Глава 3. Камера и сцена



В ЭТОЙ ГЛАВЕ



Ранее был дан краткий обзор приложения Вгусе, его свойств и принципов работы.
В этой главе основное внимание будет уделено выбору точки наблюдения в Вгусе, которая используется в процессе создания сцены, а также точки наблюдения перспективы в камеру при создании окончательно визуализированного изображения сцены. Именно для этого и служат элементы управления видом и камерой. Здесь уместна аналогия с фотографическими снимками окружающего трехмерного мира. Фотоаппарат фиксирует лишь двухмерное представление этого мира в одном месте и в одно время. Точно так же, работа в Вгусе совмещает в себе манипулирование трехмерным миром и камерой для получения двухмерного моментального снимка этого мира в конкретном месте и в определенный момент. Фотоаппарат или видеокамера фиксируют целый ряд двухмерных представлений мира при перемещении в нем или при изменении его, либо когда происходит и то, и другое. При выполнении анимации в Вгусе виртуальная камера фиксирует последовательность моментальных снимков созданной сцены. В данной главе основное внимание будет уделено применению камеры для визуализации неподвижных изображений, а вопросы анимации камеры и создан ного мира будут рассмотрены в дальнейшем.

Фиксирование сцен в Вгусе


Напомним, что мир в Вгусе представлен в виде отдельных снимков. В результате визуализации каркасного представления сцен в Вгусе создаются изображения формата PICT (в Macintosh) или BMP (в Windows). С визуализацией связан особый процесс, который называется трехмерной трассировкой лучей.

Принцип действия трехмерной трассировки лучей


Для того чтобы принцип действия трассировки лучей стал более понятным, обратимся к виртуальной модели реального мира и уделим некоторое внимание тому, как глаз и фотоаппарат регистрируют визуальную информацию.

Как организовано физическое зрение и регистрация изображения в фотоаппарате


В реальном мире свет исходит из источника света (солнца, луны, электрических лампочек) и отражается от поверхности земли или предметов. В зависимости от цвета поверхности одни лучи света поглощаются, а другие отражаются. Отраженные лучи достигают глаза и фокусируются хрусталиком на его сетчатке. Затем световая информация преобразуется в импульсы зрительного нерва, которые поступают в зрительный отдел коры головного мозга. Регистрация изображения в фотоаппарате органи зована аналогичным образом (рис. 3.1). Свет от внеш него источника поступает через объектив фотоаппарата, а затем экспонирует пленку (В этой аналогии не учитываются современные способы цифровой, беспленочной фиксации изображения.) Далее пленка проявляется, и с нее печатаются фотографии или делаются слайды, на которых видно изображение. Пленка, диапозитив или фотографическая бумага представляют собой двухмерные поверхности. (Разумеется, у них имеется небольшая толщина, придающая им некоторую объемность. Однако эта толщина настолько мала (она измеряется миллиметрами), что ею можно пренебречь и считать данные поверхности "плоскими".) Зрительный процесс с помощью фотоаппарата связан с переносом трехмерного мира на двухмерное изображение.
Рисунок 3.1  И глаз и фотоаппарат фиксируют визуальную информацию. Свет исходит из определенного источника, отражается oт объектов и регистрируется на сетчатке или пленке в фотоаппарате


Как зрительный процесс организован в Bryce


В реальном мире существуют настоящие объекты, атмосфера и источники света. Физическое зрение позволяет фиксировать моменты времени непрерывно. А фотографическая съемка захватывает лишь отдельные моменты времени.
Соответственно, в Bryce имеется виртуальный мир с такими же объектами и освещением. В результате визуализации двухмерного изображения в Вгусе отдельный момент фиксируется в виртуальном пространстве и времени. Как это получается? С помощью трассиров ки лучей. Во время визуализации в для определения цветов изображения излучаются виртуальные лучи. Это не имеет ничего общего с процессом фотохимической регистрации уже существующего изображения, когда результаты наблюдаются сразу же (глазом) или с приемлемой задержкой (связанной с обработкой пленки). Напротив, виртуальный мир Вгусе требует математических расчетов для прохождения лучей, отражающихся в этом мире, и регистрации цвета в конечной цели их следования. Значит наблюдение целого изображения или того, что можно увидеть на отрезке пленки, в данном случае сводится к просмотру по точкам >растра.
Для отображения каждой точки растра сцены Вгусе излучает в ее изображение виртуальный луч. Куда же он следует? Чтобы достигнуть конкретной точки растра, луч может проделать путь к одной стороне местности. У этой отдельной части местности имеется красновато-коричневый цвет основной текстуры. Однако цвет общего света имеет желтый оттенок, и поэтому красновато-коричневый цвет изменяется в зависимости от цвета общего света. К тому же поверхность оказывается в значительной степени матовой и поэтому не допускает прямое отражение, а скорее, отражает свет с рассеянием. Кроме того, солнце находится вблизи горизонта и имеет красноватый цвет. Таким образом, цвет этой части местности окрашивается, красноватым цветом солнца. А если теперь отобразить другую точку растра в той же самой сцене, то с помощью отражаемого луча, определяется конечный цвет, в, котором учитывается цвет источника света и который может в итоге оказаться другим там, где местность находится в тени. Однако на сцене имеются еще и отражающие сферы. Поэтому луч, излучаемый в сторону одной из сфер, отражается от нее в окружающий мир. Отражающие поверхности увеличивают время прохождения луча. А в том случае, если рядом находятся несколько отражающих объектов, луч может отражаться от одной сферы, затем от другой и далее от местности. Все атмосферные условия еще более усложняют положение, вводя дополнительные переменные в расчеты, позволяющие определить конечный цвет точки растра. При наличии прозрачных объектов луч отклоняется от исходного пути еще больше. А что если прозрачный объект отклоняет луч при его прохождении сквозь объект? В этом случае луч выходит из него в несколько другом направлении в поисках конечной цели для определения цвета.
Для трассировки лучей в Вгусе применяется поэтап ный метод. Так, визуализация в Вгусе осуществляется в шесть проходов. При первом проходе изображение формируется фрагментами по 256 точек растра (16х16), причем для определения цвета точек растра каждого фрагмента излучается один луч (pиc. 3.2). По завершении этого прохода точки растра данного фрагмента разделяются наполовину н затем для каждого фрагмента из 64 точек растра (8x8) излучается один луч. Во время второго прохода и при каждом последующем выполняется в четыре раза больше вычислений по сравнению с предыдущим, в результате чего изображение получается более детализированным. И наконец, при пятом проходе каждый излучаемый луч используется для определения цвета одной точки растра на сцене.

