь включить режим анимации, выбрать нужный ключевой кадр, применить к сфере преобразование масштаба или внести изменения в параметры материала и выключить режим анимации.

Упражнение 2. Развиваем дебютную идею 

Продолжим совершенствование навыков создания простейших анимаций в автоматическом режиме, заставив шахматные фигурки двигаться по доске и разыгрывать простейший дебют. Особенностью этой анимации явится то, что ключи будут установлены для многих объектов сцены. Кроме того, мы научимся производить расчет времени анимации и выполнять еще ряд важных операций, в частности устанавливать момент начала движения объекта и корректировать траекторию его перемещения, задавая промежуточные точки.

Выполните следующие действия:

1.   Перезапустите max и загрузите сцену, изображающую шахматные фигуры, расставленные на доске в исходных позициях. Сохраните файл  под другим именем.

2.   Произведем простейший расчет времени. Стандартная длительность временного сегмента анимации составляет 100 кадров. При опять же стандартной скорости воспроизведения — 30 кадров в секунду — анимация такого объема будет длиться 3,3 секунды. Рассчитаем сколько ходов шахматных фигур имеет смысл моделировать за это время -  не более 5—6, чтобы продолжительность каждого хода составляла от 1/2 до 2/3 секунды. Если заставить фигуры двигаться быстрее, то при воспроизведении подобной анимации трудно будет уследить за их мельканием. Итак, выберем в качестве базовой продолжительности одного хода величину 20 кадров, то есть 2/3 секунды.

3.   Разыграем партию под названием «Детский мат». Начинается он с хода  е2-е4! Итак, щелкните на кнопке Auto Key (Автоключ), чтобы включить режим автоматической анимации. Выделите пешку на поле е2. Перетащите ползунок таймера анимации к отметке кадра № 20 или просто введите число 20 в поле Current Time (Текущее время) группы инструментов управления анимацией и нажмите клавишу Enter. Ползунок при этом передвинется в нужную позицию автоматически. Переместите выделенную пешку на поле е4, как показано на рис. 12. Это удобно произвести в окне вида сверху, но несложно сделать и в окне проекции Perspective (Перспектива), если пользоваться габаритным контейнером преобразования в виде тройки координатных векторов.

Рис.  12. Гроссмейстер сделал ход е2-е4

4.   Итак, первый ход сделан. Черные, разумеется, отвечают е7-е5. Чтобы  задать момент начала движения черной пешки, нам следует установить для нее первый ключ анимации в кадре № 20. Такой ключ можно назвать ключом фиксации, так как он действительно фиксирует текущее значение анимируемого параметра, не позволяя ему меняться до заданного момента. Чтобы создать такой ключ, выделите пешку на поле е7 и, не перетаскивая ползунок таймера с отметки кадра № 20, щелкните на ползунке правой кнопкой мыши. Появится окно диалога Create Key (Создать ключ), показанное на рис. 13. Это окно диалога позволяет создавать ключи анимации трех стандартных преобразований объекта: перемещения, поворота и масштабирования.

Рис. 13. Окно диалога Create Key содержит средства для создания ключей анимации преобразований перемещения, поворота и масштаба

5.   По умолчанию в окне установлены флажки всех трех преобразований: Position (Положение), Rotation (Поворот) и Scale (Масштаб). Мы собираемся создать только ключ анимации преобразования перемещения, поэтому сбросьте флажки Rotation (Поворот) и Scale (Масштаб). В счетчике Source Time (Опорное время) указывается номер кадра, из которого будут взяты ключевые значения анимируемых параметров объекта (в данном случае — значения его координат). По умолчанию в этом счетчике указывается номер текущего кадра. Так как нам требуется, чтобы пешка в кадре № 20 сохраняла свое исходное положение, не меняйте значения этого параметра. В счетчике Destination Time (Время создаваемого ключа) задается номер кадра, для которого требуется создать ключ анимации. Нас устраивает указанный в этом счетчике по умолчанию номер текущего кадра — 20, поэтому просто щелкните на кнопке ОК. Ключ анимации перемещения пешки с ее текущими координатами в кадре № 20 создан, и теперь она на интервале с нулевого по двадцатый кадр будет оставаться на месте.

