Cinema 4d измерить расстояние

Обновлено: 06.07.2024

На рис. 1 представлен внешний вид русифицированной седьмой версии программы Cinema 4D. Главное окно программы можно изменять и при этом сохранять свои настройки, что очень удобно при работе в различных режимах.

Модуль Body Paint расширяет возможности программы, с его помощью можно ретушировать изображения и сами трехмерные модели. Работа в режиме Art («Художник») чем-то напоминает редактирование в Adobe Photoshop, особенно при использовании дополнительных модулей (Plug-ins), например Deep Paint. Разница в том, что в Photoshop операции выполняются только с двухмерными объектами, а в Cinema 4D и Body Paint — и с двухмерными, и с трехмерными.

Еще один встраиваемый модуль, Dynamics, управляет физическими процессами, посредством его моделируются гравитация, ветер, столкновение, жесткость и упругость материалов. Игра в бильярд, где учитывается столкновение шаров, падение предмета на натянутую сетку, прогибающуюся под его тяжестью, удар пули о стенку с последующим ее расплющиванием, колыхание ткани — подобное моделирование не вызывает особых сложностей в Cinema 4D с установленным модулем Dynamics.

Программа позволяет имитировать взрыв, создавать и видоизменять практически любые объекты, которые могут подвергаться сложнейшим деформациям. Им можно задавать прозрачность или глянец (блик), что особенно важно при моделировании изделий из стекла.

Для обзора сцены Cinema 4D использует 14 камер, имеется и редактор камер. Свет от источников освещения создает тени от объектов, пронизывает прозрачные и полупрозрачные стенки моделируемых фужеров и ваз настолько точно, что после рендеринга у наблюдателя создается впечатление, будто он смотрит фотографию, а не виртуальную трехмерную сцену (рис. 2 и 3).

В программе имеется набор моделей человеческих фигур, очень похожих на те, что есть в Curious Labs Poser (см. «Мир ПК», №10/01, с. 132; №11/01, с. 134). Это фигуры мужчины, женщины и ребенка, которые допустимо видоизменять. Модели живых существ, и в том числе человека, можно создать и самостоятельно (рис. 6). Передвигаются они по настраиваемым траекториям. Кстати, Cinema 4D может использовать подобные модели из Poser. Также существует специальный подключаемый модуль, обеспечивающий возможность интеграции этих двух программ.

Для повышения качества анимации в Cinema 4D применяется технология Ease-In and Ease-Out («Замедление в начале и замедление в конце»). Суть ее в следующем. Обычно объект, созданный в редакторе трехмерного моделирования, перемещается от точки А к точке Б с постоянной скоростью. Однако физические объекты имеют определенную массу, и им нужно преодолевать силы сопротивления. Поэтому в реальном мире объекты начинают движение и постепенно набирают определенную скорость (Ease-In), проходят нужное расстояние и в конце уменьшают скорость до полной остановки (Ease-Out). Вот именно это и моделируется в Cinema 4D.

Система координат

В Cinema 4D используется система координат, аналогичная принятой в Poser: X (ширина), Y (высота) и Z (глубина)*. На оси X откладываются налево отрицательные и направо положительные координаты, на Y — вверх положительные и вниз отрицательные, на Z — вперед отрицательные и вглубь (т. е. от наблюдателя) положительные координаты. В процессе работы над сценой можно блокировать любую из осей координат щелчком на ее значке на панели инструментов или с помощью «горячих» клавиш (X, Y или Z). Это позволяет ограничить перемещение, вращение или масштабирование объекта по выбранным осям.

Существуют World Coordinates (мировые координаты) или Object Coordinates (координаты объекта). Мировые координаты зафиксированы и не могут быть изменены. Координаты объекта допустимо трансформировать в любом направлении, как в пределах самого объекта, так и всей сцены, и поворачивать на любой угол.

Вращение. Изменение позиции координат объекта в Cinema 4D происходит по осям X, Y и Z, а поворот — по осям H, P и B. Это соответствует понятиям, принятым в авиации и космонавтике: курс (или H) отображает величину угла поворота вокруг оси Y, тангаж (или P) — вокруг оси X и крен (или B) вокруг оси Z.

