Теоретический материал

Тема: Создание анимации на основе деформации объекта

Дата проведения занятия – 16.06.2020г.

Дисциплина: Компьютеная графика

Группа: 4 «Мастер по обработке цифровой информации»

Тип занятия: Изучение нового материала

Цели занятия:

     Обучающая:

- формирование базовых знаний в области трехмерной компьютерной графики и овладение навыками создания анимации в программе Blender;

    Развивающая:

- развитие логического мышления, познавательного интереса студентов; 

- развитие самостоятельности при изучении нового материала и выполнении заданий;

    Воспитательная:

- способствовать воспитанию дисциплины и исполнительности, ответственному отношению к образовательному процессу.

Теоретический материал

Рассмотрим создание анимации на основе деформации объекта на примере рыбы-ежа. В минуту опасности эта рыбка мгновенно раздувается и ощетинивается колючками, отчего напоминает свернутого в клубок ежа. Конечно, моделировать всю рыбу целиком мы не будем, но анимацию колючек сделаем. Тем более, этот пример как нельзя лучше подходит для даннойтемы. Разговор пойдет об особом виде анимации, когда происходит не движениеобъекта в пределах сцены, а трансформация на уровне его элементов.

Пусть прототипом рыбки будет служить примитив Icosphere. Добавьте его в сцену
из меню Add | Mesh. Особенностью этого объекта является его структура, где эле-
менты представляют собой треугольники одинакового размера. Однако для созда-
ния колючек стандартного разрешения сферы недостаточно. На панели Tool Shelf,
в нижней части при создании примитива появляется вкладка с настройками
Icosphere, где параметр Subdivisions отвечает за качество структуры. Поменяйте
его текущее значение на 5 (рис. 1).

 

Рис.1 Настройки Icosphere при создании

 

Работа с внутриобъектной анимацией, как и везде, базируется на использовании
ключей. Только в данном случае называются они Shape Keys (ключи формы). Создание и настройка их разительно отличается от уже привычных ключевых кадров и
осуществляется в одноименной группе Shape Keys панели Object Data.

Ключи формы устанавливаются в режиме редактирования объекта и привязывают-
ся к выделенным элементам. Важно знать, что каждый ключ Shape может иметь
различное состояние: от исходной позиции элементов и до конечной. Кроме того,
возможно использовать промежуточное значение. Собственно, Shape Keys хранят
только изменения структуры, а вот сама анимация осуществляется с помощью при-
вычных ключевых кадров. Но не будем забегать вперед.
Откройте панель Object Data редактируемого объекта. По умолчанию группа
Shape Keys не имеет ключей (рис. 2).

 

                                      Рис. 2 Группа Shape Keys

 

Как видите, управление ключами формы не отличается особой сложностью. Кнопка
с плюсом создает ключ, а с минусом — удаляет его из списка.
Запомните, управление ключами (создание, удаление, настройка) возможно только
в режиме Object Mode, а вот присвоение действия осуществляется в режиме редак-
тирования объекта.

Нажмите на кнопку "+". Программа создаст первый ключ с названием "Basis". Это
базовый ключ, который несет информацию о начальной форме объекта.
Нажмите на эту же кнопку еще раз. В списке появится новый ключ "Key 1". Если
название не нравится, вы всегда его можете изменить в поле, расположенном внизу
списка (рис. 3).

 

Рис. 3 Настройки рабочего ключа

 

Выделите первый ключ в списке. Пришло время заняться созданием игл у шара.
Логично предположить, что если выделить вершины объекта через одну и приме-
нить масштабирование, то получатся необходимые колючки. Вот только вручную
делать это совсем не нужно, мы прибегнем к одной небольшой хитрости.

Войдите в режим редактирования (<Tab>) и выделите всю структуру (<A>), если
она, конечно, еще не отмечена. Работа будет происходить на уровне полигонов,
поэтому включите соответствующую кнопку на заголовке окна 3D View.

В Blender имеется уникальный инструмент, позволяющий изменять текущее выде-
ление в соответствии с желаемым количеством элементов, которые будут пропус-
каться. Откройте меню Select и выберите пункт Every N Number of Verts (Каждое
число N вершин).

