Анимация камер

Камеры обладают широким спектром средств управления, которые можно анимировать. Среди них команды управления окном проекции, фокусное расстояние объектива, положения плоскостей отсечения и диапазон внешней среды. Анимировать камеру можно также методом ключевых кадров или назначая для нее путь движения.

Анимация камеры методом ключевых кадров

1. Выделите камеру.
2. Чтобы активизировать проекцию камеры, нажмите клавишу С.
3. Нацельте камеру и настройте ее так, чтобы получить первый кадр, как показано на рис. 12.64.

Изменение перспективы

Команда Perspective (Перспектива) осуществляет откат камеры и в то же самое время изменяет поле зрения. При этом сохраняется общая композиция сцены, но изменяется перспектива.
1. Выделите камеру.
2. Чтобы активизировать проекцию камеры, нажмите клавишу С.
3. Визуализируйте сцену (рис. 12.61).

Изменение поля зрения

Команда Field-of-View (Поле зрения) изменяет фокусное расстояние объектива. При увеличении угла зрения вид сцены раздвигается, как при использовании объектива «рыбий глаз». При сужении угла зрения перспектива становится более плоской, и кажется, что видимая глубина сцены уменьшается.
1. Выделите камеру.
2. Чтобы активизировать проекцию камеры, нажмите клавишу С.
3. Визуализируйте окно проекции (см. рис. 12.58).

Камеры

В предыдущих главах вы научились создавать и анимировать объекты. С помощью камер (camera) вы создадите изображения сцены, которые увидят зрители.
Камеры помогут вам стать режиссером и оператором своего собственного фильма. Рассказывая свою историю, вы сможете показать те части сцены, где происходит действие. Накопив некоторый опыт, вы сможете выбрать место для камеры так, что картинка станет более информативной, насыщенной, привлекательной, загадочной, необычной или неожиданной (рис. 12.1).

Настройка камер

Нацеленные и свободные камеры обладают одним и тем же набором настроек. Основные установки: фокусное расстояние объектива (lens size), расстояния до плоскостей отсечения (clipping planes), диапазон внешней среды (environment ranges), расфокусировка (depth of field) и размытие движения (motion blur) - см. рис. 12.18.

Настройка плоскостей отсечения

Плоскости отсечения ограничивают глубину поля зрения камеры, то есть область зрения вдоль оптической оси. Объекты за пределами этой области невидимы для камеры. Если плоскость отсечения пересекает объект, то он изображается разрезанным.
1. Выделите камеру.
2. Откройте панель Modify.
3. В группе Clipping Planes (Плоскости отсечения) установите флажок Clip Manually (Отсечение вручную) -рис. 12.28. Раскроется свиток с параметрами отсечения. Дальняя плоскость отсечения появится в области изображения камеры в виде красного прямоугольника с красными диагоналями. Ближняя плоскость отсечения не видна, поскольку по умолчанию она находится на нулевом расстоянии от камеры.

Настройка поля зрения

Поле зрения устанавливает угол зрения камеры, который может составлять от 0° до 175°. Поле зрения обратно пропорционально фокусному расстоянию объектива.
1. Выделите камеру.
2. Нажмите клавишу С, чтобы активизировать окно проекции камеры (рис. 12.24).

Настройка стандартного тумана

Стандартный туман (standard fog) - это атмосферный эффект, который постепенно скрадывает очертания предметов по мере удаления от камеры. Параметры Environment Range (Диапазон внешней среды) определяют ближнее расстояние, на котором эффект тумана начинает действовать, и дальнее, начиная с которого объекты совсем не видны.
1. Откройте сцену, на которой есть камера.
2. Примените к сцене эффект стандартного тумана. (Как это сделать, описано в главе 15. Кратко: используйте команду Rendering => Environment (Визуализация => Внешняя среда). В свитке Atmosphere (Атмосферные эффекты) щелкните по кнопке Add (Добавить). Затем выберите эффект Fog (Туман) и щелкните по кнопке ОК.
3. Выделите камеру.
4. Откройте панель Modify.
5. В группе Environment Ranges установите флажок Show (Показать) - рис. 12.31. В области зрения камеры покажется дальняя ограничивающая плоскость диапазона. Ближняя плоскость по умолчанию устанавливается на нулевом расстоянии и не видна.

Навигация камер

Когда вы активизируете режим проекции камеры, на панели окна отображения исчезают старые и появляются новые кнопки управления, предназначенные для того, чтобы манипулировать настройками камер (рис. 12.42). Эти команды позволяют задавать точное расположение и направление камер и осуществлять их анимацию.

Орбитальное вращение камеры

Команда Orbit (Орбитальное вращение) поворачивает камеру вокруг мишени. Свободная камера использует виртуальную мишень, расположенную в точке фокусировки.
1. Выделите камеру.
2. Чтобы активизировать проекцию камеры, нажмите клавишу С (рис. 12.52).

Отображение сцен

Расположение камеры определяет композицию финального изображения, как ее видит зритель, подчеркивая главные и опуская второстепенные детали. Правильно располагая камеру, можно буквально преобразить сцену, сделать ее запоминающейся.
Если вы хотите, чтобы зритель чувствовал себя так, будто он находится внутри сцены, поместите камеру на уровне глаз. Например, если вы разрабатываете сценарий виртуальной прогулки в архитектурной модели, камера, установленная на уровне глаз, создает у зрителя ощущение, будто он действительно прогуливается по зданию (рис. 12.2).

Панорамное вращение камеры

Команда Pan (Панорамировать) вращает мишень вокруг камеры. Свободная камера использует виртуальную мишень, расположенную в точке фокусировки.
1. Выделите камеру.
2. Чтобы активизировать проекцию камеры, нажмите клавишу С (рис. 12.55).

Параллельное перемещение камеры

Команда Truck (Перенести) перемещает камеру и ее мишень по сцене параллельно плоскости окна проекции камеры.
1. Выделите камеру.
2. Чтобы активизировать проекцию камеры, нажмите клавишу С (рис. 12.46).

Преобразование камеры

1. Выделите камеру.
2. Откройте панель Modify.
3. Задайте тип камеры в выпадающем списке Туре (Тип) из свитка Parameters (Параметры) - см. рис. 12.17.

Применение размытия движения

Размытие движения (motion blur) - еще один эффект многопроходной визуализации, который создает размытые следы за движущимися объектами.
1. Выделите камеру, показывающую сцену. Эта сцена должна содержать анимированный объект, который передвигается сквозь поле зрения камеры.
2. Активизируйте окно проекции камеры.
3. Передвиньте движок времени так, чтобы движущийся объект оказался в поле зрения камеры.
4. Откройте панель Modify.
5. В группе Multi-Pass Effects установите флажок Enable, а затем выберите команду Motion Blur (Размытие движения) в выпадающем меню Multi-Pass Effects (рис. 12.38).

Применение размытия глубины резкости

Размытие по глубине резкости (depth of field) - это эффект многопроходной визуализации, когда размывается передний и задний планы сцены в зависимости от установленной точки фокусировки.
1. Выделите камеру, которая показывает сцену.
2. Активизируйте окно проекции камеры.
3. Откройте панель Modify.
4. В группе Multi-Pass Effects (Многопроходные эффекты) в свитке Parameters (Параметры) установите флажок Enable (Разрешить) - см. рис. 12.34.

Неожиданный взгляд...

Рис. 12.1. Неожиданный взгляд на многоугольник, изображенный на рис. 11.1

В этой главе речь пойдет о создании и настройке камер различных типов, и о том, как использовать их, чтобы достичь эффектов, присущих реальным камерам. Вы сможете также освоить анимацию камер с помощью методов ключевых кадров и путей движения.

При таком расположении...

Рис. 12.2. При таком расположении камеры у зрителя создается впечатление участия в сцене

Чтобы создать у аудитории впечатление собственной незначительности, поместите камеру вблизи поверхности земли: так видит предметы муравей. Это создаст у зрителя впечатление, что его окружают гигантские, подавляющие своим размером предметы. Очертания объектов теряются где-то в облаках (рис. 12.3).

Когда камера расположена...

Рис. 12.3. Когда камера расположена внизу, создается впечатление незначительности зрителя по сравнению со сценой

Возможно, вы реконструируете сцену автомобильной аварии и хотите выяснить, что же привело к ней. Можно расположить камеру так, будто зритель находится в вертолете, патрулирующем уличное движение. Размещение камеры высоко над сценой дает ощущение всемогущества и некоторой отстраненности рассказчика (рис. 12.4). Добавив на сцене вторую камеру на уровне глаз, получим взгляд очевидца (рис. 12.5).

Камера над сценой удобна...

Рис. 12.4. Камера над сценой удобна, если ведется повествование

Близкое расположение предметов съемки создает интимную обстановку, такой прием часто используется в мыльных операх. Съемка с дальней дистанции дает впечатление большого пространства, классический пример - пустыня, караван и миражи. Если вы отталкиваетесь от существующего изображения, возможно, настройка съемочной перспективы - первый шаг в создании цифровой картины.

Использование двух...

Рис. 12.5. Использование двух точек наблюдения часто помогает лучше описать происшествие

Поле зрения камеры...

Рис. 12.6. Поле зрения камеры - пирамида, в вершине которой она сама и находится. Мишень нацеленной камеры (сверху) находится в центре плоскости фокусировки

нацеленная камера (target camera) состоит из двух компонентов: камеры и цели. Каждый компонент можно перемещать независимо от другого, но камера всегда направлена на цель. Это свойство облегчает точное нацеливание этого типа камеры; свободная камера (free camera) состоит из одного компонента и использует виртуальную цель (реального компонента-цели нет). Свободные камеры легко вращать и перемещать, что полезно при создании сложных анимаций.

Создание нацеленных и свободных камер в 3ds max

Рис. 12.7. Создание нацеленных и свободных камер в 3ds max

Нацеленной камерой легко управлять. Создать такую камеру можно, указав щелчком место ее расположения, а нацелить перетаскиванием курсора.
1. Откройте сцену.
2. Откройте закладку Cameras (Камеры) в панели Create.
3. Щелкните по кнопке Target Camera (Нацеленная камера).
4. В окне проекции Тор (Вид сверху) поставьте курсор в том месте, где вы хотите расположить камеру. Если хотите задать точное выравнивание камеры, используйте трехмерную привязку.
5. Чтобы создать камеру, щелкните мышью и затем перетащите курсор на цель (рис. 12.8).

Задавать горизонтальное...

Рис. 12.8 Задавать горизонтальное расположение камеры удобно в окне Тор (Вид сверху)

6. Активизируйте окно отображения и нажмите на клавишу С, чтобы включить проекцию камеры. Окно будет отображать видоискатель камеры (рис. 12.9).

Начальный вид из нацеленной камеры

Рис. 12.9. Начальный вид из нацеленной камеры

7. Настройте положение камеры, перемещая и вращая ее в других окнах проекций, подобно обычному объекту.
8. Нацельте камеру, перемещая цель. Чтобы быстро выбрать цель, щелкните по камере правой кнопкой мыши и выберите Select Target (Выбрать цель) из контекстного меню Tools1 (Инструменты 1).

Вид с точки расположения...

Рис. 12.10. Вид с точки расположения камеры соответствует виду из окна перспективы

Поместить камеру на...

Рис. 12.11 Поместить камеру на сцену можно в окне проекции Front (Вид спереди)

5. Активизируйте окно проекции и, чтобы включить вид из камеры, нажмите клавишу С (рис. 12.12).

Начальный вид из свободной камеры

Рис. 12.12. Начальный вид из свободной камеры

6. Передвиньте или поверните камеру, чтобы нацелить ее. Кроме того, можно согласовать точку обзора камеры с проекцией перспективы, как это описано в одном из советов по созданию нацеленной камеры.
Если сцена содержит несколько камер и ни одна из них не выбрана, нажав клавишу С, откройте диалоговое окно Select Camera (Выделить камеру) и укажите камеру, которую вы хотите использовать (рис. 12.13).

Выбор камеры в диалоговом окне Select Camera

Рис. 12.13 Выбор камеры в диалоговом окне Select Camera

Для выбора нормали...

Рис. 12.14. Для выбора нормали выравнивания нажмите кнопку мыши и перетаскивайте курсор в виде кинокамеры. Затем отпустите кнопку

5. Перетаскивайте курсор до тех пор, пока нормаль не будет направлена соответствующим образом. Затем отпустите клавишу мыши. Камера будет направлена по выбранной нормали к поверхности объекта (рис. 12.15).

Камера направлена...

Рис. 12.15. Камера направлена на чайник по нормали к его поверхности

Используйте опцию...

Рис. 12.16. Используйте опцию AutoGrid для выравнивания свободной камеры при ее создании

Опция AutoGrid недоступна для нацеленных камер, но вы можете преобразовать свободную камеру в нацеленную уже после ее создания.

Изменение типа камеры в выпадающем списке Туре

Рис. 12.17. Изменение типа камеры в выпадающем списке Туре

Если цель нацеленной камеры сгруппировать с самой камерой, получится объект, очень похожий на свободную камеру.

Свиток параметров...

Рис. 12.18. Свиток параметров свободной или нацеленной камеры

В программе 3ds max можно изменить фокусное расстояние камеры, изменяя параметры объектива, как и у настоящей камеры. Когда вы меняете объектив, фокусное расстояние увеличивается или уменьшается, а поле зрения (FOV - field of view) соответственно сужается или расширяется.
Пространственная глубина поля зрения камеры ограничивается двумя плоскостями отсечения: одна из них расположена возле камеры, а другая - гораздо дальше на оптической оси. Камера видит только объекты, расположенные между плоскостями отсечения (рис. 12.19).

Плоскости отсечения

Рис. 12.19. Плоскости отсечения

Когда вы добавляете в сцену эффект, который называется «стандартный туман» (standard fog), область распространения тумана ограничивается некоторым диапазоном в поле зрения камеры. Этот диапазон носит название диапазона внешней среды (environmental range). Так же, как и глубина поля зрения камеры, он задается двумя ограничивающими плоскостями (рис. 12.20).

Плоскости ограничения

Рис. 12.20. Плоскости ограничения

Расфокусировка имитирует работу настоящей камеры, размывая объекты за пределами определенного радиуса. Этот радиус определяется расстоянием от камеры до мишени (глубиной фокусировки), которую можно задать специально для того, чтобы создать эффект размытия. Глубина фокусировки определяется фокусным расстоянием камеры.
Размытие движения симулирует эффект, имеющий место в реальном мире, когда объект, движущийся быстро, на фотографии или кадре в кино получается размытым. Это происходит, как правило, если он за время экспозиции проходит заметную часть от своего собственного размера.

Сцена перед изменением...

Рис. 12.21. Сцена перед изменением фокусного расстояния камеры

3. Откройте панель Modify. Появится свиток Parameters (Параметры).
4. Измените значение в поле Lens (Объектив) - см. рис. 12.22. По мере увеличения фокусного расстояния параметр FOV (поле зрения - field of view) уменьшается. Объекты в окне проекции камеры приблизятся, а перспектива станет более близкой к ортогональной (рис. 12.23). Уменьшение фокусного расстояния увеличивает поле зрения и делает перспективу более искаженной.

Увеличение фокусного расстояния объектива

Рис. 12.22 Увеличение фокусного расстояния объектива

Камера приближает сцену

Рис. 12.23. Камера приближает сцену

Перед изменением поля зрения

Рис. 12.24. Перед изменением поля зрения

3. Чтобы получить доступ к параметрам камеры, откройте панель Modify.
4. Измените значение FOV (рис. 12.25) или

Увеличение поля зрения

Рис. 12.25 Увеличение поля зрения

Масштаб изображения...

Рис. 12.26. Масштаб изображения уменьшается, а поле зрения увеличивается

После включения опции...

Рис. 12.27. После включения опции Ortographic Projection проекция камеры выглядит как проекция пользователя

Чтобы задать область...

Рис. 12.28. Чтобы задать область отсечения, установите флажок Clip Manually

4. Чтобы активизировать вид из камеры в окне проекции, нажмите клавишу С.
5. Задайте расстояния от камеры до ближней и дальней плоскости отсечения, изменяя числа в соответствующих счетчиках. При изменении значений плоскость отсечения приближается к камере или отодвигается от нее (рис. 12.29). Области, которые находятся за дальней или перед ближней плоскостью отсечения, становятся невидимыми в окне проекции камеры (рис. 12.30).
Чтобы анимировать отсечение, анимируйте секущие плоскости.

Ограничивающие плоскости...

Рис. 12.29. Ограничивающие плоскости отсекают ближнюю и дальнюю области сцены

После визуализации...

Рис. 12.30. После визуализации некоторые детали сцены спереди и сзади исчезли

Чтобы отобразить ограничивающие...

Рис. 12.31 Чтобы отобразить ограничивающие плоскости диапазона внешней среды, поставьте флажок Show в группе Environment Ranges

6. Измените значение Near Range (Ближний диапазон), чтобы задать начало области действия тумана. Светло-коричневый прямоугольник ближней ограничивающей плоскости диапазона передвинется по линии зрения камеры.
7. Измените значение Far Range (Дальний диапазон), чтобы задать точку полного затуманивания (рис. 12.32). Светло-коричневый прямоугольник дальней ограничивающей плоскости диапазона передвинется по линии зрения камеры.

Изображение диапазона...

Рис. 12.32. Изображение диапазона внешней среды, средняя линия указывает расположение мишени

8. Чтобы активизировать проекцию камеры, нажмите клавишу С.
9. Визуализируйте сцену, чтобы посмотреть, как действует эффект. Туман визуализируется в диапазоне между ближней и дальней плоскостями (рис. 12.33).

Туман визуализируется...

Рис. 12.33. Туман визуализируется между ограничивающими плоскостями диапазона

Чтобы осуществить...

Рис. 12.34. Чтобы осуществить размытие поля, включите многопроходную визуализацию

5. Щелкните по кнопке Preview (Предварительный просмотр). Некоторое время изображение камеры подергивается. Затем изображение визуализируется так, что передний и задний планы слегка размыты.
6. Слегка увеличьте значение параметра Sample Radius (Радиус выборки) - см. рис. 12.35. Затем щелкните по кнопке Preview. Изображение камеры снова будет дергаться, затем размытие глубины поля на сцене увеличится (см. рис. 12.36).

Увеличение радиуса...

Рис. 12.35 Увеличение радиуса выборки приводит к усилению размытия

Предварительный просмотр...

Рис. 12.36. Предварительный просмотр изображения в окне проекции камеры

7. Настраивайте параметр Sample Radius и включайте режим предварительного просмотра до тех пор, пока размытие не станет достаточным.
8. Чтобы посмотреть на результат, щелкните по кнопке Quick Render (Быстрая визуализация). Виртуальный буфер кадров обновится 12 раз. Каждый раз изображение будет становиться светлее. Когда визуализация закончится, изображение окажется размыто как впереди, так и позади точки фокусировки (рис. 12.37).

Многопроходная визуализация...

Рис. 12.37. Многопроходная визуализация с усреднением создает эффект размытия

Чтобы осуществить размытие...

Рис. 12.38 Чтобы осуществить размытие движения, включите Motion Blur (Размытие движения)

6. Щелкните по кнопке Preview. Объект передвинется, как при смене одного кадра. Изображение визуализируется с небольшим размытием движения как на расстоянии, превышающем дистанцию до мишени, так и ближе.
7. Чтобы усилить размытие, увеличьте параметр Duration (Длительность кадра).
8. Настройте параметр Bias (Смещение), чтобы распространить размытие на два предыдущих или два последующих кадра (рис. 12.39).