6.   Перетащите ползунок таймера к отметке кадра № 40, а еще лучше просто введите число 40 в поле Current Time (Текущее время) и нажмите клавишу Enter. Переместите черную пешку с клетки е7 на клетку е5. Обратите внимание на появление ключа в виде красного квадратика на отметке кадра № 40 строки треков. Чтобы убедиться, что все пока идет, как нужно, выключите режим анимации, щелкнув на кнопке Auto Key (Автоключ). Воспроизведите анимацию в окне проекции. Для этого сначала щелкните на кнопке Go to Start (Перейти в начало), чтобы перейти к начальному кадру сегмента анимации. Затем щелкните на ползунке таймера анимации и не спеша перетаскивайте его вправо, следя за тем, что происходит в активном окне проекции. Вы увидите, как белая пешка переместится с клетки е2 на е4 за первые 20 кадров, с нулевого по двадцатый, а черная проделает свое движение за вторые 20 кадров, с двадцатого по сороковой.

7.   Продолжим создание анимации. Установите в качестве текущего кадр № 40. Дебютная партия «детского мата» подразумевает, что теперь белые должны сделать ход слоном f1-c4. Выделите белого слона на клетке f1 и установите для него ключ преобразования Position (Положение) в текущем кадре № 40, действуя совершенно аналогично тому, как мы создавали ключ положения для черной пешки в п. 5.

8.   Включите режим анимации, щелкнув на кнопке Auto Key (Автоключ). Установите в качестве текущего кадр № 60 любым известным вам способом и переместите объект на клетку с4. Выключите режим анимации и попробуйте воспроизвести ее в окне проекции. Слон должен начинать двигаться только с момента кадра № 40 и достигать нужной клетки к кадру № 60. Так как время, отведенное на движение слона, то же, что и у пешек, а переместиться ему требуется на большее расстояние, то и двигаться он будет быстрее пешек. Обратите внимание на то, что по какой бы траектории вы ни перемещали слона с исходной клетки на конечную, двигаться при воспроизведении анимации он будет строго по кратчайшему расстоянию, так как для mах имеют значение только координаты начальной и конечной точек движения, запомненные в виде ключей анимации. С этим важным условием нам еще придется столкнуться ниже. Попробуйте также поочередно выделить все три объекта и проследите за ключами анимации в строке треков. Теперь ключи анимации установлены нами уже для трех объектов. На рис. 14 показано, как должна выглядеть наша сцена в окне проекции на данный момент.

Рис. 14. Дебютная идея развивается: передвинуты уже три фигуры

9.   Предположим, что играющий черными фигурами собирается сделать ход конем b8-с6. Просто ход конем позволит нам рассмотреть такую особенность анимации перемещения объекта, как задание требуемой траектории. Ведь конь должен перепрыгнуть через стоящие перед ним фигуры, а не пройти сквозь них, хотя для бестелесных виртуальных шахматных фигур проходить друг сквозь друга и не составляет никакого труда. Итак, установите в качестве текущего кадр № 60, выделите черного коня на клетке b8 и создайте для него ключ положения, используя окно диалога Create Key (Создать ключ), как было описано выше. Это заставит коня до момента кадра № 60 стоять на месте. Затем включите режим анимации, перетащите ползунок таймера к отметке кадра № 80 и переместите коня на клетку с6 по любой траектории. Как мы уже говорили, форма этой траектории не имеет никакого значения: все равно конь будет перемещаться на отведенное ему поле по кратчайшему пути. Чтобы убедиться в этом, выключите режим анимации и несколько раз перетащите ползунок таймера влево-вправо.

10.   Для исправления ситуации переключитесь на кадр № 70, соответствующий середине интервала перемещения коня. Включите режим анимации и в окне вида слева или спереди приподнимите объект вверх, заставив его зависнуть над остальными фигурами, как показано на рис. 15. Если теперь опять выключить режим анимации и потаскать ползунок таймера влево-вправо, вы увидите, что конь теперь движется с исходной клетки на конечную не по кратчайшему пути, а по дуге, взлетая при этом над другими фигурами. Обратите внимание, что если выделить коня, то в строке треков будут видны квадратики трех ключей анимации: в кадрах 60, 70 и 80.

Рис. 15. Черный конь в кадре № 70 зависает в воздухе

11.   К сожалению, время активного сегмента анимации приближается к концу, и мы можем позволить себе сделать еще только один ход  белым ферзем: d1-f3. Сделайте текущим кадр № 80. Выделите белого ферзя и с помощью окна диалога Create Key (Создать ключ) создайте для него ключ, фиксирующий текущее положение этой фигуры в кадре            № 80. Затем перейдите к кадру № 100, включите режим анимации и сделайте ход, то есть переместите ферзя с клетки d1 на f3. Выключите режим анимации. Готово! Итоговое расположение фигур нашей анимации, уже не столь простой, как предыдущая, показано на рис. 16. Воспроизведите анимацию, вернувшись к начальному кадру и медленно перетаскивая ползунок таймера. В заключение сохраните файл с только что созданной анимацией.

Рис. 16. Третий ход белых так и остался без ответа

Если у вас возникнет желание продолжить игру в виртуальные шахматы, то увеличьте продолжительность сегмента анимации. Для этого щелкните на кнопке Time Configuration (Настройка временных интервалов) или щелкните правой кнопкой мыши на любой из кнопок управления анимацией, чтобы вызвать окно диалога Time Configuration (Настройка временных интервалов). Введите в счетчик End Time (Время окончания) окна диалога, где по умолчанию значится величина 100, новое значение последнего номера кадра, скажем, 200. Тем самым вы увеличите продолжительность анимации почти до 6,6 секунды, сохранив все уже созданные ключи.

Упражнение 3. Дополняем анимацию «Летящий шар» 

Начнем знакомство с новым режимом анимации с простенького упражнения по превращению летящей сферы в терпящий бедствие сдувающийся воздушный шар. Пусть у этого шара в 50-м кадре началась утечка воздуха, так что он стал резко терять в объеме и форма его из гладкой и округлой постепенно стала становиться угловатой.

1.   Загрузите созданную в упражнении 1 сцену Letiasshiy shar.max. Сохраните сцену под другим именем. Для наглядности увеличьте значение радиуса сферы до 180 см.

2.    Так как анимация будет производиться в принудительном режиме, необходимо указать, для каких объектов следует устанавливать ключи. Это делается при помощи раскрывающегося списка, расположенного правее кнопки Auto Key (Автоключ). По умолчанию в списке выбирается вариант Selected (Выделенные), в соответствии с которым ключи будут создаваться для всех выделенных объектов сцены. Так как объект в нашей сцене всего один, достаточно было бы его выделить. Однако в учебных целях сделаем по-другому, чтобы показать: в принудительном режиме для создания ключей анимации совсем не обязательно выделять объекты.

3.   Создайте именованный выделенный набор, включающий в себя единственный объект нашей сцены — примитив Sphere01. Итак, выделите сферу и введите в пустое текстовое поле Named Selection Sets (Именованные выделенные наборы) главной панели инструментов имя нового набора, например Vozdusniy shar. Нажмите клавишу Enter.

4.   Теперь раскройте список, расположенный правее кнопки Auto Key (Автоключ), и выберите в нем появившееся имя набора Vozdusniy shar, как показано на рис. 17. Теперь можно отменить выделение сферы в окнах проекций. Ключи анимации все равно будут создаваться, так как сфера входит в именованный набор, указанный в списке.