Координатная сетка. Создавая какую-либо физическую модель, ее обычно располагают на определенной плоскости, будь то стол или иная поверхность. В рабочей области Cinema 4D такой плоскостью является координатная сетка. Ее центр — пересечение осей X, Y и Z. При этом выполняются следующие условия.

В окне вида Perspective ("Перспектива") линии координатной сетки отображаются по осям X и Z, точка их пересечения является центром координатной сетки.
В окне вида XY, или вида спереди (Front), линии координатной сетки отображаются по осям X и Y, ее центр - точка пересечения этих осей.
В окне вида XZ, или вида сверху (Top), линии координатной сетки отображаются по осям X и Z, ее центр - точка пересечения этих осей.
В окне вида YZ, или вида сбоку (Side), линии координатной сетки отображаются по осям Y и Z, ее центр - точка пересечения этих осей.

Импортирование и использование моделей. Программа Cinema 4D позволяет использовать множество моделей, представленных файлами различных форматов. Зачастую можно импортировать целые сцены из других приложений, включая текстуры, освещение и треки анимации. Обычно это делается путем настройки определенных параметров программы. Но работа с форматами отдельных программных пакетов может потребовать некоторых дополнительных усилий. В подобных случаях производитель Cinema 4D, компания Maxon, размещает на своем сайте инструкцию. Там же публикуются списки источников моделей - как платных, так и свободно распространяемых.

Использование иерархий. Модель может состоять из сотни отдельных частей. Для того чтобы они образовали единое целое, применяются такие способы, как группировка и связывание. Первый позволяет объединить все элементы модели в единый набор, причем каждым из элементов можно манипулировать индивидуально в пределах группы, а также преобразовывать всю группу целиком. При этом координаты устанавливаются как для группы объектов, так и для каждого из них. Связывание же дает возможность установить соподчинение между объектами, одни из которых становятся зависимыми от других, что особенно проявляется при перемещении. Например, большой палец ноги соединен со ступней, и его положение зависит от положения ступни. Ступня, в свою очередь, соединена с голенью, и на ее положение влияет перемещение голени, и т. д.

С помощью инструмента Inverse Kinematics («Обратная кинематика») можно перемещать связанные объекты, и они будут двигаться, как будто скрепленные одной цепью. Также можно накладывать ограничения на движение, чтобы имитировать определенный тип сочленения или соединения. Это позволяет избежать ошибок при создании анимационных сцен. Например, известно, что человек не может повернуть шею и голову на 180? как сова (поворот осуществляется в основном за счет движения шеи и частично — головы). Следовательно, на параметры, определяющие угол поворота шеи и головы человека, нужно наложить такое ограничение, чтобы сумма их максимальных значений не превышала 90?.

Моделирование

Понятно, что чем сложнее сцена, тем больше времени ей приходится уделять. А чем меньше информации придется просчитывать компьютеру, тем лучше. Поэтому следует стремиться создавать трехмерные модели с высокой степенью детализации, используя при этом наименьшее количество информации. Иначе говоря, нужно конструировать сложные модели, имеющие малое число полигонов. Cinema 4D предлагает несколько способов упрощения построения сцен. Ниже будут рассмотрены некоторые из них.

Образцы. Многие сцены могут содержать идентичные объекты, например деревья на холме, лепестки у цветка, трава и т. д. Чтобы не перегружать сцену множественными копиями объекта, следует делать образцы. Изменения, происходящие с материнским объектом (объектом-источником), передаются образцу, но не наоборот. При этом информация по ряду параметров (цвет, размер и т. п.) сохраняется лишь для объекта-источника, а не для остальных, что существенно снижает требования к оборудованию.

Карта рельефа. Не все детали объекта нужно моделировать явно. Вместо того чтобы на апельсиновой кожуре «вырезать» каждую выемку, можно использовать материалы и карты текстур, например Bump Map («Карту рельефа»). Представьте себе, сколько времени придется затратить на то, чтобы создать неоднородную трехмерную поверхность апельсиновой кожуры, и насколько быстрее можно выполнить такую работу, если к шару применить текстуру. Но главное заключается в том, что визуальный эффект в обоих случаях может быть практически идентичным.

Проецирование камеры. Как и многие другие редакторы, Cinema 4D допускает применение фотографий в качестве фона, а согласовать фон и трехмерную сцену можно с помощью технологии Camera Mapping («Проецирование камеры»), создающей иллюзию глубины. При передвижении камеры изображение фона представляется трехмерным. Другое преимущество данной технологии — возможность использования затеняемых материалов при перемещении или добавлении анимированных элементов к фону, что делает его более реалистичным. Однако эффективна указанная технология будет только в случае ограниченного изменения положения камеры. При этом фон должен находиться на некотором удалении.

Примитивы. С помощью примитивов (куба, шара, цилиндра и т. п.) можно построить более сложные модели. Важно знать, что математические уравнения, описывающие примитивы, были оптимизированы таким образом, чтобы они занимали наименьшее количество оперативной памяти и дискового пространства компьютера. А поскольку все примитивы в Cinema 4D, как и во многих других редакторах 3D-графики, параметрические, их можно легко преобразовывать.

Сплайны. Сплайны — это простые линии, используемые при построении моделей. Их форма и вид определяются некоторым количеством контрольных точек (узлов). Например, контрольные точки В-сплайна задают постоянную гладкость кривой от точки к точке. Контрольные точки сплайна Безье имеют управляющие элементы (направляющие). Манипулируя их положением, можно влиять на кривизну отдельных участков. Программа Cinema 4D включает множество заготовок сплайновых профилей, что удобно для моделирования.

Сплайн из вектора. Этот тип сплайна импортируется из внешних программ. Так, можно взять рисунок формата .ai, сделанный в Adobe Illustrator, и перенести его в Cinema 4D. Внутри программы он появляется в виде сплайна и вполне подойдет для построения трехмерной модели. Таким способом двухмерные изображения логотипов преобразовываются в 3D-модели.

Шрифт. Для создания трехмерного шрифта и логотипов чаще всего выбирают 3D-приложения, поскольку они лучше работают с текстом, чем программы 2D-графики. В Cinema 4D нужно просто ввести текст и подобрать шрифт, а программа уже сама построит сплайны. В дальнейшем с трехмерным текстом, как и с другими аналогичными трехмерными объектами, можно проделывать различные операции, подбирая для них свои стили и формы. Эти стили допустимо применять и к любому другому тексту — по сути, вы создаете свой набор шрифтов.

Extrusion («Выдавливание») — это вытягивание двухмерного профиля или контура вдоль одной из осей координат для построения объемного объекта. Этот режим бывает полезен довольно часто, ведь он позволяет превратить плоский логотип в объемный, что требуется для рекламных роликов.

Lathe («Поворот»). В режиме Lathing сплайновый профиль можно поворачивать по одной из осей. Таким способом конструируется объемная модель (посуда, вазы, купола и т. п.), что несколько напоминает работу гончара, делающего глиняный кувшин на гончарном круге. Однако в данном случае не нужно постоянно вращать сплайн: чтобы фигура имела законченную форму, достаточно задать угол поворота 360?. Кстати, для построения некоторых моделей угол вращения может быть и меньше.

Режим Loft. Применение данного режима (рис. 4) можно сравнить с натягиванием пластичной пленки на какой-нибудь профиль, например на каркас крыла самолета.

Sweep («Вытягивание вдоль пути»). При работе в этом режиме можно вытянуть профиль одного объекта вдоль пути другого. Так, на рис. 5 показано вытягивание конусовидного объекта вдоль кривой.

Булевы операции. В данном режиме используется комбинация двух перекрывающихся объектов и создается новый в зависимости от того, какая Булева операция была выбрана:

Union ("Объединение") - объединяет два перекрывающихся объекта в один;
Subtraction ("Вычитание") - вырезает один объект из другого;
Intersection ("Пересечение") - оставляет общую область двух пересекающихся объектов.

Фракталы. Фрактальная геометрия позволяет создавать береговые линии, гористые пейзажи и образования, подобные облакам.

Деформации. Чтобы добиться желаемой формы объекта, при моделировании можно комбинировать множество типов деформаций. Например, если к прямоугольному параллелепипеду применить деформации «Кручение» и «Сжатие», можно получить буровое долото, а добавив деформацию «Изгиб», — олений рог, который можно подкорректировать, изменив масштаб одной из сторон.

HyperNURBS (сверхнеоднородные рациональные В-сплайны). В Cinema 4D HyperNURBS является самой мощной системой моделирования, предоставляющей огромную свободу действий в процессе создания моделей. HyperNURBS подразделяет поверхности объектов, тем самым создавая гладкие каркасы (Mesh). Этот режим наиболее эффективен для моделирования фигур животных и людей (рис. 6).

Карты деформации. Действие карт деформации подобно действию карт рельефа (Bump), но результат их применения более явно выражен. Карта выдавливания представляет собой полутоновое черно-белое изображение, изменяющее геометрию модели при рендеринге. Данный режим требует от модели повышенной мозаичности и детализации каркаса. Белые участки картинки «выдавливают» поверхность модели наружу по заданной оси и на указанную пользователем величину. Черные «вдавливают» ее, а полутоновые воздействуют в разной степени в зависимости от градаций серого. Карты деформации удобнее применять тогда, когда нужно смоделировать что-то мелкое, например гравий. Они поддаются анимации, и следовательно, с их помощью можно имитировать рябь на поверхности воды и небольшое волнение.

Нормали. Модели состоят из полигонов, каждый из которых имеет нормаль, т. е. вектор, используемый алгоритмом рендеринга для определения ориентации полигона. Направление нормали определяет внешний вид полигона, влияет на свойства поверхности (материалов и текстур), а также на то, под каким углом полигон освещается источником света.

В заключение обобщим некоторые правила моделирования:

стройте только то, что будет увидено; если предполагается, что какие-то элементы сцены будут не видны, не моделируйте их;
не создавайте очень сложные и детализированные модели, если они находятся на втором или третьем плане;
моделируйте столько объектов, сколько нужно для сцены, и если возможно, создавайте их образцы;
сложные модели делайте составными;
используйте двухмерные изображения и технологию проецирования камеры при создании фона (заднего плана).

Продолжение в следующем номере.

Виктор Солодчук — специалист в области компьютерной графики и анимации, автор книги «Создание анимационного фильма с помощью компьютера« (Изд-во Института психотерапии, М., 2002). Фрагменты из нее послужили основой для этой статьи.

Автор выражает благодарность российскому представительству компании Nemetchek, предоставившему материалы для подготовки этой статьи.

* В других программах, например в 3D Studio Max, используется система координат, в которой ось Y располагается по горизонтали, а ось Z — по вертикали.

Инструмент измерения и конструирования

Измерение, а также интерактивное изменение значений измерения в окне редактора является возможным. Линия измерения 1 красная и Линия измерения 2 зелёная.

При использовании инструмента Измерение и конструирование вы можете выполнять следующие задачи:

Выполните следующие шаги, если вы намерены произвести измерение / изменение дистанции между объектами:

Измеряемые объекты должны быть активными в окне Менеджер объектов .
Установите активным инструмент Измерение и конструирование , после чего кликните на кнопку Новое измерение .
Определите теперь измеряемую дистанцию при использовании для этого клавиш и . При нажатой клавише CTRL/CMD вы определяете начальную точку измерения и с клавишей SHIFT конечную точку. Измеряемая дистанция будет теперь показана на основе красной стрелки в окне редактора программы. Одновременно это значение появляется в настройках инструмента как Дистанция 1 .
Возможно измеряемые при этом точки: центры полигонов или ребёр, а также точки объектов. Они будут показаны на основе жёлтого цвета в окне редактора при перемещении над ними курсора мыши.
Если вы намерены дополнительно произвести измерение угла, кликните с нажатой клавишей на точку, котоая должна представлять собой конечную точку для второй линии измерения. Эта новая, вторая линия будет показана зелёным цветом и значением расстояния. В настройках инструмента это значение будет показано в поле параметра Дистанция 2 , а также ниже будет предоставлено значение для параметра Угол .
Для изменения значений дистанции или угла в окне редактора программы кликните курсором мыши на это значение и переместите курсор с нажатой кнопкой мыши или используйте предусмотренные для этого цифровые поля заданий (расположенные справа от названия параметров).

Выполните следующие шаги, если вы намерены произвести смещение отдельных рёбер, точек или полигонов:

Установите необходимый для вас режим активным.
Выделите перемещаемые элементы.
Установите активным инструмент Измерение и конструирование .
Создайте линию измерения с одновременно нажатыми клавишами и (или две линии при необходимости измерения угла) к выделенному элементу.
Измените значение для дистанции или угла.

Начальную и конечную точки линий вы можете перемещать в любое время, с целью измерения другого угла или его установки.

Дело вот в чем: создаем, например, любой изогнутый сплайн, дублируем его, пихаем их в Loft Nurbs и создаем поверхность. Потом на эту поверхность кидаем bitmap'ный материал. Но для того, что бы точно знать размеры битмапной картинки необходимо знать длину сплайна, чтобы материал адекватно распределился по нему.

Раньше как-то приходилось делать банер натянутый на радиальную поверхность. Но там выкручивался при помощи Circle и старой доброй геометрии через углы, длину сектора окружности, когда длину текстуры для банера высчитывал в ручную.

Есть и еще куча моментов когда нужно знать длину сплайна.

Блольше чем уверен, что вопрос этот с длинной бородой, как борода старика Хотабыча. Долго мучил ослика, однако в инете гольняк. Или не там искал?

Может есть какие-нибудь далекие закоулки синьки, где можно подчерпнуть эту информацию или есть плагины?

Владислав (sapiens)

Мастер

Я извиняюсь, но по-моему, ты ерундой страдаешь. Прямой сплайн по длине адекватно можно глянуть в координатах, а загогулины только на глаз. Ты же не математические модели создаешь, а рекламную байду. Опять же имеет значение для визуальных искажений — в перспективной камере рендер или в параллельной. ¶

cinematek

Пользователь сайта

дядя-Владя! Позвольте с Вами не согласится.
Иногда необходимо в длинну сплайна "вбить" анимационный цикл. К примеру цикл хотьбы. В синей отсутствует возможность автоматом определииь соотношение длинны анимационного цикла: кол-во фреймов+длина шага. Поэтому приходится в ручную с помощью калькулятора сделать эти вычесления для того что бы избежать эфекта "лунной походки".
Поэтому знать длинну сплайна, который применяется для анимации по пути, очень нужно и ВАЖНО.

Владислав (sapiens)

Мастер

cinematek

Пользователь сайта

дядя-Владя! Так я сам такой же страждущий . Сам нуждаюсь в ответе на поставвленный вопрос.
Уповаю на Ваш продолжительный опыт.

m_arik

Активный участник

Я далек от 3D Max (пытался изучить, но после синьки он показался мудреным), однако при всем уважении, не может быть такого, что бы MAXON'овцы не предусматрели такой загвоздки. Пытался мурыжить инструмент Measure & Construction в синьке, по аналогу Макса, но не допер.

Буду презнателен, если эта тема не сгинет на страницах форума, а будет дан конкретный ответ. Если "Да", то как, если НЕТ, значит пора писать ноту протеста в MAXON.

7.2.6. Инструмент Duplicate

Позволяет создавать произвольное количество копий объекта. При выборе данного инструмента в окне менеджера атрибутов открывается диалоговое окно (рис. 7.164).

В группе Dublicate можно задать количество копий (поле Copies) или экземпляров (флажок Generate Instances).

В группе Options в списке Mode выбирается способ расположения копий (рис. 7.165):.

Linear - расположение копий вдоль прямой линии, направление задается флажками выбора осей координат и значениями соответствующих счетчиков. Например, чтобы расположить 8 копий радиуса 100 м вдоль оси 0Z с шагом 300 м (рис. 7.167), надо задать параметрам значения, представленные как на рис. 7.166.

Чтобы расположить копии под углом 45°, надо задать направление по двум осям, например, Y и Z, с одинаковым шагом 300 м (рис. 7.168). Флажок Per

Step (Пошагово) должен находиться в установленном положении.

Можно применить изменение масштаба для каждой последующей копии на основании размера предыдущей. На рис. 7.170 в счетчиках группы Scale задано 50% по каждой из осей.

В группе Rotate можно задать угол, на который каждая копия должна быть повернута относительно осей (рис. 7.173).

Вернемся к выпадающему списку Mode. Пункт Circle - позволяет расположить копии по окружности. Для настроек имеем следующее расположение (рис. 7.174).

Пункт Spline позволяет расположить копии вдоль заданного сплайна. Нарисуйте сплайн и перетащите его имя из окна менеджера объектов в окно инструмента Duplicate в поле Spline (рис. 7.176).

7.2.7. Инструмент Measure & Construction

Инструмент позволяет измерять расстояние между точками (объектами) в окне проекций. Это единственная функция, доступная, когда в окне проекций нет ни одного объекта (рис. 7.178).

Измерим, например, расстояние между рукой и ногой фигуры Zygote Man (рис. 7.179).

Можно измерять расстояние по двум направлениям и определять угол между ними. Для этого надо поставить флажок 3rd Point (рис. 7.180).

7.2.8. Инструмент Transfer

Инструмент позволяет передавать одному объекту позицию, масштаб или угол поворота другого объекта. Например, в окне проекций имеются два объекта,

конус и пирамида. Пирамида повернута на некоторый угол (рис. 7.182).

Чтобы передать этот угол поворота конусу, выделим конус и вызовем функцию Transfer. В поле параметра Transfer to перетащим имя Pyramid и установим флажок Enable Rotation (рис. 7.183).

Перейдем на вкладку Tool и щелкнем по кнопке Apply. Конус повернется на угол, на который повернут конус (рис. 7.184).

Зададим сфере масштаб по оси 0Y, равный 0,2. Передадим этот масштаб цилиндру.

7.2.9. Инструмент Randomize

Инструмент позволяет разместить объекты случайным образом.

Рассмотрим пример. Требуется разместить случайным образом 8 копий фигуры Zygote Man в кубе 200x200x200 м.

Для решения выполним следующие действия.

1. Создадим с помощью рассмотренной выше функции Duplicate 8 копий фигуры Zygote Man.

2. В окне менеджера объектов выделим 8 копий.

3. Вызовем функцию Randomize и зададим в счетчиках параметра Move размеры области, в пределах которой могут располагаться объекты, то есть 200x200x200 м (рис. 7.187). Значение остальных параметров - масштаб Scale и угол поворота фигуры в пространстве Rotate - оставим, как показано на рис. 7.187. Параметр Seed задает вариант случайного распределения.

Cinema 4D — популярная программа для создания 3D графики. Её используют в кино и на ТВ, она удобна для создания рекламы и анимационного дизайна. В Cinema 4D создают визуальные эффекты и реалистичные 3D сцены.

Крутая демка возможностей Cinema 4D:

Cinema 4D: уроки для начинающих. С чего начать?

Всем новичкам рекомендуем начать с этого мини-курса. Автор познакомит вас с интерфейсом и инструментами программы, вы изучите простое моделирование в Cinema 4D.

Вместе вы создадите свою первую анимированную 3D сцену:

Хотите изучить софт самостоятельно? Полезный совет — наведите курсор на любой элемент и получите справку по нему по нажатию Ctrl+F1. Вас перебросит на официальную документацию Cinema 4D, для начинающих довольно полезно и удобно.

Если вам понравилась Cinema 4D и вы хотите освоить её фишки, не тратя время на многочасовые полные курсы — предлагаем несколько мини-курсов на YouTube, они поменьше и знакомство с программой не займёт много времени.

Мини-курсы и уроки Cinema 4D

Вы уже знакомы с Cinema 4D и хотите быстро изучить дополнительные фишки? Мы собрали несколько плейлистов для вас.

На нашем канале есть мини-курс по лайфхакам Cinema 4D, пригодится начинающим:

Загляните на каналы с уроками на английском:

Почему стоит выбрать Cinema 4D?

Интерфейс Cinema 4D дружелюбен к новичкам, начать очень просто.

Отдельный плюс — она дружит с программами Adobe. Более того, если на вашем компьютере есть After Effects — значит есть и упрощённая версия Cinema 4D Lite, она устанавливается вместе с ним.

Нравится анимационный дизайн? Тогда Cinema 4D — отличный выбор, благодаря крутому модулю MoGraph для моушн-дизайна. С ним вы можете быстро создавать масштабные сцены с эффектной детализированной анимацией.

Именно за MoGraph моушн-дизайнеры так любят Cinema 4D:

А ещё для Cinema 4D есть много плагинов, круто расширяющих её возможности.

Взгляните, что вам по силам с плагином X-Particles:

Нужна помощь в изучении Cinema 4D?

Курс заточен на практику, поэтому в каждой главе вы создадите по несколько 3D-композиций для собственного портфолио.

Читайте также: