Уроки 126 - 128
Анимация
(§73. Анимация)
Содержание урока
Простая анимация сеточных моделей
Физические явления
Физические явления
Современные программы трёхмерной графики содержат средства для моделирования физических процессов. Это значит, что при построении анимации тела перемещаются с учётом законов физики: дым поднимается вверх или стелется по ветру, вода капает или стекает вниз, тела сталкиваются между собой и отскакивают, ткань полощется на ветру и т. п. В этих моделях для создания реалистичной анимации используются достаточно сложные математические уравнения, их решение требует большого объёма вычислений и мощного компьютера.
В программе Blender для этой цели используют две панели свойств: Частицы (Particles) и Физика (Physics). С их помощью можно моделировать:
• системы частиц (дым, огонь, волосы, траву);
• жидкости;
• столкновения тел;
• силовые поля, например ветер и магнитное поле;
• ткань.
Математические модели, описывающие эти явления, уже заложены в программу. Изменяя их параметры, можно получать самые разнообразные эффекты.
Система частиц — это модель объекта, который не имеет чётких границ, например пара, огня, дыма, дождя, снега и т.п. Для таких объектов невозможно построить сеточную модель, поэтому они моделируются как поток маленьких частиц, каждая из которых имеет скорость, цвет, направление движения. При движении частиц учитываются свойства внешней среды — сила тяготения (гравитация), ветер и т. п. Для настройки системы частиц используется множество параметров, меняя которые, можно строить модели различных явлений (дым, огонь и т. д.).
В Blender есть особый тип системы частиц — «волосы» (англ. hair). Они могут использоваться при моделировании волос человека, шерсти животных, а также травы (рис. 9.57).
Рис. 9.57
Жидкость (англ. fluid) моделируется как поверхность с большим числом граней, причём она может состоять из многих отдельных частей (капель). Для того чтобы построить анимацию жидкости, для каждого кадра положение всех вершин рассчитывается на основе предыдущего кадра и физических свойств жидкости (вязкости). Такой пересчёт иногда называют «выпечкой» (англ. bake). Он занимает длительное время, которое зависит от установленного разрешения (англ. resolution) и количества кадров анимации. При этом сеточные модели для каждого кадра создаются на диске в каталоге для временных файлов. При повторном просмотре анимации они уже не пересчитываются заново, а загружаются с диска (этот подход называют кэшированием). Однако если вы измените какой-либо параметр, всю анимацию придётся просчитывать заново с самого начала.
Ткань (англ. cloth) — это тоже сложная поверхность. В отличие от жидкости ткань создаётся и разбивается на грани вручную (например, используется плоскость, разбитая на части с помощью инструмента Подразделить (Subdivide)).
При построении анимации программа рассчитывает для каждого кадра положение всех вершин сеточной модели (падающей ткани) с учётом свойств выбранного типа ткани (хлопок, шёлк, кожа и др.). Чем мельче грани модели, тем точнее моделирование, но и больше время расчёта положения ткани в каждом кадре. Для объектов, которые должны задерживать ткань, нужно установить свойство «столкновение» (англ. collision). Примеры использования ткани в трёхмерных моделях показаны на рис. 9.58. Для создания модели полощущегося флага использовалось силовое поле типа «ветер» (англ. wind).
Рис. 9.58
Мягкие тела (англ. soft bodies) — это специальный аппарат для реалистичного моделирования движения тел, обладающих упругостью. Без него (вручную) было бы практически невозможно грамотно построить анимацию, в которой предметы сталкиваются, сминаются, отскакивают друг от друга и т. п.
Когда для сеточной модели устанавливается свойство «мягкое тело», грани приобретают свойства пружинок. Их жёсткость можно регулировать с помощью настроек на панели Мягкое тело (Soft Body).
Следующая страница 
Рендеринг
Cкачать материалы урока
