а первом уроке мы немного разобрались с интерфейсом программы Maya, слегка поэскпериментировав с некоторыми объектами-примитивами из категорий NURBS Primitives (NURBS-примитивы) и Polygon Primitives (Полигональные примитивы). А теперь сделаем следующий шаг и попытаемся более подробно изучить основные допустимые в отношении геометрических объектов операции и параллельно остановимся на ряде дополнительных элементов интерфейса.

Представление объектов
Как мы уже отмечали в предыдущем уроке, все создаваемые в программе элементы называются объектами, к которым относятся не только любые геометрические тела, но и формы, камеры и источники света и др.

Значительная часть объектов может быть представлена в виде сеток, состоящих из однотипных элементов или подобъектов, к числу которых относятся вершины, ребра, грани и полигоны (рис. 1). Подобъекты можно вытягивать, масштабировать, вращать и деформировать, удалять, объединять, добавлять и применять к ним множество других операций, изменяя таким образом исходный объект до полной неузнаваемости. С особенностями моделирования на уровне подобъектов мы познакомимся в одном из ближайших уроков, а пока ограничимся простым экспериментом — превратим обычный цилиндр в колонну.

Создайте обычный полигональный цилиндр (рис. 2) и переключитесь в режим выделения и редактирования объекта на уровне подобъектов, нажав клавишу F8 (данная клавиша отвечает одновременно и за возврат к обычному редактированию на уровне объектов). Перейдите к работе с четырьмя окнами проекций и в одной из проекций — Side (Сбоку) или Front (Спереди) — выделите вершины центральных сечений (рис. 3); инструментом Scale Tool уменьшите радиус сечений, что автоматически приведет к сужению цилиндра в его средней части (рис. 4). Аналогичным образом выделите вершины двух нижних сечений и переместите их вниз инструментом Move Tool — в итоге цилиндр превратится в некое подобие вытянутой греческой колонны (рис. 5).





Рис. 1. Обычное представление объекта (слева) и в виде подобъектов-вершин (справа)





Рис. 2. Исходный цилиндр





Рис. 3. Выделение вершин центральных сечений





Рис. 4. Результат масштабирования центральных сечений





Рис. 5. Результат перемещения вершин нижних сечений



Однако разбиение на подобъекты — не единственный вариант представления объектов в Maya. Основным базовым типом элементов в пакете являются не подобъекты, а узлы, и каждый элемент (кривая, поверхность, источник освещения и др.) описывается одним или более узлов. Существует несколько разновидностей узлов, основными из которых являются узел трансформации (Transform node), узел формы (Shape node) и входной узел (Input node). Узел трансформации содержит информацию о положении объекта и определяет особенности его перемещения, вращения или масштабирования; узел формы задает тип объекта и содержит информацию об истории его создания, свойствах рендеринга и качестве изображения на экране, а входной узел — такие опции, как радиус, кривизна и т.п. Естественно, что список опций того или иного узла зависит от типа объекта, и, казалось бы, даже у практически одинаковых объектов типа NURBS-сферы и полигональной сферы они будут несколько различаться. Узлы каждого объекта имеют индивидуальные имена и характеризуются некоторыми атрибутами. Например, у первой созданной в сцене полигональной сферы узлы будут именоваться так: pSphere1, pSphereShape1 и polySphere1, а их атрибуты можно будет корректировать в окне каналов (Channel Box) или в окне редактора атрибутов (Attribute Editor) — рис. 6.





Рис. 6. Сфера и соответствующие ей окна Channel Box и Attribute Editor с именами узлов



Узлы могут быть связаны между собой при помощи некоторых зависимостей, которые позволяют обеспечить тот или иной вариант анимации. Большинство подобных связей создается автоматически в результате применения определенных команд или инструментов, хотя при желании связи можно редактировать в редакторе связей (Connection editor) или посредством ввода MEL-команд (Maya Embedded Language — встроенный язык Maya). А узлы трансформации, кроме того, могут связывать два и более объектов в некие иерархические структуры, на чем мы остановимся чуть ниже.

Узлы трансформации дополнительно характеризуются еще одной величиной — опорной точкой (Pivot point), от положения которой зависит то, как объект будет вращаться и масштабироваться. Первоначально точка Pivot point находится в геометрическом центре объекта, однако при необходимости может быть легко перемещена, что соответственно отразится на особенностях трансформации и масштабирования объекта. Чтобы разобраться с данным понятием, создайте примитив Sphere (Сфера) из группы полигональных примитивов Polygon Primitives, выделите его и повращайте инструментом Rotate Tool — видно, что вращение производится вокруг геометрического центра объекта (рис. 7). Нажмите клавишу Insert (это приведет к переходу в режим редактирования положения опорной точки, при этом сама точка окажется выделенной — рис. , переместите точку Pivot point, например, на самую вершину сферы (рис. 9) и для выхода из режима редактирования вновь нажмите клавишу Insert. Теперь вращение сферы будет осуществляться уже относительно ее вершины (рис. 10). Стоит заметить, что к перемещению точки Pivot point без особой нужды не прибегают — подобные действия могут потребоваться при создании таких анимаций, как переворачивание листа книги, открывание дверцы автомобиля и т.п., когда требуется, чтобы вращения объекта производилось не относительно его геометрического центра, а как-то иначе.





Рис. 7. Вращение сферы при начальном положении опорной точки





Рис. 8. Режим редактирования точки Pivot point — положение опорной точки совпадает с геометрическим центром сферы





Рис. 9. Режим редактирования точки Pivot point — опорная точка перемещена на вершину сферы





Рис. 10. Вращение сферы при новом положении опорной точки



Отображение объектов в окнах проекций
Ранее мы выяснили, что объекты отображаются в окнах проекций либо в виде каркасов, либо с раскрашенной поверхностью. Изменение режима отображения объектов осуществляется через меню Shading (Затенение) окна конкретной проекции, за установку режима каркасного отображения отвечает команда Wireframe (Каркас, горячая клавиша 4), а режима тонированной раскраски — команда Smooth Shade All (Сглаживать все, горячая клавиша 5).

Существуют и иные варианты отображения объектов в окнах проекций. Так, тонированная раскраска может дополняться отображением каркаса — для этого достаточно дополнительно включить в меню Shading флажок Wireframe on Shaded (Каркас на затененном) — или даже быть полупрозрачной (флажок X-Ray — Рентген), что позволяет наблюдать все объекты сцены, не переходя в окна ортографических проекций.

Интерес представляет также флажок Interactive Shading (Интерактивная раскраска), установка которого ускоряет обновление сцены благодаря тому, что при перемещении объектов они временно отображаются не с раскрашенной поверхностью, а в виде каркаса, габаритного контейнера (Bounding Box) или вершин (Points). Первый вариант устанавливается автоматически при включении флажка Interactive Shading, а один из двух последних может быть выбран пользователем при щелчке на квадратике, находящемся справа от данного флажка. Принцип отображения объектов при перемещении в сторону их упрощения может быть изменен и командой Display=>Fast Interaction (Отображение=>Быстрое взаимодействие), также позволяющей сэкономить время на обновлении сцены.



Выравнивание объектов
Чтобы разобраться с особенностями выравнивания, создайте примитивы Sphere (Сфера) и Cylinder (Цилиндр) из группы полигональных примитивов Polygon Primitives и Torus (Торус) из группы NURBS Primitives — они станут базовыми элементами для обычного елочного шара (рис. 11). Переместите объекты удобным образом при помощи инструмента Move Tool и отрегулируйте в окне каналов (Channel Box) их размеры, а затем разверните торус на 90° по оси X и на 45° по оси Y (рис. 12). Повернуть торус можно как вручную инструментом Rotate Tool, так и определив точные параметры поворота в окне каналов, что в данном случае гораздо удобнее. Учитывая, что для создания крепления шара от торуса требуется только его верхняя часть, не снимая выделения с торуса, щелкните в окне каналов под заголовком INPUTS (Входные данные) на его имени и в открывшемся списке дополнительных параметров увеличьте значение параметра Start Sweep до 180 — нижняя половина торуса исчезнет (рис. 13). Обратите внимание, что именно для данной операции нам и потребовалось создавать NURBS Torus, а не торус из группы полигональных примитивов.





Рис. 11. Исходный вид сцены





Рис. 12. Вид сцены после корректировки размеров и положения объектов





Рис. 13. Результат изменения параметра Start Sweep



На следующем этапе требуется тщательно разместить все элементы елочного шара по отношению к друг другу — это можно сделать вручную инструментом Move Tool, а можно и с помощью операции выравнивания, что позволяет добиться большей точности. Вначале проведем выравнивание всех трех объектов по осям X и Z, а затем уже вручную отрегулируем их положение по отношению друг к другу по оси Y. Для выравнивания выделите все три объекта, щелкните на квадратике справа от команды Modify=>Snap Align Objects=>Align Objects (Изменение=>Быстрое выравнивание объектов=>Выровнять объекты) и настройте параметры выравнивания в соответствии с рис. 14. Переместите половину торуса немного ниже и получите примерно такой же елочный шар, как и на рис. 15.





Рис. 14. Настройка параметров выравнивания





Рис. 15. Елочный шар



Объединение объектов в иерархические цепочки
Любая сцена состоит из огромного числа объектов, и для удобства работы с ними используют самые разные варианты их объединения, связывая между собой в иерархические цепочки. С одной стороны, это позволяет в дальнейшем выполнять ряд действий — выбор, клонирование, присвоение материалов, трансформация и др. — сразу в отношении всей группы объектов, а с другой — приводит к тому, что преобразование одного объекта автоматически влечет за собой преобразование другого. Возможны два подхода к формированию подобных иерархических цепочек. Можно установить между объектами взаимоотношения предок (parent)/потомок (child), где предок — старший элемент, а потомок — подчиненный элемент иерархического соотношения. А можно объединить объекты в группы, что, в отличие от предыдущего варианта, обеспечит создание такой иерархической цепочки, в которой все объекты являются подчиненными и равноправны между собой, а их родителем является дополнительно созданный невизуализируемый новый узел. Выбор типа иерархического объединения объектов зависит от конкретной ситуации. Обычно в группы объединяют составные элементы сложного объекта и часто повторяющиеся наборы однотипных объектов. А связь предок/потомок устанавливают для тех наборов объектов, которые при анимации должны перемещаться согласованно и в то же время дочерние объекты в которых могут совершать независимое движение (колеса вращаются и перемещаются вместе с автомобилем, кисть сгибается и перемещается одновременно с рукой и т.п.).

В нашем случае опробуем оба типа зависимостей. Вначале объединим объекты в группу, что технически проще. Для этого выделите объекты и примените команду Group (Группировать) из меню Edit (Правка). На первый взгляд внешне это приведет только к изменению особенностей выделения объектов — до этого при выделении всех трех объектов сетка одного из них отображалась зеленым цветом, двух других — белым, а теперь все три объекта имеют зеленую сетку (рис. 16). При этом сами объекты останутся независимыми — их можно выделять и преобразовывать. Чтобы удостовериться в этом, попробуйте выделить сферу, щелкнув на ней мышью, и переместить, повернуть или масштабировать произвольным образом — любая подобная операция выполняется без проблем. Отмените трансформацию сферы командой Edit=>Undo (Правка=>Отменить). Однако изменения все же имеют место — созданной группой легче управлять, например для выделения группы можно щелкнуть на любом ее объекте мышью, а затем нажать клавишу «↑» — выделенной (а значит, готовой к любым преобразованиям) окажется вся группа объектов.





Рис. 16. Вид сцены до (слева) и после (справа) создания группы



Еще важнее, что любые трансформации ко всем объектам группы будут применяться согласованно. Например, попробуйте выделить все объекты группы и повращать произвольным образом, что приведет к соответствующему повороту елочного шара, как если бы все его элементы составляли единое целое (рис. 17). Теперь удалите группировку, выделив группу и применив команду Edit=>Ungroup (Правка=>Разгруппировать). Затем выделите все три объекта и попытайтесь осуществить тот же самый поворот — возможный результат данной операции представлен на рис. 18. Прекрасно видно, что каждый объект вращается независимо и ни о каком согласованном повороте всего елочного шара и речи не идет. Вновь верните объектам группировку (например, отменив последние действия командой Edit=>Undo и применив ее нужнее число раз), так как наличие группы нам потребуется для следующих экспериментов.





Рис. 17. Поворот елочного шара — все объекты входят в группу





Рис. 18. Поворот елочного шара — все объекты независимы



О том, что объекты входят в группу, можно судить не только по нюансам их выделения. Гораздо нагляднее это видно в специальных окнах Outliner (Структура) и Hypergraph (Редактор сцен), отображающих иерархию объектов сцены. Получить доступ к окнам Outliner и Hypergraph можно через меню Window (Окно) и через панель Tool Box, в которой наряду с обычными режимами работы с окнами проекций (в одно и в четыре окна) предусмотрена возможность открытия проекции Perspective совместно с окном Outliner (рис. 19) или одновременно с окнами Graph Editor и Hypergraph (рис. 20).





Рис. 19. Режим работы Persp/Outliner





Рис. 20. Режим работы Persp/Graph/ Hypergraph



Outliner отображает элементы сцены в виде списка, а Hypergraph — как своеобразную блок-схему, в которой сами объекты представлены связанными между собой прямоугольниками (рис. 21). При этом выделенный объект в окне Outliner отображается серым цветом, группа, к которой он относится, — зеленым, а в окне Hypergraph выделяется желтым цветом лишь выбранный объект. В данных окнах наглядно видны все иерархические цепочки и все объекты, включая скрытые. Кроме того, в них удобно выделять объекты, ведь при большом их количестве на сцене, малых размерах объектов, заслонении одних объектов другими и т.п. выделение части объектов в окнах проекций может оказаться достаточно неудобным и даже проблематичным.





]