Создание объема cinema 4d

Обновлено: 02.07.2024

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.

Этим несложным уроком я хочу показать основные принципы работы с примитивами в программе Cinema 4D. Урок предназначен в первую очередь для начинающих пользователей программы, но предполагается, что вы уже знакомы с навигацией в Cinema 4D и применением базовых инструментов, вы также должны понимать что такое менеджер объектов и панель атрибутов. Мы создадим этажерку на колесиках :), посмотрим как работаeт массив (Array) в Cinema 4D, Sweep Nurbs, а также узнаем что может дать применение Global Illumination в сравнении с обычным рендером. В конце урока прилагается готовая к рендеру текстурированная сцена с настроенным освещением. В уроке даже не затрагивается полигональное моделирование, используются лишь обычные примитивы и некоторые другие функции программы, поэтому затруднений не должно возникнуть по ходу урока.

Итак… Для начала попробуем создать вот такой элемент этажерки. Это будет ее «шасси» :).

Из выпадающего меню на панели инструментов в группе сплайнов выберите сплайн окружность и сплайн «цветок» (flower). Для сплайна «цветок» на панели атрибутов установите значение petals равное 3.

Теперь в группе Nurbs в выпадающем меню на панели инструментов выберите Sweep Nurbs. Этим мы добавим этот объект в сцену.

В менеджере объектов перетащите два наших сплайна, созданные перед этим, на объект Sweep Nurbs так, чтобы стрелочка на курсоре изменила свое направление вниз и отпустите кнопку мыши. Теперь наши сплайны стали подобъектами объекта Sweep Nurbs, причем расположены они должны быть именно в таком порядке. Результат должен получиться таким.

При создании параметрических примитивов вы увидите на одной из осей (на рис. обведено красным) красную точку, с помощью которой можно интерактивно прямо в окне просмотра изменять размеры примитива. Вы можете изменять размеры и на панели атрибутов, но иногда это удобнее делать прямо в окне просмотра. Например для сферы будет только одна точка, которая будет определять радиус, а для куба вы заметите уже три точки на каждой из осей, которые соответственно определяют размеры по осям.

Добавим в сцену цилиндр. Это будет ось для колеса. Не забудем добавить фаски выделением опции fillet на панели атрибутов.

Добавим в сцену куб из группы примитивов на панели инструментов. Сделаем копию для другой стороны.

Сделаем верхнюю планку копированием одного из примитивов в менеджере объектов и развернем его как показано.

Добавим верхнюю ось копированием уже созданного цилиндра, немного изменив масштаб и развернув в нужное положение.
Наше колесико почти готово :).

Сделаем обод на колесо. Из группы примитивов на панели инструментов выберем примитив torus.
Расположим его в нужное положение и изменяем его масштаб до необходимых пропорций.

Добавим в сцену объект Null из меню Objects – Null Object. Далее выделим в менеджере объектов все наши объекты, которые образуют колесо
(удерживая клавишу Shift), и перетянем их на объект Null, теперь все объекты принадлежат объекту Null – я переименовал его в «колесо», как это видно на скриншоте.

Далее выберем из меню Objects – Modeling – Array (массив). Сделаем объект «колесо» подобъектом для Array, перетянув его как мы делали это раньше. Установим значение для copies равное 3. Вот что должно получиться.

Теперь, при выделенном Array в менеджере объектов, нажмем на клавиатуре клавишу «С». Как видим, наши элементы массива стали доступными для выделения и изменения.

Развернем соответствующие колеса в нужном направлении, как показано.

Я повернул все четыре колеса на 45 градусов для удобства дальнейшего построения.
Теперь у нас есть готовая «колесная база» :) для нашей этажерки.

Добавим полочки. Это уже знакомый нам примитив куб.

Добавим цилиндры, которые образуют стойки, и наша этажерка готова!

Попробуем сделать рендер, предварительно добавив материалы и освещение в сцену.