На панели Tool Shelf появятся настройки этой функции, позво-
ляющие вводить нужное количество пропущенных элементов. По умолчанию в по-
ле N Selection значится цифра 2, пусть она и остается. Результат работы этой функ-
ции вы можете увидеть на рис. 4.

 

Рис. 4 Здесь полигоны выделены через один

 

Следующая задача — это выдавливание игл. Стандартная функция Extrude пере-
мещает элементы в одном направлении, нам же нужно индивидуальное выдавлива-
ние. Такая функция в Blender имеется и называется Extrude Individual. Вы можете
выбрать ее из меню Mesh или нажать клавиши <Alt>+<E> и щелкнуть в появив-
шемся меню по пункту Individual Faces. В любом случае программа создаст до-
полнительные полигоны. Используйте мышь для вытягивания новых элементов на
небольшое расстояние от объекта, ведь в данном случае мы моделируем колючки
"рыбы" в спокойном состоянии.

Итак, была сделана модификация базовой формы модели. Теперь выберите второй
ключ Shape. Нажмите клавишу <S> и вытяните иглы еще больше. Осталось только
сжать крайние грани для придания остроты иглам. Это можно сделать, если
использовать индивидуальное масштабирование (<Alt>+<S>), но есть вариант по-
изящнее. Нажмите клавишу <W>, выберите функцию Merge, а в появившемся
меню — пункт Collapse (Стягивать).
Настройка ключей формы завершена и самое время заняться их анимацией. На-
жмите клавишу <Tab> для выхода из режима редактирования.

 Результат наверняка вас обескуражит. Выход из Edit Mode заставил объект мгно-
венно сжаться и принять форму, которая была сделана для ключа Basis (рис. 5).
Разгадка кроется в значении поля Value для второго ключа (см. рис. 3). Здесь
регулируется степень деформации от базового Basis до Key 1, в данном случае. Так
при значении 0 результат деформации будет отсутствовать. Попробуйте подвигать
слайдер для просмотра перехода, но если вы нажмете <Alt>+<A>, то движения
в сцене не будет.

 

Рис. 5 Результат рендера сферы с иглами

 

Собственно, анимация выполняется в специальном режиме ShapeKey Editor в редакторе DopeSheet. 4

Откройте оконную раскладку Animation. Окно DopeSheet по умолчанию располагается в левой верхней части программы.

Это уже более высокоуровневый редактор, нежели Graph Editor. Здесь можно
управлять анимацией костей (скелета), всеми ключами сцены и Shape. В нашем
случае нужно выбрать из меню Mode в этом окне пункт ShapeKey Editor
(рис. 6).

Рис. 6. Меню Mode окна DopeSheet

 

После этого в левой части DopeSheet появятся все ключи Shape выделенного объ-
екта. В нашем случае это будет Key 1 (рис. 7).

 

Рис. 7 Здесь указываются ключи объекта

 

Создавать анимацию с помощью этого редактора очень просто. Попробуйте подви-
гать слайдер в окне (см. рис. 7). При изменении значения Value происходит ав-
томатическая установка ключа в текущем кадре сцены.

 

Соответственно, анимация ключей Shape осуществляется по алгоритму:
1. Установить начальный кадр в Timeline.
2. Выбрать желаемое значение ключа Shape в окне DopeSheet.
3. Установить конечный кадр.

4. Выбрать иное значение параметра Value.
5. В этом случае будут созданы ключи, которые появятся в самом DopeSheet,
Graph Editor и на Timeline (рис. 8).

 

Рис. 8 Ключи в окне DopeSheet

 

Хотя в режиме ShapeKey Editor позволяется создавать ключи Shape, все же главное назначение редактора DopeSheet в управлении анимацией.
Допустим, имеются несколько ключей Shape, которые создают различную мимику
лица. В окне редактора будут одновременно показываться все анимации Shape
с ключами. Путем перемещения ключевых кадров в правой части редактора можно
управлять временем старта и завершения каждой анимации Shape. Для этого нужно
выделить правой кнопкой мыши ключ и переместить на новое место (<G>). Можно
и удалить ненужные ключевые кадры Shape при помощи функции Delete (<X>).