Рис. 17. Имена наборов выделенных объектов сцены, созданных при помощи средств главной панели инструментов, появляются в списке после строки Selected

5.   Далее необходимо указать, для каких параметров объектов, входящих в именованный набор, следует создавать ключи анимации. С этой целью щелкните на кнопке Key Filters (Фильтры ключей). Появится окно диалога Set Key Filters (Выбор фильтров ключей). Сбросьте установленные в нем по умолчанию флажки Position (Положение), Rotation (Поворот) и Scale (Масштаб), которые обеспечивают создание ключей трех стандартных преобразований. Сбросьте и флажок IK Parameters (IK-параметры), который активизирует установку ключей обратной кинематики (IK — Inverse Kinematics). Установите флажок Object Parameters (Параметры объекта), активизирующий установку ключей характеристических параметров объектов, присваиваемых им в момент создания, таких как радиус и число сегментов сферы, длина, ширина и высота параллелепипеда и т. п.

С помощью этого окна диалога можно заказать установку еще следующих типов ключей:

  •  Custom Attributes (Специальные атрибуты) — активизирует установку ключей анимации параметров, настраиваемых с помощью заказных элементов управления, которые могут создаваться пользователем на командной панели;
  •  Modifiers (Модификаторы) — активизирует установку ключей анимации действия модификаторов;
  •  Materials (Материалы) — активизирует установку ключей анимации материалов max.

Закройте окно Set Key Filters (Выбор фильтров ключей), щелкнув на кнопке с крестиком на правом краю заголовка этого окна.

6.   Подготовительная работа завершена, теперь можно переходить к анимации. Щелкните на кнопке Set Key (Задать ключ). Кнопка зафиксируется и подсветится светло-красным цветом, указывая на то, что 3ds max находится в режиме принудительного создания ключей анимации.

7.   Установите ползунок таймера анимации на отметку кадра № 50. Щелкните на большой кнопке Set Keys (Задать ключи) с изображением ключа, чтобы установить в этом кадре анимационные ключи, фиксирующие значения характеристических параметров сферы, выбранных с помощью окна диалога Set Key Filters (Выбор фильтров ключей). Это такие параметры, как радиус, число сегментов, наличие сглаживания, степень отсечки сферического сегмента и т. п. Кнопка на мгновение подсвечивается красным цветом, но не фиксируется. Обратите внимание на то, что если вы отменили выделение анимируемого объекта, то не увидите появления значка ключей в виде квадратика в строке треков.

8.   Теперь переместите ползунок таймера к отметке кадра № 100. Уменьшите значение радиуса сферы до 60 см. Измените число в счетчике Segments (Сегментов) с 32 до 8, чтобы придать оболочке сдувающегося шара угловатый вид. Снова щелкните на кнопке Set Keys (Задать ключи). Обратите внимание на появление красных угловых скобочек вокруг стрелок всех счетчиков, имеющихся в свитке параметров сферы на панели Modify (Изменить). Такие скобочки всегда появляются вокруг стрелок счетчиков тех параметров, которые подвергнуты анимации.

9. Выключите режим анимации, щелкнув на кнопке Set Key (Задать ключ). Воспроизведите анимацию в окне проекции max и наблюдайте за тем, как наш импровизированный воздушный шар, начиная с середины интервала анимации (рис. 18, вверху), теряет в объеме и становится все более угловатым (рис. 18, внизу).

Рис. 18. У шара во второй половине анимации уменьшаются радиус и число сегментов оболочки: вверху — кадр № 50; внизу — кадр № 100

10.   Сохраните сцену под заданным в начале упражнения именем Letiasshiy shard .max.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

80114. РОЛЬ И ЗНАЧЕНИЕ ФИНАНСОВОГО КОНТРОЛЯ 27 KB
  Одним из звеньев системы контроля выступает финансовый контроль. Финансовый контроль является формой реализации контрольной функции финансов. Контроль можно рассматривать в следующих аспектах организационный методический технический.
80115. СИСТЕМА ФИНАНСОВОГО ПРАВА 35.5 KB
  Поэтому на построение системы финансового права группировку его норм формирование институтов оказывают влияние и потребности практики. Финансовое право как самостоятельная отрасль права выделяется в системе российского права в силу следующих обстоятельств. Предпосылки выделения отрасли права: наличие общественной потребности и государственного интереса в самостоятельном правовом регулировании названной отрасли обусловленное особой значимостью финансов и финансовой системы для выполнения задач и функций государства.
80116. ПОНЯТИЕ И СОДЕРЖАНИЕ БЮДЖЕТНЫХ ПРАВ 30.5 KB
  Однако этот термин не следует понимать буквально: в данном случае речь идет о правах особого содержания которые по своим юридическим свойствам отличаются от прав которыми наделены субъекты других отраслей права например гражданского трудового а также и отдельных институтов финансового права. Эти особенности заключаются в том что бюджетные права по своим юридическим свойствам во многих случаях сближаются с обязанностями являются в значительной мере одновременно и обязанностями например право утверждать бюджет право распределять...
80117. СОДЕРЖАНИЕ МУНИЦИПАЛЬНЫХ ФИНАНСОВ 173 KB
  Сущность и функции муниципальных финансов Муниципальное хозяйство исторически выделилось из общей системы государственного хозяйства в связи с необходимостью решения локальных задач связанных с благоустройством населенных пунктов развитием социальной инфраструктуры и другими вопросами местного значения. Такое управление на муниципальном уровне осуществляемое в интересах местного населения получило название местного самоуправления МСУ. Статья 132 Конституции РФ и Федеральный закон Об общих принципах организации местного...
80118. СОСТАВ ДОХОДОВ И РАСХОДОВ БЮДЖЕТНОЙ СИСТЕМЫ, ИХ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕЖДУ БЮДЖЕТАМИ 69.5 KB
  Однако их доходы и расходы входят в общий состав доходов и расходов бюджета. Все доходы и расходы бюджетной системы распределяются разграничиваются между бюджетами. Такая классификация имеет значение для характеристики материального содержания доходной части бюджета связи ее с экономикой страны.
80119. СТАДИЯ СОСТАВЛЕНИЯ ПРОЕКТА БЮДЖЕТА 29 KB
  Затем составлением бюджета занимается Правительство РФ и соответствующие органы исполнительной власти субъектов РФ и органов местного самоуправления. Правительство РФ за десять месяцев до начала финансового года организует работу по составлению бюджета: доведению до представительных и исполнительных органов власти республик в составе РФ других субъектов Федерации инструктивного письма об особенностях составления расчетов к проектам бюджетов на следующий финансовый год в том числе о централизованно установленных социальных и финансовых нормах...
80120. СУБЪЕКТЫ ФИНАНСОВОГО ПРАВООТНОШЕНИЯ 31 KB
  Соответственно различают такие понятия как субъект права и субъект правоотношения. К числу субъектов права эти ученые относят лиц которые обладают правосубъектностью т. Некоторые ученые придерживаются мнения что понятие субъект права шире чем понятие субъект правоотношения . Ямпольская отмечала что субъектами права являются носители прав и обязанностей участвующие в правоотношении или могущие в нем участвовать т.
80121. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ГОСУДАРСТВЕННЫХ И МУНИЦИПАЛЬНЫХ ФИНАНСОВ 86.5 KB
  Главное их назначение финансовое обеспечение эффективной реализации общих и частных государственных функций. Воздействие государства на экономику осуществляется через систему законодательных актов государственных и муниципальных законодательных представительных и исполнительных органов власти. Рестрикционная политика монетаризма основывается на сокращении государственных расходов и повышении налогов.
80122. СУЩНОСТЬ ФИНАНСОВОГО ПРАВООТНОШЕНИЯ 67.5 KB
  В связи с этим прежде всего необходимо установить те явления социальной жизни анализ взаимосвязи с которыми позволит определить сущность финансового правоотношения. Отсюда сущность финансового правоотношения выводится из взаимосвязи с теми же явлениями что и сущность любого другого правоотношения. К числу таких явлений относятся: правовые нормы на базе которых возникают правоотношения государственная воля которой обусловлено правоотношение и т.