Реферат
на тему: 3D Studio Max 2009
3D Studio Max - лідер ринку програмного забезпечення для тривимірного моделювання, анімації і візуалізації.
Нова версія 3D Studio MAX пропонує ще більше вдосконалених можливостей, які задовольняють зростаючим потребам творців тривимірних моделей і аніматорів, а також розробникам інтерактивних ігор. Відкрита архітектура 3D Studio MAX дозволяє аніматорам скористатися перевагами використання більш ніж ста підключаються додатків, щоб швидко і легко додавати вражаючі ефекти. Більш того, за допомогою 3D Studio MAX SDK вони можуть навіть створювати свої власні додатки-модулі, щоб надавати оригінального вигляду своїм творінням.
3D Studio Max - програма тривимірної графіки - може використовуватися:
- В архітектурному проектуванні;
- У підготовці рекламних і науково-популярних роликів для телебачення;
- У комп'ютерній мультиплікації і художній анімації (спецефекти, фантастичні чудовиська і т.д.), наприклад, спецефекти до фільму "Мумія" зроблені в цій програмі;
- У комп'ютерних іграх;
- У комп'ютерній графіці і Web-дизайні.
Можливості 3D Studio Max:
Моделювання:
- Деталізація геометрії за допомогою Edit Poly Bridge;
- Велика керованість геометрією з новою опцією Slide and Pinch в Edit Poly Connect;
- Вибір граней геометрії розтяганням / стисненням обраного (selection) уздовж Ring / Loops;
- Спрощення підчистки (cleaning up) моделей видаленням граней і вершин за один прохід;
- Новий Sweep модифікатор.
UV розгортка та меппінг
- Pelt Mapping визначає для користувача "шви" (seams) і дозволяє відповідно до них розгортати UV;
- Relax UV і Remove Distortion забезпечують точне відповідність геометрії і текстурних карт за рахунок згладжування існуючих координат меппінга;
- Прямий доступ до швидкого накладання карт в режимах box, cylindrical, spherical в модифікаторі UV Unwrap спрощує стек модифікатора (modifier stack);
- Export UV Template Image дозволяє експортувати розгорнуту (unwrapped UVs) картинку для використання в додатках малювання.
Скіннінг:
- Skin Weight Tools для швидкого доступу до основного інструментарію скіннінга;
- За умовчанням вершини прив'язані до кісток для запобігання небажаного розтягування і мінімізації необхідності редагування envelopes при накладенні скін-модифікаторів;
- D3D оптимізація;
- Math Helper Object.
Мова MAXScript:
- Автоматизація виробничого потоку за рахунок черги запитів до бази даних за допомогою MAXScript SQL Connect and Queries;
- Налагоджувальник MAXScript debugger;
- Контролери висловів мають повну MXS підтримку;
- Rebuilt scripted контролер підтримує незалежні імена.
Анімація персонажів:
- Формати оцифровки руху включають HTR імпорт / експорт для 3ds max кісток та імпорт TRC даних. Імпорт стандартних форматів оцифровки руху безпосередньо в 3ds max.
- Завантаження і збереження анімації за допомогою нових типів даних руху на базі XML;
- Motion Mixer застосовуватися до будь-анімації, не тільки Biped;
- Покращене вікно Track View.
Biped анімація:
- Покращуване редагування кривих Biped руху;
- Нові neck і tail кістки для поліпшеної анімації довгошиїх і хвостатих персонажів;
- Шари для ретаргетінга руху - оцифрованого і по ключовим кадрам, із збереженими точними IK позиціями;
- Перекручення (twist) кісток з трьома ступенями свободи;
- Поворот Biped pelvis як ball joint;
- Розширена підтримка даних оцифровки руху для шиї, верхніх та нижніх кінцівок.
Управління великими масивами даних і колективна робота над проектом
- Новий інструментарій управління Asset Tracker, інтегрований з Autodesk Vault і сумісний з іншими менеджерами даних;
- Перестановки даних (repath and retarget);
- Швидке маскування об'єктів 3ds max в композітінговом пакеті Autodesk Combustion з використанням інтегрованих ID по текстурам і рендеринга;
- Перенесення згенерованих послідовностей зображень в пакети Autodesk Toxik і Autodesk Cleaner XL з автоматичною генерацією в 3ds max інформації про шляхи, номерах кадрів, дозволі і т.п. даних, що відображаються у вікні Toxik.
- Визначення і збереження конфігураційних (path configuration) файлів;
- Настройки за допомогою формату OPEN EXR.
Волосся та хутро
- "Гребінця", імітація склеєних або кучерявого волосся;
- Інерція руху волосся, запозичена від переміщення пов'язаної з ними поверхні;
- Рендерінг в mental ray;
- Заміна геометрії на об'єкти (instanced geometry) для швидкої генерації лісових заростей, полів квітів і т.п.
Одяг
- Реалістичні "викрійки", імітація внутрішніх швів;
- Вибір типу тканини налаштуваннями або зі списку (вовна, шовк і т.п.);
- Збереження налаштувань для подальшого колективного використання.
Візуалізація:
- Освітлення (radiosity adaptive subdivision);
- Реальні одиниці виміру для зручності розміщення масштабованих копій об'єктів;
- Збереження даних сцени (об'єкти, шари, матеріали, камери тощо) у файлі scene state;
- Імпорт / лінки моделей з пакету Autodesk Revit для створення за допомогою 3ds max зображень в DWG форматі і зв'язки об'єктів сцени прямо з об'єктами Revit;
- Доступ з меню Import до формату Autodesk Inventor;
- Експорт моделей 3ds max для перегляду в Autodesk DWF Viewer і Autodesk DWF Composer.
Список змін в 3D Studio Max 2009:
Візуалізація Reveal
Система візуалізації Reveal вперше з'явилася в 3ds Max 2009. У ній представлені інструменти для швидкого коректування отриманих зображень. Ви можете виконати візуалізацію для всієї сцени, окрім вибраного об'єкту, візуалізацію окремого об'єкту або навіть окремій області буфера кадру. Буфер кадру тепер містить спрощений набір засобів для швидкого коректування результатів рендерінга. Виключення об'єктів, областей та / або процедур дозволяє добитися балансу між якістю, швидкістю і повнотою рендерінга.
Поліпшення Biped
Піддався переробці алгоритм роботи з скелетами; тепер програма може робити однаковим поведінка їх кистей і ступень щодо базової площини. Це значно скорочує тривалість підготовки анімацій за участю двоногих і чотириногих персонажів. Autodesk 3ds Max тепер підтримує поворот істот щодо робочої опорної точки, а також вказівку опорної точки користувачем. Таким чином спрощується моделювання деяких видів руху - наприклад, падіння персонажа на землю.
Покращена підтримка OBJ і FBX
Підвищення якості передачі даних в OBJ і додаванні нових опцій експорту роблять набагато простішим обмін інформацією між 3ds Max і Mudbox, а також взаємодія з іншими програмами формування скульптурних поверхонь. З'явилися нові стандартні набори параметрів експорту, додаткові опції роботи з геометрією (зокрема утаєння сплайнів і відрізків). Завдяки проведеній оптимізації зменшилися розміри передаваних файлів, що призвело до зростання продуктивності. Художникам з комп'ютерних ігор повинні сподобатися покращувана обробка текстур і супровідні параметри імпорту з Mudbox, де, наприклад, зберігається число граней об'єктів. У 3ds Max покращено керування пам'яттю для FBX і з'явилися нові опції імпорту, за допомогою яких підтримується взаємодія між 3ds Max і такими продуктами, як Maya і MotionBuilder.
Спрощення редагування UV-текстур
У Autodesk 3ds Max використовується до цих пір не перевершений набір інтелектуальних інструментів мепінга. Можливість мепінга сплайнів і трубчастих поверхонь дозволяє, наприклад, накласти дорогу на природний рельєф місцевості. До процедур Relax і Pelt внесені поліпшення, за допомогою яких спрощується створення UVW-розгорток. Бажані результати досягаються тепер за менше число кроків.
Підтримка. NET в SDK
Підтримка. NET в 3ds Max дозволяє розширювати можливості програми за допомогою ефективного API-інтерфейсу Microsoft високого рівня. У 3ds Max SDK включені зразок програмного коду. NET і документація по цьому багатому функціями набору засобів програмування.
ProMaterials
У 3ds Max додана нова бібліотека матеріалів для mental ray ® з описами, заснованими на фізичних параметрах. З її допомогою можна швидко створювати типові поверхні будівель - покриті малярною фарбою, глянсові і матові, з скла і бетону.
Поліпшене фотометричне освітлення
У Autodesk 3ds Max підтримуються нові типи розподіленого освітлення (круг, циліндрове), реалізований фотометричний передперегляд у вікнах Browse і Light, покращувані якість фотометрії в ближній зоні і з'явився новий тип світла - направлений (spot). Светоїзлучающие поверхні можуть бути будь-якими; форму джерела світла можна буде побачити і при візуалізації.
Розмір: 900 Mb
Інтерфейс: Англійський
Ліцензія: Умовно-безкоштовна
Платформа: Win9x/Me/NT/2000/XP/Vista
Розробник 3D Studio Max 200
Тривимірна графіка та анімація, що відкривають двері у захоплюючий світ віртуальної реальності, займають особливе місце серед комп'ютерних технологій, а пакет 3D Studio MAX компанії Discreet є найпопулярнішим серед додатків для тривимірного моделювання, анімації і рендеринга. Він володіє всіма необхідними засобами для створення ігрових світів і анімаційних роликів і тому використовується більшістю розробників комп'ютерних ігор і незамінний в комп'ютерної мультиплікації і художньої анімації. Дизайнерам і інженерам 3D Studio MAX надає кошти фотореалістичної візуалізації для аналізу розроблюваного проекту, проведення презентацій та створення маркетингових матеріалів. Широко застосовується він в архітектурному проектуванні для створення дизайну інтер'єрів. Давно оцінили дане застосування і фахівці з телевізійним заставок, кліпами і спецефектів у кіно, пакет широко застосовується при підготовці рекламних і науково-популярних роликів для телебачення.
Програма володіє інтерактивним об'єктно-орієнтованим інтерфейсом, реалізує розширені можливості створення та управління анімацією, зберігає історію життя кожного об'єкта, надає можливості для створення різноманітних світлових ефектів і має відкриту архітектуру, що дозволяє розширювати можливості програми за рахунок додаткових плагінів.
Пакет 3D Studio MAX досить складний в освоєнні і має величезне число настройок, інструментів, меню і т.п. Навіть просте перерахування його інструментів займе чимало часу і разом з тим не дасть ні найменшого уявлення про нюанси роботи. Тому знайомитися з можливостями пакету ми будемо послідовно і на конкретних прикладах, а на першому уроці просто спробуємо трохи освоїтися з інтерфейсом програми, експериментуючи з простими геометричними об'єктами.
Теоретичні аспекти роботи
Для роботи в програмі призначено стандартне для Windows-програм головне командне меню, а також панелі інструментів, які розташовуються по краях робочого вікна і забезпечують швидкий доступ практично до будь-якого елементу інтерфейсу і до більшості команд головного меню. Основний панеллю інструментів є Main Toolbar (Головна панель інструментів, рис. 1) - вона відкривається за умовчанням і містить найбільш часто використовувані кнопки інструментів. Наступною за рангом йде командна панель Command Panel (рис. 2), що об'єднує шість панелей з елементами управління, кожна з яких відкривається клацанням по відповідній кнопці:
Create (Створити) - об'єднує елементи керування для створення різних типів об'єктів;
Modify (Змінити) - містить елементи керування для зміни і редагування об'єктів та застосування до них різних модифікаторів;
Hierarchy (Ієрархія) - призначена для управління зв'язками;
Motion (Рух) - об'єднує елементи керування для настроювання контролерів анімації і траєкторій руху;
Display (Відображення) - дозволяє управляти відображенням об'єктів сцени в вікнах проекцій;
Utilities (Утиліти) - містить різноманітні допоміжні програми, більшість з яких є підключаються плагінами.
Рис. 1. Панель інструментів Main Toolbar
Рис. 2. Командна панель Command Panel
Всі створювані в програмі елементи називаються об'єктами, до них відносяться не тільки будь-які геометричні тіла, а й форми, камери, джерела світла та ін Об'єктами можна управляти, модифікуючи їх довільним чином, об'єднуючи в групи, пов'язуючи один з одним і пр., щоб отримати в кінцевому рахунку потрібну сцену. Процес створення об'єктів називається моделюванням. Моделювання здійснюється у вікнах перегляду проекцій, які займають основну частину екрану і дозволяють розглянути об'єкти з різних позицій і в різних проекціях. За умовчанням на екрані є чотири однакових прямокутних вікна, відповідні проекціям: Top (Зверху), Front (Спереду), Left (Зліва) і Perspective (Перспектива) - рис. 3.
Для перегляду об'єктів найбільше підходить вікно Perspective (Перспектива), однак для моделювання воно не дуже зручно. У реальності список проекцій набагато ширше і включає додатково проекції: User (для користувача), Right (Праворуч), Back (Позаду), Bottom (Знизу) і Camera (Камера). При бажанні можна змінити варіант відображення проекцій, відмовившись від якихось проекцій і (або) замінивши одні проекції на інші. У частині проекцій, таких як Top, Front, Left, Bottom, Back і Right, об'єкти відображаються у вигляді каркасів, а в проекціях Perspective і Camera - з розфарбованої поверхнею. Незалежно від набору проекцій і варіанти їх відображення активне вікно проекцій завжди виділяється білим кольором.
Всі об'єкти поділяються на категорії, вибір яких здійснюється на панелі за допомогою відповідних кнопок (рис. 4).
Виділяють наступні категорії об'єктів:
Geometry (Геометрія) - об'єднує об'єкти, що мають візуалізіруемое геометричні тіла;
Shapes (Форми) - призначена для створення ліній, NURBS-кривих і двовимірних форм, які без спеціальних інструкцій не візуалізуються;
Lights (Джерела світла) - дану категорію складають об'єкти, що висвітлюють сцену і поліпшують її реалізм;
Cameras (Камери) - об'єднує об'єкти-камери, які є додатковими при створенні сцен;
Helpers (Допоміжні об'єкти) - за допомогою об'єктів даної категорії значно спрощується конструювання складних сцен та налаштування анімації;
Space Warps (Об'ємні деформації) - включає об'єкти, що відповідають за різні види спотворень навколишнього простору;
Systems (Системи) - об'єднує об'єкти, контролери та ієрархії, призначені для створення геометричних тіл, об'єднаних певним видом поведінки.
Рис. 4. Вибір категорії Geometry
У кожній категорії існує цілий список типів об'єктів, наприклад у категорію Geometry (Геометрія) входять типи: Standard Primitives (Стандартні примітиви), Extended Primitives (Покращені примітиви) і ін Потрібний тип вибирається зі списку (рис. 5).
Кожен тип, у свою чергу, об'єднує безліч різноманітних об'єктів, зокрема тип Standard Primitives дозволяє створювати коробки (Box), сфери (Sphere), циліндри (Cylinder), Торус (Torus), чайники (Teapot), конуси (Cone), геосфери (GeoSphere), труби (Tube), піраміди (Pyramid) і площини (Plane).
Кожен створений об'єкт має ім'я, колір і володіє деякими параметрами. Під параметрами об'єкту розуміється набір властивостей, що описують об'єкт у тривимірному просторі, наприклад його координати, довжина, ширина і висота. Ім'я та колір фіксуються в полі Name and Color (Ім'я і колір) і їх можна змінити, параметри відображаються в процесі створення об'єкта на панелі Create (Створити), а в подальшому - на панелі Modify (Зміна), і їх набір визначається типом об'єкту. Наприклад, для чайника (рис. 6), крім його розмірів, список параметрів включає параметри Body (Тіло), Handle (Ручка), Spout (Носик) і Lid (Кришка), частина з яких при бажанні нескладно відключити (мал. 7) .
Рис. 6. Налаштування параметрів для об'єкта Teapot за замовчуванням
Рис. 7. Зміна зовнішнього вигляду об'єкту Teapot при зміні його параметрів - великий чайник перетворився на невелику цукорницю
Створення і найпростіше редагування стандартних примітивів
Створювати і редагувати об'єкти можна в будь-якій проекції, але деякі можливості редагування в різних проекціях відрізняються. Принцип створення визначається самим об'єктом. Для одних об'єктів, наприклад чайників (Teapot) або сфер (Sphere), досить клацнути мишею в лівій верхній точці об'єкту, перетягнути мишу і відпустити її в правій нижній точці. Для інших типів об'єктів процес може виявитися більш тривалим, наприклад при створенні коробок (Box) або циліндрів (Cylinder) потрібно буде вказати ще й глибину об'єкта, а значить, послідовність буде виглядати так: клацнути => перетягнути, не відпускаючи кнопку миші => відпустити кнопку миші => перетягнути => клацнути. Зазначимо, що змінити параметри об'єкта можна в будь-який момент, тому що в програмі запам'ятовуються всі етапи його створення і редагування.
Створення стандартних примітивів
Спочатку поекспериментуємо зі звичайними сферами. Для створення об'єктів відкрийте панель Create (Створити), клацнувши на відповідній кнопці панелі Command Panel, - за замовчуванням дана панель відкривається автоматично. На панелі Create виберіть категорію об'єктів Geometry (Геометрія), в списку типів об'єктів вкажіть тип Standard Primitives (Стандартні примітиви), а потім у групі Object Type (Типи об'єктів) виберіть інструмент Sphere (Сфера).
Відразу зверніть увагу, що на панелі Create знаходяться декілька груп елементів: Object Type (Типи об'єктів), Name and Color (Ім'я і колір), Creation Method (Метод створення) та ін Зліва від назви груп можна побачити або знак «-», означає, що група розгорнута (тоді видно всі її параметри), або знак «+», коли група згорнута і видно лише її заголовок. Для згортання / розгортання будь-якої з груп досить клацнути курсором по заголовку групи.
Тепер приступимо до створення об'єкту, що, як вже зазначалося, можна зробити в будь-якому з вікон проекцій. Для прикладу створимо сферу у вікні проекції Top (Вид зверху). Для цього просто клацніть мишею в будь-якому місці вікна Top, перетягніть її, а потім відпустіть кнопку миші - у результаті сфера з'явиться у всіх чотирьох вікнах проекцій (рис. 8). Щоб розширити поле для експериментів, аналогічним чином створіть ще кілька однотипних сфер, наприклад як показано на рис. 9