Основы компьютерной графики
Если вам уже приходилось работать с такой программой, как Photoshop, вы, скорее всего, уже знакомы с терминологией и общими методами компьютерной графики. Однако эти термины являются настолько важными для дальнейшей работы, что мы считаем своим долгом сделать их краткий обзор.
Векторы и пикселы
Существует два основных способа создания компьютерной графики – векторы и пикселы. В первом случае для каждой фиксированной точки изображения имеется линия, соединяющая ее со следующей точкой. Путем создания нескольких таких линий можно очертить замкнутую область и затем залить ее выбранным цветом. Второе название этого подхода – штриховой рисунок (line art). Так как опорные точки и линии имеют абсолютные координаты, можно создавать рисунки любого масштаба, не теряя при этом качества. Этот подход замечательно подходит для четкой графики, например для логотипов, и используется такими программами, как CorelDraw и Illustrator.
Во втором случае для создания изображения применяются прямоугольные точки, называемые пикселами. Они являются структурными единицами растрового изображения. Пикселы могут быть окрашены в любой цвет. Рассмотрение их набора с некоторого расстояния создает впечатление обычного изображения или фотографии. Чем больше пикселов, тем более детальным получается изображение, если его абсолютные размеры при печати или показе на экране монитора остаются без изменений. Абсолютный размер изображения, составленного из пикселов, называется разрешением. Если изображение состоит из большого числа пикселов, говорится, что оно имеет высокое разрешение. Например, по ширине 35-мм кадра обычно умещается 2048 пикселов, а по высоте – 1536. В отличие от векторных растровые изображения нельзя масштабировать. При сильном увеличении растрового изображения можно заметить, что оно состоит из цветных квадратиков. Подобный формат идеально подходит для фотографических изображений. Они обрабатываются с помощью таких программ, как Photoshop и Corel PhotoPaint. Штриховые рисунки очень редко используются в трехмерном моделировании, но большинство программ для работы с такими изображениями позволяет преобразовать их в растровые. При этом существует возможность выбирать требуемое разрешение.
Обычно файлы, содержащие растровые изображения, намного больше файлов со штриховыми рисунками. Например, цветное изображение с разрешением 640x480, содержит 307 200 пикселов, при этом каждый из них содержит информацию о долях красного, зеленого и синего цветов. Соответственно, размер необработанного файла составляет 921 600 байт. Это было большой проблемой во времена зарождения компьютерной графики, но благодаря техникам сжатия и возросшим мощностям компьютеров этот вопрос решен.
В Maya используется оба типа графических файлов. Может возникнуть ситуация, когда требуется создать логотип на основе штрихового рисунка, написать текст с помощью стандартных шрифтов или импортировать двумерный архитектурный план из программы для черчения, например из AutoCAD. Во всех этих случаях источником данных является векторное изображение. Также можно взять двумерные формы и использовать их в качестве кривых моделирования. Для выполнения этих преобразований вам может понадобиться инструмент, подобный Okino Polytrans, потому что возможности Maya по импорту файлов с векторными изображениями ограничены. Другой популярный у пользователей Maya инструмент для преобразования файлов с векторными изображениями в выдавленные логотипы это Zaxwork's Invigorator. Растровые изображения в Maya используются намного чаще. В основном они накладываются на поверхности способом, похожим на калькирование или наклеивание обоев. Кроме того, результаты визуализации сцен в Maya представляют собой растровые изображения.
Двумерная и трехмерная графика
Легко перепутать двумерную и трехмерную графику, потому что пользователи часто пытаются создать трехмерное изображение, используя исключительно инструменты для работы с двумерными объектами. Когда мы говорим о трехмерной графике, подразумевается виртуальное пространство с координатами X, Y и Z, в любом месте которого могут быть расположены объекты, источники света и камеры. Можно видеть оси X, Y и Z, взятые из геометрии. На них в Maya указывают вспомогательные объекты, как показано на рис. 1.11.
Какое направление соответствует каждой из букв? Обычно это зависит от опыта пользователя. Если аниматор работает с двумерным экраном, ось X идет слева направо, а ось Y – снизу вверх. При переходе к трехмерному экрану появляется ось Z, добавляя фактор глубины. Она может быть направлена как на зрителя, так и от него. Однако для пользователя CAD направление осей будет совершенно другим. Оси в CAD все время направлены вниз на координатные плоскости. Соответственно, оси X и Y являются индикаторами направлений север/юг и восток/запад, в то время как ось Z показывает высоту объекта. В Maya существует возможность менять местами оси Y и Z, что очень полезно при работе со сценами, импортированными из CAD. Это свойство может пригодиться и при импорте данных из других программ для трехмерного моделирования.
Рис. 1.11. Оси координат в Maya показаны в левом нижнем углу, при этом выделенные объекты имеют свои собственные оси