А вот что получится с применением Global Illumination (глобальное освещение). Время рендера конечно увеличится, но за качество нужно платить… Здесь я не буду затрагивать описание настроек - это тема отдельного урока; замечу только, что в Cinema 4D этих настроек немного, поэтому не стоит пугаться :) (в некоторых программах этих настроек на порядок больше).

Как видно, разница небольшая, но заметная. Можно было бы добавить дополнительные источники освещения, чтобы подсветить темные участки, но зачем тратить свое время на эксперименты, если применяя GI вы получаете сразу хорошее решение?! Так что привыкайте использовать GI для вашего финального рендера – от этого картинка только выиграет. Конечно, для настройки GI тоже требуется время, как правило это приходит методом проб и ошибок.

Прежде всего оговорюсь, что текстурирование объектов в Maxon Cinema 4D в принципе невозможно охватить полностью в одном уроке. Отдельные аспекты работы с текстурами можно найти в предыдущих уроках: например, создание кругов от капель на поверхности воды или создание звёздного неба. В данном уроке мы с вами проанализируем текстурирование в Maxon Cinema 4D с самого начала — так, как если бы мы вообще ничего не знали о текстурах.

Для начала — немного теории. В реальном мире мы судим о том, из чего состоят объекты, по их внешнему виду. В программах трёхмерного моделирования, как правило, объекты являются пустотелыми, и текстурирование предназначено для того, чтобы придать им вид предметов, состоящих из неких определённых материалов.

Поверхность объектов и в реальном мире, и в виртуальном трёхмерном пространстве обладает рядом характеристик. В Maxon Cinema 4D эти характеристики разделены на так называемые каналы. Большинство из них мы рассмотрим в данном уроке.

Приступим. Для начала создадим начальный материал. Самый простой способ создания материала — это переключиться в стандартный режим.

. и сместив курсор мыши в область материалов, дважды щёлкнуть левой клавишей мыши. После чего мы увидим, что в области материалов появился новый материал светло-серого цвета.

Перед началом анализа элементов текстуры следует сразу же сделать одну очень важную оговорку. Дело в том, что в Maxon Cinema 4D, помимо текстур, существует так называемый маркировочный цвет. По умолчанию маркировочный цвет у объектов отключен (точнее, является одинаковым у всех объектов — светло-серым), изменить его можно непосредственно в базовых свойствах объекта.

Маркировочный цвет ни в коем случае не следует путать с текстурой: в отличие от текстур и в соответствии со своим наименованием, маркировочный цвет текстурой не является, предназначен всего лишь для цветовой маркировки объектов в трёхмерной сцене, и кроме собственно цвета, не имеет других характеристик, типа отражения, преломления и т. п. Трёхмерный объект, не имеющий назначенной для него в сцене текстуры, при рендере будет иметь характеристики поверхности по умолчанию и цвет, соответствующий маркировочному, но если у этого объекта имеется назначенная ему текстура, то маркировочный цвет при рендере будет проигнорирован.

Надеюсь, с разницей между маркировочным цветом и текстурами ясно. Переходим непосредственно к последним.

Итак, если вы помните, мы с вами уже успели создать начальную текстуру. Теперь откроем свойства материала и посмотрим, из каких элементов он состоит. Дважды щёлкаем на пиктограмме созданной нами текстуры в области материалов.

. и в открывшемся окне видим список свойств (или, как принято их называть — каналов) нашей текстуры. На внешний вид объекта окажут воздействие только те каналы, что отмечены галочкой в расположенном слева в окне списке, остальные каналы учитываться не будут, вне зависимости от их настроек. В большинстве своём каналы имеют схожий, а то и вовсе идентичный набор настроек. Разница между каналами заключается главным образом в том, как в них используются эти настройки. Результаты настройки активных каналов суммируются.

Начнём с первого свойства — с цвета. Выбрать цвет объекта можно одним из нескольких способов: щёлкнуть на цветовой колонке в левом верхнем углу свойств канала для появления окна «Color Picker» (щелчок на цветовой колонке в котором, кстати, откроет ещё одно окно с набором базовых цветов), либо настроив значение цветовых компонентов по выбранной цветовой схеме. Помимо самого цвета, в окне свойств этого канала также немаловажное значение имеет настройка интенсивности (яркости) цвета — «Brightness» (обратите внимание, что можно указать значение этого параметра, большее 100%). Кроме того, вы можете выбрать в этой же вкладке какую-либо текстуру (пункт «Texture»), способ (пункт «Mix Mode») и степень (пункт «Mix Strength») её смешения с выбранным вами для объекта цветом, а также способ (пункт «Sampling»), степень (пункт «Blur Offset») и масштаб (пункт «Blur Scale») её размытия. Для наглядности несколько подменю совмещены в одном изображении.

Переходим к следующему каналу — «Luminance» («Свечение»). Набор настроек у него, как было сказано выше, идентичен набору настроек канала цвета, однако, в отличие от последнего, свечение объекта не зависит от освещения. Как и у канала цвета, значение параметра «Brightness» может составлять более 100%.

Следующий канал, который мы рассмотрим — «Transparency» («Прозрачность»). Набор настроек и их действие у этого канала уже существенно отличаются от предыдущих, поэтому рассмотрим его немного поподробнее.

Значение параметра «Brightness» канала «Transparency» определяет степень прозрачности объекта — чем больше значение, тем больше степень прозрачности. Диапазон значений — от 0% (полная непрозрачность) до 100% (полная прозрачность). Стоит отметить, что полная прозрачность объекта вовсе не равнозначна его абсолютной невидимости, как можно было бы подумать — к примеру, при указании отличного от единицы значения коэффициента преломления объект будет выглядеть выполненным из очень чистого, но отчётливо видимого стекла.

Значение параметра «Refraction» канала «Transparency» определяет коэффициент преломления, о котором шла речь в предыдущем абзаце. При этом Cinema 4D просчитывает объекты так, как если бы они были монолитными, а не полыми, но эта же особенность Cinema 4D может сыграть с вами злую шутку (или же наоборот — помочь вам в создании необычных эффектов) в случае назначения текстур с прозрачностью и преломлением для плоских объектов. К примеру, именно эту особенность автор использовал в уроке «Учимся работать с тканью: занавес на ветру», чтобы подчеркнуть рельеф мягкой и абсолютно плоской ткани при деформации.

Ниже в окне расположены всевозможные настройки вида прозрачности, из них особо стоит отметить «Bluriness» — параметр размытия прозрачности, активация которого наделяет объект матовой прозрачностью (а ещё очень существенно снижает скорость просчёта финального изображения!).

Далее по списку у нас идёт один из самых популярных в среде начинающих моделеров канал — «Reflection» («Отражение»). Почему он так популярен? Причина очень проста: эффект использования этого канала моментально увеличивает кажущуюся реалистичность изображения из-за сложной картины отражения окружающей обстановки в объекте, и потому начинающие трёхмерщики суют этот эффект куда надо и куда не надо. Как и канал «Transparency», имеет настройки размытия, однако активация этой настройки значительно увеличивает время просчёта финального изображения.

Следующим за каналом отражения идёт канал «Environment». Не менее популярный и не менее полезный канал, нежели предыдущий, также отвечает за отражения на поверхности объекта, однако, в отличие от канала «Reflection», отражает не окружающую объект обстановку, а загруженную в окно свойств текстуру HDRI, в силу чего принято называть этот канал псевдоотражением и использовать для объектов, расположенных в пустом пространстве. Из настроек стоит отметить параметр «Exclusive», при активации которого игнорируется действие канала «Reflection», и параметры «Tiles (X или Y)», предназначенные для мозаичного распределения загруженной в окно свойств текстуры.

Канал «Fog» в своём роде уникален: целесообразнее всего использовать его при съёмке изнутри объекта. Как это сделать, подробно описано в уроке «Добавляем в сцену реалистичную дымку».

Одним из самых полезных и интересных каналов является канал «Bump» («Искажение»), имеющий всего несколько настроек. Этот канал предназначен для имитации рельефа поверхности объекта без изменения геометрии последнего. Механизм действия этого канала таков: в качестве источника рельефа поверхности объекта канал использует чёрно-белое изображение, или так называемую карту — считая тёмные участки карты максимально близкими к поверхности объекта, а светлые максимально удалёнными от неё — и на основе настроек других каналов искажает внешний вид поверхности объекта так, как если бы тот был рельефным. При максимальном приближении псевдорельефного объекта к точке съёмки и слишком крупном масштабе текстуры рельефа эффект действия этого канала может выглядеть неубедительно.

Следующий канал, который мы рассмотрим — «Alpha». Также крайне интересный канал, предназначенный для создания прозрачных зон на поверхности объекта на основе чёрно-белых масок. В Maxon Cinema 4D одному и тому же объекту можно назначить не одну, а несколько текстур. Однако при отключенном Альфа-канале на поверхности объекта будет отображена только первая из них, остальные будут как бы скрыты под первой. Активация Альфа-канала текстуры и его правильная настройка позволяет создать некое подобие «дыр» в текстуре, сквозь которые будет отображаться следующая назначенная объекту текстура. В качестве аналога этого эффекта можно, к примеру, назвать частично соскобленную с пластиковой игрушки позолоту.

Канал «Specular» предназначен для настройки блеска объекта. Имеет два базовых варианта блеска: «пластиковый» (блеск создаётся без прохождения через цветовую мантию объекта) и «металлический» (блеск создаётся с использованием прохождения через цветовую мантию объекта). Остальные настройки определяют интенсивность блеска и характеристики его распространения по поверхности объекта.

Подытожим. В данном уроке мы с вами рассмотрели большинство (но далеко не все!) основных характеристик текстур. Ещё раз обращаю ваше внимание на то, что результаты настройки каналов текстуры суммируются — большинство каналов в текстурах тесно взаимосвязаны и просчитываются в комплексе. Кроме того, одному и тому же объекту может быть назначено несколько текстур.

Замечу, что несмотря на вроде бы внушительный объём урока, речь у нас с вами шла только о настройке текстуры для общего текстурирования объекта — это лишь малая и самая начальная часть аспекта текстурирования, а ведь Cinema 4D позволяет комбинировать текстуры самыми причудливыми способами, назначать текстуры отдельным участкам объектов, использовать анимированные текстуры, и ещё многое другое — всё это мы с вами рассмотрим в следующих уроках и попробуем применить изученные способы на конкретных объектах.

Итак, сегодня продолжим тему профессиональной работы с Cinema4D. Напомню, что в прошлых материалах мы уже перешли к принципам сложного моделирования. Конечно, можно в таком же русле стартовать и тему работы с материалами/текстурами, но… как всегда есть одно «но». Наблюдая за работой некоторых молодых специалистов, ваш покорный слуга подметил тот момент, что работа с текстурами ведется весьма на поверхностном уровне. Да, и вообще, если мы уже берем тему, то доведем ее от начала и до конца, разложив все по полочкам, так, чтобы все смогли разобраться с вопросом.

Точно также как и в моделировании, где мы сталкиваемся с буквальным и математическим (NURBS) методами, в текстурировании предусмотрены два подхода к формированию материалов. В первом случае используются файлы изображений, во втором подразумеваются математические модели. И, конечно же, есть варианты смешанного типа. Математические модели в области текстур и материалов среди специалистов также имеют и другое название — тонировщики. На современном этапе они подразумевают работу не только в 2D, но и в 3D.

В принципе, в начале материала нужно договорится о некоторых условностях. Дело в том, что очень часто смешиваются понятия «текстура» и «материал», хотя, по существу, это несколько разные вещи. Мы пойдем по общепринятому пути, и иногда будем смешивать оба слова, подразумевая одно и тоже.

В рамках Maxon Cinema4D предусмотрено два мощных ключевых модуля для работы с материалами/текстурами. Один заключен в рамках редактора Material Editor, второй является отдельной программой/режимом моделирования и называется Body Paint, в рамках которого можно рисовать на объемных телах с использованием множества вариантов кистей и так далее.

Сегодня мы начнем рассматривать Material Editor и его большие возможности.

Работа с материалами может производиться практически во всех режимах работы интерфейса, хотя наиболее удобно с ними обращаться в рамках Modeling и Standard. В этом случае панель с менеджером материалов (Material Manager) расположена внизу, на ней имеется специальное меню, включающее пункты File, Edit, Function, Texture. Это меню предназначено только для работы с материалами. В других режимах работы Cinema4D менеджер материалов, если он не присутствует явно, можно вызывать с помощью Shift+F2 (пункт главного меню программы Window>Material Manager).

Создайте новый проект, и поместите в рабочую область примитив сферы. Затем в меню File на панели материалов выберите вариант New Material. В результате там появится пиктограмма с отображением серой сферы. Делаем двойной клик на ней, в результате появится окно редактора материалов (Material Editor). Пока мы не будем изучать все буквально, просто выберите любой цвет в закладке Color.

Вариантов переноса материалов на объекты может быть несколько. Самый очевидный —с помощью указателя мыши при нажатой левой кнопке на сам объект в рабочей области. Это удобно для простейших сцен. Другой вариант, перенос материала на отображение объекта в менеджере объектов.

В любом случае там (в этом менеджере) появляется пиктограмма материала, соответственно, если для нашего примера, то напротив сферы.

Нажав на эту пиктограмму, вы получаете в панели свойств доступ к управлению размещением текстуры/материала на объекте. Ключевые пункты в закладке Tag:

Material — название материала.
Selection — закрашиваемая область. Дело в том, что можно применять несколько материалов для различных областей объекта, об этом мы расскажем в следующем подразделе.
Projection — проекция текстуры на объект, предусмотрено множество вариантов, каждый из них мы рассмотрим подробно позже.
Side — выбор того, как будет располагаться текстура, а именно, с двух сторон объекта, только фронтальной или только тыловой.
Offset X/Offset Y — смещение текстуры по осям в рамках объекта.
Length X/Length Y — управление размерами текстуры.
Tiles X/Tiles Y — количество повторений.

Далее идут указатели Mix Textures (смешение текстур, наложенных друг на друга), Seamless (бесшовное соединение, то есть линия стыка становится невидимой потому как фрагменты соединяются зеркально), Tile (возможность повторения), Use UVW for Bump (сглаживание неровностей на границах полигонов).

Несколько материалов на одном объекте в разных участках

Такое длинное название взято неспроста, поскольку вариантов совмещения текстур в моделировании используется множество. Итак, любой объект можно раскрашивать по частям при условии, что оно является редактируемым, т.е. в полигональном представлении.

Из предыдущего примера у нас осталась сфера. Выделяем этот объект, нажимаем клавишу «С» или в контекстном окне менеджера объектов вызываем операцию Make Editable. В результате этой операции мы перешли от NURBS к полигонам. Теперь на меню справа выбираем режим выделения Use Polygon Tool и при нажатой Shift начинаем выделять по своему усмотрению любые понравившиеся полигоны. Затем в главном меню из пункта Selection выбираем вариант Set Selection. В результате этой операции формировался особый подобъект, который по умолчанию назвался Polygon Selection и отобразился в виде треугольника в менеджере объектов напротив сферы.

Далее, мы создаем другой материал (в нашем случае по подобию первого, но с другим цветом). Вы его переносите на объект, но в поле свойств Selection указываете наше выделение (его имя) Polygon Selection. В результате, действия нового материала будет распространяться только на выбранную нами область.

Тонировщики Cinema4D, отдельные от Material Editor

У Cinema4D имеется очень большое количество тонировщиков, помимо всего прочего имеется набор собственных специально подготовленных, которые стоят обособленно от остальных. Их можно увидеть, выбрав из меню менеджера материалов File пункт Shader. Нетрудно заметить, что каждому из этих тонировщиков соответствует свой уникальный вариант редактора материалов (Material Editor).

Попробуйте поэкспериментировать с ними, поместив в рабочую область несколько объемных примитивов и присвоив каждому из них свой тонировщик.

Вы уже кратко ознакомились с редактором материалов (Material Editor), который вызывается двойным кликом на соответствующей пиктограмме. При этом мы пока только изменяли цвет в закладке Color. Давайте не будем из нее выходить и рассмотрим все возможности. Итак, обычный выбор цвета достаточно понятно представлен, но этот цвет априори является только первым элементом более сложного каскада.

Под ползунком управления яркостью находится модуль для загрузки текстур, причем он многофункционален. В простейшем варианте для загрузки текстуры (файла с изображением) вы нажимаете кнопку с тремя точками, соответственно открывается проводник, вы выбираете нужное и загружаете. В результате, становятся активными переключатель Mix Mode (режим смешивания) и Mix Strength (баланс смешивания). В данном случае смешиваются основной цвет и загруженная текстура. У нас была статья, где показывался пример моделирования обычного компаса, и ваш покорный слуга приводил вариант смешивания текстуры и цвета. То есть, за текстуру у нас был выбран фрагмент блестящей стали, но если в качестве цвета вы выберете оранжевый, то обычным регулированием Mix Strength вы можете получить золото. При этом можно обойтись и без этого, поскольку Mix Mode предусматривает и режим Multiply, то есть совмещение.

Помимо этого напротив изображения текстуры активизировались новые кнопки управления, а именно, Sampling, Blur Offset, Blur Scale. Для чего они нужны, и чем управляют? На самом деле текстура в виде растрового изображения представляется как совокупность точек, накладываемых на объект. И для более натурального результата их нужно сглаживать. Наиболее часто встречаемые в 3D-моделировании алгоритмы называются SAT и MIP, хотя Cinema4D предлагает множество других вариантов.

Но это далеко не все. Пока мы попробовали совмещение цвета и одной текстуры.

Если же в модуле загрузке текстур нажать кнопку с треугольником (а не с тремя точками, как мы это только что делали), то появится целое меню.

Clear — очистить.
Load Image — загрузить текстуру.
Create New Texture — загружается простейший редактор создания текстур.
Edit — корректирование изображения средствами небольшого редактора Cinema4D.
Edit Image — открытие изображения во внешнем графическом редакторе (например, Photoshop).
Reload Image — перезагрузка файла с рисунком.

Color — тонировщик, просто выбирается цвет.
Noise — тонировщик, подразумевающий возможность использования 30 моделей шумов, имеется множество интересных свойств, например таких как обтекание объекта (Use As Environment) и так далее.
Gradient — тонировщик, любые типы градиентов, причем, задающиеся не только в 2D, но и в 3D пространстве!
Fresnel — тонировщик, как бы объяснить проще:)…в общем, он рассчитывает угол между нормалью к поверхности объекта и осью камеры. То есть, эта текстура вращается в зависимости от угла обзора.
Filter — тонировщик, являющий собой обычный фильтр, который может работать с другими текстурами или тонировщиками.
Fusion — тонировщик, который позволяет смешивать несколько текстур, но при этом позволяет одной из них стать маской для другой. Маска — это по существу трафарет.
Layer — тонировщик, позволяющий смешивать неограниченное количество текстур обычным образом, то есть по слоям. Для каждого из них имеется ползунок управления Mix, то есть, вы можете создать сложные каскады.
Закладка Effects:
BackLight — тонировщик, дающий эффект просвечивающегося объекта.
Dirt — тонировщик, позволяющий создать визуальный эффект скопления грязи в углублениях рельефной поверхности.
Distorter — тонировщик, позволяющий деформировать одну текстуру за счет другой.
Lumas — тонировщик блика на поверхности.

ВАЖНО ПОНИМАТЬ: в этом выпадающем меню представлены в основном тонировщики, то есть математические модели , среди которых вы можете найти огромное количество всякой всячины. Например, эмуляцию звездного неба, облака, водную поверхность и так далее. Иногда даже нет необходимости в поиске текстур, поскольку есть математическая замена.

Многие тонировщики выгодны тем, что не предусматривают циклящихся элементов, например, те же облака.

Читайте также: