Основные понятия из области компьютерной графики
Понятие трехмерная анимация включает в себя множество смежных дисциплин. Чтобы научиться работать в Maya, необходимо иметь представление не только о 3D-графике, но и о дизайне, кинематографии, традиционной анимации.
Знание терминологии из области компьютерной графики позволят лучше понять принципы работы в Maya. Для начала поговорим о различиях между растровой и векторной графикой.
Растровые изображения
В большинстве случаев изображения, получаемые с помощью компьютера, являются растровыми. Они представляют собой набор цветных пикселов на экране или набор цветных точек на листе бумаге, их можно сравнить с мозаикой. Все созданные в Maya сцены в итоге будут преобразованы в растровые изображения, несмотря на то, что изначально они относятся к векторной графике.
Программы для работы с растровыми изображениями, например Painter или Photoshop, позволяют редактировать такие параметры, как цвет, размер и положение всех частей рисунка. Вы можете рисовать как на отсканированной фотографии, так и на виртуальном холсте. Эти программы дают возможность непосредственно работать с пикселами, меняя их вид и формируя изображение. Например, можно сфотографировать свой дом и, отсканировав снимок, "покрасить" его стены в красный цвет с помощью Photoshop. Это поможет решить, стоит ли идти в магазин за красной краской или нет.
Разрешение характеризует детализацию снимка; определяется числом пикселов на единицу длины по вертикали и горизонтали. Обычно оно измеряется в пикселах на дюйм. Так как основой растровых изображений является сетка фиксированного размера, увеличение их размера отрицательно влияет на качество. Если поднести такое изображение близко к глазам или сильно увеличить, вы увидите составляющие его пикселы (рис. 1.1). Увеличить растровое изображение без потери качества можно только одновременно с увеличением его разрешения, но при этом увеличивается и размер выходного файла.
Рис. 1.1. Растровое изображение: слева– в натуральную величину; справа – увеличенное в несколько раз
В свете этих ограничений может возникнуть вопрос: зачем использовать растровые изображения? Для ответа на него достаточно вспомнить, что изображения на экране телевизора или компьютера являются именно растровыми. Термином "растр" называется горизонтальная линия пикселов на экране. Картинка на экране формируется из красных, зеленых и синих светящихся точек. Соответственно, любое генерируемое компьютером изображение должно быть изначально растровым или преобразовываться к этому формату.
Векторные изображения
Векторные изображения создаются совершенно другим способом – на основе математических алгоритмов и геометрических функций. В данном случае определяется не цвет каждого пиксела, а области (areas), объемные фигуры (volumes) и плоские фигуры (shapes).
Среди популярных приложений для работы с векторной графикой можно выделить Illustrator и Flash. Кроме того, векторными являются все программы для систем автоматизированного проектирования (САПР) (CAD – computer-aided design), например AutoCAD или SolidWorks. Они позволяют создавать плоские и объемные фигуры, раскрашивать их в разные цвета или назначать им материалы.
Полученные с помощью таких приложений результаты хранятся в файлах, которые содержат информацию о координатах, уравнения точек в пространстве и назначенные пользователем цветовые значения. Затем векторная информация преобразуется в растровые изображения путем визуализации.
У векторных изображений не существует ограничений на масштабирование. Изменение размера подобного рисунка не сопровождается потерей качества (рис. 1.2).
Движущиеся изображения в векторных программах также сохраняются в виде уравнений, определяющих плоские и объемные фигуры и указывающих на изменение положения геометрии. Скачивая из Интернета мультфильм, созданный в приложении Flash, вы получаете информацию в векторной форме. Это сведения о положении, размере и форме всех персонажей и фоновых декораций. Затем компьютер в реальном времени визуализирует файл, и на экране вы видите уже растровое изображение.
Рис. 1.2. Векторное изображение: слева – исходное; справа – увеличенное на 200%
В Maya вам предстоит работать с векторной графикой, имеющей вид каркасов. После визуализации она также преобразуется в набор растровых изображений.
При редактировании векторных файлов с помощью специальных программ меняется геометрическая информация. Это позволяет легко манипулировать файлами, что немаловажно для индустрии проектирования.