а).  
б).  
Рисунок 3.2  а). Каркасный вид с наложенной на него сеткой 16х16 точек растра (при первом проходе визуализации). Для определения конечного цвета каждого квадрата сетки Bryce излучает на сцену один луч; б). Результат выполнения первого прохода визуализации. (Для сравнения показан едва заметный каркасный вид)


Расчет трассировки лучей осуществляется в Вгусе для каждой точки растра. Для определения цвета прослеживается путь луча света от его источника до конечной цели. Так, для сцены размером 640 х 480 точек растра в отображаемый мир излучается 307200 лучей, которые отражаются от него и позволяют определить цвет каждой точки растра! (А ведь здесь еще не упоминался завершающий проход, используемый для сглаживания изображения, когда для определения цвета одной точки растра излучается несколько лучей!) Все это требует большого объема вычислений! На начальном этапе применения Вгусе читатель, вероятно, считал, что всякие туманные высказывания по поводу быстродействующих процессоров в действительности не имеют к делу никакого отношения. Возможно, теперь он изменит свою точку зрения.

Гибкий подход


Итак, имеется виртуальный трехмерный мир, который визуализируется в двухмерное изображение. Это дает возможность применить к созданию мира и его визуализации гибкий подход, а именно:
Очевидно, что совершенствование создаваемого мира отнимет много времени. Но добившись удовлетворительного результата, можно получать визуализированные изображения сколько душе угодно! Например, можно посмотреть на сцену с юга в утреннее время, а затем перейти к виду с востока в полдень. После этого проанализировать детали сцены поздним вечером и получить панорамный вид сцены с северо-запада на закате. Не забыть бы также перейти к виду сцены в полночь при полной луне. И все это один и тот же мир, отображаемый в разное время суток, подчеркивающее отличительные его детали.

Элементы управления видом и камерой


В Вгусе предоставляется возможность установить одну или несколько точек наблюдения создаваемого мира с помощью элементов управления видом (View Controls) и камерой (Camera Controls). В процессе создания сцены появляется возможность наблюдать ее двумя способами. С одной стороны, в одном из следующих двух видов в перспективе: виде камеры (Camera View) и режиссерском виде (Director's View). А с другой стороны, сцену можно наблюдать в любом из шести ортогональных видов в каждом измерении. На эти две категории и разделены элементы управления видом и камерой в палитре управления (Control Palette). Эле менты управления камерой предназначены для размещения виртуальной камеры в мировом пространстве Вгусе, а также для настройки фокусного расстояния ее объектива. А элементы управления видом дают возможность выбрать способ просмотра сцены с помощью двух упомянутых выше категорий видов: двух видов камеры в перспективе и шести ортогональных видов: сверху/снизу, слева/справа и спереди/сзади.
Кроме того, у обоих указанных выше способов просмотра сцены имеется один общий элемент - двух мерная плоскость, на которую попадает изображение. Эта ровная плоскость подобна пленке. Инструменты Pan (Панорамирование) и Zoom (Изменение масштаба) позволяют корректировать положение изображения на данной плоскости. Инструменты находятся на правой узкой стороне интерфейса.
На рис. 3.3 показана панель управления и вырезанная справа узкая палитра со всеми отмеченными элементами управления камерой и видом.

Рисунок 3.3  Элементы управления видом и камерой, расположенные с левой стороны интерфейса Вгусе, а также находящиеся справа инструменты Раn и Zoom


Два вида в перспективе: вид камеры и режиссерский вид


Два вида камеры в перспективе имитируют поведение настоящей камеры. Подобно ей, при размещении камеры в Вгусе необходимо учесть определенные факторы. В каком месте сцены находится камера? Установлена ли она прямо? Повернута ли в ту или другую сторону? Кроме того, имеет значение тип объектива, находящегося в камере. Какая часть окружающего мира попадает в объектив? Так, в телеобъективы попадает только то, что находится перед ними, а в широкоугольные объективы попадает более обширное пространство.
Первоначально (в версиях Вгусе 1 и 2) камера Вгусе была разделена на две разные камеры перспективы, каждая из которых выполняла соответствующую функцию. Для создания и визуализации моментального снимка (неподвижного изображения сцены) требуется основная перспектива или камера, называемая "режиссерским видом" (Director's View). А для анимационной сцены, в которой камера перемешается в пространстве и време ни, существует объект камеры, называемый "видом камеры" (Camera View). В связи с тем что указанные выше виды камеры произошли от одной общей камеры перспективы, назначение и функции каждой из них могут показаться не вполне понятными, особенно для тех пользователей, которые работают с Вгусе с самых первых версий. Кроме того, когда дело доходит до конкретной работы, связанной с созданием и визуализацией сцены, различия между камерами оказываются не столь ясными Чтобы лучше понять функции камер, можно, например, обратитъся к истории развития Вгусе. Когда в версию Вгусе 3D были введены возможности анимации, камера перспективы претерпела изменения, чтобы соответствовать режиму, в котором она должна быть способна следить, за конкретным объектом во вре мени или перемещаться вокруг точки начала отсчета, не находящейся в центре (более подробно эти новые функции будут рассмотрены далее в этой главе, тогда как здесь приведена лишь история их появления). Все эти новые возможности перешли к виду камеры. В то же время была введена новая точка наблюдения: режиссерский вид. Подобно общеизвестной точке наблюдения кинорежиссера, назначение режиссерского вида состоит в том, чтобы предоставить пользователю, выполняющему роль кинооператора, нейтральную точку расположения камеры для наблюдения сцены, что дает возможность иметь обшее представление о пространственных отношениях между всеми (подвижными или неподвижными) объектами, и том числе и возможность видеть камеру, представленную в виде камеры синим каркасным объектом. Вместе с тем, все возможности вида камеры, имевшиеся в версиях Вгусе 1 и 2 (в том числе рассматриваемые далее режимы работы шарового манипулятора), сохранились в режиссерском виде. Таким образом, свойства новой камеры сохранили ста рое наименование "вид камеры", а старые свойства подучили новое название "режиссерский вид".
Несмотря на то что в некотором отношении режиссерский вид более ограничен, чем вид камеры, поскольку он никогда не принимает вид объекта в пространстве Вгусе, им можно манипулировать с помощью тех же самых элементов управления, которые предназначены для обычной камеры Поэтому большая часть рассматриваемого далее материала касается обоих видов камеры. Когда же они будут рассматриваться совместно, мы назовем их "камерами перспективы", чтобы отличить от не имеющих перспективы ортогональных видов (подробнее об этом будет сказано далее в настоящей главе).
Свойство Режиссерский вид Вид камеры
Видимая сцена Нет Да
Клавиатурный эквивалент   1
Имеет точку начала отсчета Нет Да
Перемещение не подлежит отмене Нет Да


Элемент управления видом


Элемент управления видом (View Control) позволяет просматривать в Вгусе сцену в восьми разных направлениях. Для этого имеются следующие виды: режиссерский вид вид камеры, вид сверху, справа, спереди, слева, сзади и снизу.
В результате выполнения щелчка и перетаскивания элемента управления видом изменяется предварительно просматриваемый вид в главной палитре ( Master Palette). После отпускания кнопки мыши в сцене наблюдаются изменения в соответствии с выбранным видом. Так если требуется перейти к виду сцены сверху, тогда необходимо выполнить перетаскивание элемента управления Select Views до тех пор, пока в окне предварительного просмотра не появится искомый вид, а затем отпустить кнопку мыши. В итоге основная сцена перейдет к виду сверху. Когда же элемент управления видом повернут на три четверти, что приводит к отображению сцены в перспективе, используется одна из двух камер перспективы. Слева от элемента управления видом можно увидеть пиктограмму, представляющую собой изображение камеры или складного парусинового кресла и таким образом обозначающую перспективу в виде камеры или режиссерском виде. Для переключения между обоими видами камеры достаточно щелкнуть на этой пиктограмме.
С другой стороны, для перехода между другими видами можно воспользоваться всплывающим меню View Options, из которого (совершенно однозначно) выбираются разные виды.

Совет

Вот каким образом можно быстро перейти к режиссерскому виду, находясь в другом виде. Для непосредственного перехода к этому виду достаточно выполнить перетаскивание на левый край. С другой стороны, можно щелкнуть, одновременно нажав клавишу Option/ Alt, Это весьма полезно в том случае, если машина работает медленно либо если сцена оказывается столь сложной, что перед ее отображением в каркасном виде в Вгусе возникают паузы.

Совет

А теперь приведем основной совет относительно быстрого перехода между видами. Самый лучший способ состоит в использовании клавиш. Помимо клавиши ", используемой для перехода к режиссерскому виду, применяются цифровые клавиши, расположенные на основной или цифровой клавиатуре и соответствующие пунктам выбора видов в меню View Options.

Вид Клавиша
Режиссерский вид   -
Вид камеры   1
Вид сверху   2
Вид справа (сбоку)   3
Вид спереди   4 (а также клавиша = на числовой клавиатуре в Macintosh)
Пять первых сохраненных видов   5-9


В связи с тем что такой способ сохранился еще с версии Вгусе 1, где были лишь виды спереди, сбоку и сверху, нумерация используемых клавиш не изменилась. Следовательно, альтернативы ему не существует. Если в этой книге заметно более интенсивное приме нение ортогональных видов, это связано с тем, что употребление клавиатурных эквивалентов уже вошло у авторов в привычку, а это затрудняет переход к ортогональным видам, не имеющим цифровых клавиатурных эквивалентов.

Ортогональные виды


Просмотр сцены в любом виде, отличном от видов в перспективе, означает, что она наблюдается в ортогональном виде. Что означает термин "ортогональный"? Отнюдь не агонию или ортодонтию. Здесь подразуме вается перпендикулярный вид, т.е. сцена наблюдается под прямым углом, что позволяет выравнивать объекты точно, а не на глаз.
При переходе в ортогональный вид элементы управления камерой становятся недоступными. Поэтому для приближения объекта или для установки непосредственного вида конкретной части сцены необходимо сделать крупнее (или мельче) и панорамировать этот объект или часть сцены для дальнейшего перемещения в установленных пределах. (Панорамирование и изменение масштаба подробнее рассматривается далее в настоящей главе.)

Всплывающее меню View Options


Имеющееся в Вгусе всплывающее меню View Options (Выбор вида) вызывается непосредственно под видовой диорамой (View Diorama) и содержит ряд пунктов выбора видов (рис. 3.4). Помимо ортогональных видов н видов камеры, оно содержит еще один пункт Reset Views (Сброс видов), который даст возможность вернуться к устанавливаемому по умолчанию положению камеры о Вгусе (режиссерскому виду) и задать масштаб 100%.

Рисунок 3.4 Элемент управления видом и всплывающее меню View Options


Окно предварительного просмотра в миниатюрном виде


Окно Nanо Preview (Предварительный просмотр в миниатюрном виде) находится в центре палитры уп равления. В нем отображается миниатюрный вариант сцены. Предварительный просмотр в нем осуществля ется в следующих трех режимах: Sky Only (Только небо), Full Scene (Вся сцена) и Wireframe (Каркасное представление).
При просмотре окна Nano Preview в режиме Full Scene или Wireframe можно выбрать предварительный просмотр в любом дополнительном виде независимо от основного вида, для чего следует воспользоваться соответствующим всплывающим меню (рис. 3.5). Это дает возможность предварительного просмотра сцены в виде, отличном от основного, в рабочем окне, что ока зывается весьма полезным, например, при размещении камеры. А в основном окне можно установить вид сверху и перемещать камеру в разные места сцены после каждой последующей ее корректировки. В данном случае визуализированное для предварительного просмотра изображение позволяет сразу же видеть, где находится камера.

Рисунок 3.50кно Nano Preview и всплывающее меню Nano Prewew Options


Аналогичным образом можно точно выравнивать объекты. Установив вид сбоку в основном окне и выполняя настройку возвышения объекта (например, водной поверхности), можно сделать паузу, чтобы посмотреть, как выглядит визуализированный вид объекта в окне предварительного просмотра.
Существует два способа визуализации в режиме Nano Preview: ручной и автоматический. Автоматический способ довольно прост, поскольку в этом случае визуализация в окне Nano Preview выполняется автоматически после каждой последующей коррекции сцены. Для выключения этого автоматического режима обновления (устанавливаемого в Вгусе по умолчанию) следует выбрать из всплывающего меню пункт Auto Update (Автоматическое обновление), сбросив рядом с ним отметку автоматической визуализации и тем самым установив режим ручной визуализации, которая осуществляется следующим образом: для обновления окна Nano Preview необходимо щелкнуть внутри окна визуализации.
Новой для версии Вгусе 4 является возможность выбора качества изображения в режиме Nanо Preview. По умолчанию устанавливается эквивалентное старым версиях Вгусе качество: хотя предварительно просматриваемый вид и формируется полностью, однако он получается несколько грубоватым, поскольку в интересах быстродействия в Вгусе применяется процедура визуализации отнюдь не каждой точки растра. Если у читателя имеется быстродействующий компьютер и он любит острые ощущения, тогда можно перейти в конец всплывающего меню и выбрать пункт Full Rendering (Полная визуализация). Теперь при всяком изменении сцены предварительно просматриваемый вид будет обновляться до мельчайших подробностей, и она предстанет перед взором читателя во всем своем сглаженном великолепии! Увы, за такое удовольствие приходится расплачиваться более медленной реакцией со стороны компьютера на выполняемые действия. Во время работы со сложными сценами разумнее выключить режим Auto Update ради существенного повышения быстродействия.
Для чего вообще требуется визуализация сцены в режиме Nano Preview? Во-первых, она в данном случае отнимает намного меньше времени. При этом получается в буквальном смысле слова миниатюрное изображение сцены. Bo-вторых, это позволяет рационализировать рабочий процесс, поскольку не приходится постоянно переходить от внесения изменений в режим визуализации, просмотра обновленного визуализированного изображения и опять в каркасный режим для внесения очередных изменений, а затем повторять все сначала, что не очень удобно. Вместо этого можно работать в основной сцене, а результаты выполнения каждого последующего действия или изменения сразу же наблюдать в окне Nano Preview.

Демонстрационный пример работы с окном Nano Preview


Ниже представлен демонстрационный пример, который позволяет пройти все этапы работы с окном Nano Preview. Это дает возможность ознакомиться на практике с преимуществами получения небольшого визуализированного изображения в течение короткого времени визуализации, одновременно работая в основном окне сцены.
  1. Откройте сцену из файла NANO PREVIEW SCENE BEGIN на сопровождающем книгу CD-ROM (рис. 3.6а).
  2. Убедитесь в том, чтобы в Вгусе были установлены следующие режимы, выбираемые из всплывающего меню Nano: Full Scene, Auto-Update, Camera View и Fast Preview (рис. З.6б). Таким образом, сцена должна обновляться в окне Nano Preview. Кроме того, убедитесь в том, что в палитре неба и тумана сброшен режим Auto-Update (рис. З.6в).

    а).
    б). в).
    Рисунок 3.6Установка режима Nano Preview: а). Открытие сцены; б). Установка режимов во всплывающем меню Nano; в). Установка режимов во всплывающем меню SкуОрtions


  3. Перейдите к виду сверху (рис. 3.7а). Видите торы? Перетащив камеру влево, разместите ее таким образом, чтобы был виден центр торообразных колец. На рис. 3.7б показаны положение камеры после перемещения влево, а также соответствующий вид в окне Nano Preview.
  4. Камера уже находится на месте, но ее положение еше не выровнено по центру колец. Для этого не обходимо переместить камеру по вертикали. Что-бы лучше видеть, что, собственно, происходит при перемещении камеры по вертикали, перейдите к виду справа (нажав клавишу 3), На рис 3.7в приведена та же сцена, что и на рис. 3.7б, однако теперь она показана в виде сбоку.
  5. Теперь можно видеть положение камеры относительно торов. Для того чтобы камера оказалась в нужном месте, достаточно переместить ее немного вверх. Полученный результат приведен на рис. 3.7г.
В связи с тем что эта глава посвящена камере, при рассмотрении режима Nano Preview мы воспользовались перемещением камеры. Однако этим возможности данного режима отнюдь не ограничиваются. Он отлично подходит и для работы с ортогональными видами сцены при редактировании объектов.
а). б).
в). г).
Рисунок 3.5 Изменение положения камеры в ортогональных видах, одновременно наблюдаемое в окне Nanо Preview а). Начальное положение камеры в виде сверху; б). Положение камеры после ее перемещений влево; в). Те же результаты, наблюдаемые в виде сбоку; г). Положение камеры после перемещения вверх


Элементы управления в виде перекрестий


Элементы управления в виде перекрестий (Cross Controls) позволяют изменять положение камеры в Вгусе. Вследствие того что камера размещается в среде Вгусе по ширине, высоте и глубине, ее положение определяется осями х, у и z. Однако эти оси не имеют ничего общего с фиксированными осями мирового пространства Вгусе, где ось х направлена с востока на за пад, ось у обозначает высоту, а ось z направлена с севера на юг. Напротив, указанные выше оси х, у и z фиксированы в исходной точке самой камеры. Следовательно, ось х всегда направлена справа налево, ось у - вниз, а ось z - спереди назад. Эти направления не изменяются независимо от того, какой стороной мир обращен к наблюдателю. Однако здесь имеется о дна странность: элементы управления Cross на самом деле перемешают камеру в направлении, противоположном их перетаскиванию. Например, при перемещении стрелки у вверх камера перемешается вниз. Тем не ме нее, сцена перемещается вверх, что соответствует физическому перемещению вверх данного элемента управления. На рис 3.8 показано, что движения камеры происходят независимо от ориентации мира в Вгусе.
В первой части этого рисунка видно начальное положение камеры перед ее перемещением. А далее показано, что камера переместилась вдоль собственной оси x влево благодаря перемещению вправо одной из стрелок x). Новое положение камеры не ориентировано по оси х в мировом пространстве Вгуce (с востока на запад).

 
Рисунок 3.8Движение камеры а) Начальное положение камеры; б). Положение камеры после перемещения влево вдоль ее оси x


Элементы управления Cross состоят из трех перекрестий. Каждое из них позволяет перемещать камеру вдоль двух осей, причем одна и та же ось представлена в перекрестиях дважды (рис. 3.9). Таким образом, камера перемещается на плоскости независимо от того, ограничено ли это перемещение горизонтальной (перекрестие X-Z) или вертикальной плоскостями (перекрестие Y-Z и перекрестие X-Y).
В изображении, приведенном на рис. 3.10, камера показана относительно плоскостей перемещения, которые образуются каждым элементом управления Cross. Две вертикальные плоскости представляют пределы перемещения камеры с помощью стоящих прямо элементов управления Cross, а горизонтальная плоскость представляет пределы перемещения камеры с помощью лежащего на плоскости элемента управления Cross.

Рисунок 3.9 В каждой паре элементов управления Cross одна и та же ось представлена дважды


Рисунок 3.10 Виртуальная камера с тремя исходящими из нее плоскостями, совпадающими с пределами перемещения камеры с помощью каждого из элементов Cross


Все движения камеры могут быть ограничены. Если поместить курсор над зеленым куполом в центре одного из перекрестий, тогда он превращается в небольшое перекрестие с четырьмя стрелками, указывающими на то, что камера может быть свободно перемещена в любое место в пределах данной плоскости. С другой стороны, если разместить курсор над одной из терракотовых стрелок перекрестия, тогда он превращается в одинарную стрелку, обозначенную метками X, Y или Z, указывающими на то, что движение камеры ограничивается одной осью в пределах данной плоскости. Для ограничения движения камеры можно также воспользоваться клавиатурой, хотя этот способ оказывается более сложным.
Поместите курсор над любым из зеленых куполов таким образом, чтобы он превратился в счетверенную стрелку. А теперь нажмите клавишу Option/Alt - курсор превращается в двойную вертикальную стрелку. Нажмите клавишу Control/Ctrl — курсор превращается в горизонтальную двойную стрелку. Ниже приведена таблица, в которой показано, каким образом движение камеры ограничивается с помощью модифицирующих клавиш в каждой из трех плоскостей, определяемых перекрестиями:

Перекрестие Клавиша Control/Ctrl Клавиша Option/Alt
Y - Z Ось z Ось у
X - Y Ось х Ось у
X - Z Ось х Ось z


Перемещение с помощью клавиатуры


Если читателю надоело перетаскивать туда и обратно элементы управления Cross для перемещения камеры, то для имитации движений шарового манипулятора и элементов Cross имеются комбинации клавиш стрелок.
Комбинация клавиши Control (в Macintosh) или Ctrl (в Windows) и клавиш стрелок позволяет перемещать камеру подобно шаровому манипулятору. Так, клавиша стрелки вверх или вниз действует аналогично пере таскиванию шарового манипулятора вверх или вниз (что соответствует перемещению вдоль оси y). При этом передний план поворачивается вокруг центра мирового пространства в том же направлении, что и стрелка, т.е. стрелка вверх перемещает передний план вверх, а перспективу, соответственно, вниз, тогда как стрелка вниз перемещает передний план вниз, а перспективу вверх. Комбинации клавиш Control/Ctrl и стрелок влево и вправо действуют аналогично перетаскиванию шарового манипулятора влево или вправо (что соответствует перемещению вдоль оси x). В этом случае передний план поворачивается влево с помощью стрелки вправо и вправо с помошью стрелки влево.
Те же самые клавиши стрелок используются для имитации движения камеры, выполняемого с помощью элемента управления Cross, однако на сей раз камера перемещается влево или вправо вдоль оси х с помощью комбинации клавиш Control+Option (в Macintosh) либо Ctrl+Alt (в Windows) и клавиши стрелки влево или вправо соответственно. А комбинация клавиш Control+Option (в Macintosh) либо Ctrl+Alt (в Windows) и клавиши стрелки вверх или вниз позволяет перемещать камеру, соответственно, вперед или назад вдоль оси z. К сожа лению, для оси у аналогичная комбинация клавиш не предусмотрена.
Примечание: комбинация клавиши Option (в Macintosh) либо Alt (в Windows) и клавиш стрелок позволяет перемещать выделенные объекты в пределах сцены. Более подробные сведения об этом приведены в главе 6.

Всплывающее меню команд управления камерой


Во всплывающем меню команд управления камерой имеется шесть дополнительных команд (рис. 3.11). Эти команды позволяют изменять положение камеры относительно уровня земли сцены или находящихся на сцене объектов. Так, команды выравнивания по центру (Center Scene, Center Selection) изменяют угол пово рота камеры, разворачивая ее таким образом, чтобы она была нацелена в конкретное место. Однако здесь уместно следующее предупреждение: если эти команды вызываются в одном из ортогональных видов сцены, они корректируют вид сцены, но не изменяют положение камеры!
Рисунок 3.11 Всплывающее меню команд управлений камерой


Center Scene (Выровнять по центру сцены). Это команда нацеливает камеру в центральную точку сцены. А что представляет собой центральная точка сцены? Если выделить все объекты таким образом, чтобы они были заключены в одни ограничивающий объем, тогда камера будет нацелена в его центр. Хотя могут быть выделены и не все объекты, тем не менее Вгусе известно, где именно находится эта центральная точка, куда н нацеливается камера. На рис. 3.12 приведен ряд моментальных снимков экрана в устанавливаемом по умолчанию основном виде камеры в перспективе и виде сверху до и после выравнивания по центру сце ны. Кроме того, в виде сверху показаны все выделенные объекты, что позволяет видеть центральную точку ограничивающего объема. Обратите внимание на то, что после подобного выравнивания камера нацелена пря мо в центр общего для всех объектов ограничивающего объема. Эта команда используется для того чтобы вернуть сцену в поле зрения, если камера была перемещена таким образом, что сцена оказалась вне поля зрения. (Приведенный здесь пример является скорее крайним, а не типичным случаем композиции, поскольку большинство сцен не так сильно рассредоточено.) При использовании этой команды в ортогональном виде она лишь выравнивает сцену по центру окна документа.

а). б).
в). г).
Рисунок 3.12 Выравнивание no центру сцены: а).Устанавливаемый по умолчанию вид до выравнивания по центру; б) Вид сверху до выравнивания по центру; в)Основной вид после выравнивания по центру; г). Вид сверху после выравнивания по центру со всеми выделенными объектами, что дает возможность видеть центр ограничивающего объема.


Center Selection (Выровнять по центру выделенного объекта). Эта команда изменяет угол поворота камеры, а не ее положение, с тем чтобы выделенный объект оказался прямо посредине окна сцены. Здесь применяется тот же самый принцип, что и при выравнивании по центру сцены: Вгусе нацеливает камеру в центр объема, ограничивающего выделенные объекты. Эта команда используется для нацеливания камеры прямо на конкретный объект. А в ортогональном виде эта команда выравнивает конкретный вид по центру выделенного объекта. Eye-Level Camera (Установка камеры на уровне глаз). В отличие от команд выравнивания по центру, данная команда не поворачивает, а смещает камеру. Она onycкает камеру до "уровня глаз". В числовом выражении это означает расположение камеры в Вгусе на 5 единиц выше уровня земли. что приблизительно соответствует шагу сетки (более подробные сведения о применяемых в Вгусе единицах измерения приведены в главе 6). Разумеется, если камера находится ниже уровня земли, тогда рассматриваемая команда поднимает ее чуть выше уровня земли. Угол поворота камеры при этом не изменяется.
Camera to Director {Переместить камеру в положение режиссерского вида) и Director to Camera (Переместить камеру в положение вида камеры). Эти команды перемещают одну из камер перспективы в положение другой. Таким образом, если в данный момент установлен режиссерский вид и требуется переместить камеру в то положение, в котором наблюдается сцена, тогда следует выбрать нижнюю по списку команду Camera to Director. Напротив, если в данный момент установ лен режиссерский вид и требуется переместить точку наблюдения из режиссерского вида в положение вида камеры, тогда следует выбрать верхнюю по списку команду Director to Camera. В зависимости от того, какой вид в данный момент выбран, Вгусе изменяет порядок расположения рассматриваемых команд в меню (рис. 3.13). Прежде чем разгрызть крепкий орешек противоречивости этих команд (что весьма соблазнительно), имеет смысл рассмотреть их под следующим углом зрения: в результате выбора верхней по списку команды точка наблюдения переносится из текущего положения в другую более удаленную в перспективе. А в результате выбора нижней по списку команды другая, удаленная в перспективе точка наблюдения переносится в текущее, более близкое к наблюдателю положение.

Рисунок 3.13 Сравнительное положение команд меню Camera to Director и Director to Camera в виде камеры и режиссерском виде


Edit Current Camera (Корректировка текущего поло жении камеры). Эта команда вызывает диалоговое окно Camera & 20 Projection (Камера и двухмерная проекция), для доступа к которому можно также дважды щелкнуть на элементах управления Cross или Trackball. Оно позволяет изменить числовые значения, определя ющие положение камеры. Рассматриваемая команда меню служит в качестве единственного средства доступа к данному диалоговому окну из ортогональных видов. В данном случае снабженные закладками панели Linking (Связывание) и Animation (Анимация) не видны. Это связано с тем, что указанные выше виды не могут рассматриваться в качестве объектов, как это может быть сделано с камерами перспективы. Диалоговое окно Camera & 20 Projection будет проанализировано несколько ниже - после исследования остальных элементов управления камерой.

Элемент управления в виде шарового манипулятора


Элемент управления в виде шарового манипулятора (Trackball Control) позволяет изменять положение камеры относительно всего создаваемого мира. Перемещение камеры не ограничивается только горизонтальным или вертикальным направлениями, а представляет собой комбинированное вращение вокруг центральной точки (рис. 3.14). В режиссерском виде предоставля ется целый ряд режимов вращения камеры, доступных из всплывающего меню выбора режимов шарового манипулятора. Начиная с версии Вгусе 3D, вращение камеры, находящейся в виде камеры, осуществляется в режиме свободной камеры (Free Camera), т.е. вокруг точки начала отсчета, где бы она ни находилась (при этом все остальные варианты выбора режимов вращения не доступны). В этом режиме шаровой манипулятор может имитировать любые режимы, доступные для него в ре жиссерском виде. В устанавливаемом по умолчанию состоянии шаровой манипулятор действует в режиме штатива (Tripod).

Рисунок 3.14 Всплывающее меню выбора режимов шарового манипулятора


Когда шаровой манипулятор установлен в режиссерском виде в режим Trackball, он действует следующим образом: допустим, что мир Вгусе находится внутри сферы (рис. 3.15а). При вращении камеры в режиссерском виде расстояние от нее до центра сферы остается неизменным, хотя последний и перемещается вверх, вниз, влево или вправо для изменения своего положения (рис. 3.15б).

 
Рисунок 3.15 Устанавливаемый по умолчанию режим элемента управления Trackball; а). До вращения; б). После вращения


Вследствие того что камера, находящаяся в режиссерском виде, перемешается относительно центра мирового пространства Вгусе, положение отдельных объектов в этом пространстве будет оказывать видимое влияние на движения камеры. Например, попытка вращения камеры вокруг конкретного объекта, когда он удален от центра, приводит к неприятному вращению камеры. В этом случае создается впечатление, будто мир вращается, по эллиптической траектории.
И здесь оказывается весьма кстати второй режим вращения — Center to Selection, при котором враще ние камеры в режиссерском виде происходит вокруг выделенных объектов, рассматриваемых в качестве временного центра мирового пространства. Следова тельно, корректировка положения камеры может быть сделана на удалении от центра мирового пространства, не теряя его из поля зрения. Однако для того чтобы режим Center to Selection (Выравнивание по центру выделенного объекта) действовал предполагаемым образом, должны быть соблюдены некоторые условия. Прежде всего необходимо иметь выделенный объект. Если таковой отсутствует, тогда данный режим действует подобно режиму Trackball, когда камера вращается вокруг центра мирового пространства. При наличии выделенного объекта камера должна быть нацелена прямо на него, что становится возможным благодаря команде Center to Selection, выбираемой из меню элементов управления камерой в виде перекрестий. В противном случае вращение будет происходить вокруг точки, расположенной на полпути между выделенным объектом и той точкой, в которую камера нацелена. Режим вращения камеры в режиссерском виде вокруг выделенного объекта, представленного в каркасном виде, показан на рис. 3.16. Возможны случаи, когда для корректировки положения камеры можно легко мириться с неоднозначностью ее положения относительно центра. Однако если попытка вращения камеры, скажем, вокруг куба окажется неудачной, то, скорее всего, камера не была нацелена в режиссерском виде прямо на этот объект.

 
Рисунок 3.16 Режим Center to Selection


Если выделено несколько объектов, Вгусe заключает их в общий ограничивающий объем. Когда они выровнены по центру, можно заметить вращение камеры вокруг общей центральной точки ограничивающего объема. Я наконец, имеется еще и третий режим работы шарового манипулятора. В результате выбора пункта Tipod из всплывающего меню центр вращения камеры находится на месте самой камеры, как будто она установлена на штативе. При этом вся сцена вращается вокруг камеры, тогда как сама она остается неподвижной (рис. 3.17).

 
Рисунок 3.17 В режиме Tipod шарового манипулятора мир вращается вокруг камеры


В каждом из упомянутых выше режимов для организации более точных движений камеры вместе с шаровым манипулятором используются ограничительные клавиши. В частности, для вращения в направлении оси х (т.е. по горизонтали вокруг оси.x) следует удерживать нажатой клавишу Control (в Macintosh) или Ctrl (в Windows). Это весьма полезное ограничение движения камеры, препятствующее ее раскачиванию. А для панорамирования вверх или вниз из одной точки следует нажать клавишу Option (в Macintosh) или Alt в (Windows), чтобы тем самым ограничить движения камеры параллельно оси у (т.е. вокруг оси х).

Точка начала отсчета


Выше было обещано дать пояснение тому, каким образом в режиме свободной камеры, находящейся в виде камеры, можно сымитировать встроенные режимы вращения последней, доступные в режиссерском виде. В виде камеры шаровой манипулятор вращается вокруг точки начала отсчета камеры. В этом устанавливавемом по умолчанию состоянии данная точка находится в центре камеры, причем она не видна. Если требуется изменить положение точки начала отсчета вручную, ее следует сначала сделать видимой. Для этого откройте диалоговое окно Camera & 2D Projection (дважды щелкнув на одном из элементов управления камерой или выбрав соответствующую команду из всплывающего меню Camera Options). Затем найдите в этом диалоговом окне элемент Show Origin Handle (Показать маркер начала отсчета) и щелкните на нем, установив рядом с ним отметку. После этого закройте данное диалоговое окно и выберите вид, отличный от вида камеры. Выполните перемещение точки наблюдения таким образом, чтобы отобразить камеру крупным планом. При этом в его центре появится маленькая зеленая точка (см. далее рис. 3.25). Это и есть точка начала отсчета камеры.
В связи с тем что точка начала отсчета по умолча нию находится в центре камеры, стандартный режим< работы шарового манипулятора в виде камеры оказывается подобным режиму Tripod, С целью изменения, режима работы шарового манипулятора таким образом, чтобы он выполнял непосредственные свои функции, необходимо переместить точку начала отсчета из камеры поближе к центру сцены. Для этого следует поместить указатель мыши над упомянутой выше зеленой точкой и переместить ее из исходного положения. Теперь при манипулировании шаровым манипулятором камера будет вращаться вокруг точки начала отсчета. Кроме того, можно сымитировать режим Center to Selection шарового манипулятора в режиссерском виде. Для этого необходимо выбрать объект который будет служить в качестве временного центра мирового пространства сцены, и перетащить туда эеленую точку, В результате корректировки положения шарового манипулятора камера вращается по заданной орбите вокруг выбранного объекта. Для возврата точки начала отсчета в ее исходное положение внутри камеры следует щелкнуть, удерживая нажатой клавишу Shift.

Крен


Камера может быть наклонена а результате перемещения специального элемента управления Banking (Крен), расположенного слева над шаровым манипулятором. Независимо от того, в каком направлении происходит перемещение данного элемента управления, одна сторона сцены оказывается приподнятой. В частности, если перемещение будет выполнено вправо, тогда выше горизонта окажется правая сторона (рис. 3.18). Благодаря введению этого элемента управления в основную палитру появилась возможность полноценного объемного вращения.

Рисунок 3.18Крен позволяет наклонять создаваемый мир относительно горизонта


Поле зрения камеры с разными типами объективов


Элемент управления Field of View (Поле зрения) действует по принципу смены объективов камеры. В частности, широкоугольный объектив захватывает большую часть пространства, чем телеобъектив. Однако что касается единиц измерения числовых значений, то поле зрения отнюдь не равнозначно фокусному расстоянию объектива камеры, поскольку в Вгусе вместо миллиметров используются градусы. (Соответствующие числовые значения, выраженные в градусах, приведены в диалоговом окне Camera, доступ к которому осуществляется двойным щелчком на элементах управления Cross или Trackball.) Числовое значение поля зрения в градусах соответствует углу зрения. При наибольшем угле 180 можно видеть перед собой половину создаваемого мира. С другой стороны, при угле 1° все внимание сосредоточивается на узком виде. Для увеличения поля зрения или расширения перспективы следует выполнить перетаскивание вправо. В этом случае создается впечатление, будто сцена удаляется, однако на самом деле она как бы уменьшается, поскольку камера захватывает слева и справа больше пространства. А для уменьшения поля зрения или сужения перспективы следует выполнить перетаскивание влево. В результате перемещения камеры назад по оси z получается перспектива, образуемая длиннофокусным объективом, или телеобъективом. На рис. 3.19 сцена показана при разных значениях поля зрения. Как обычно, для перехода к устанавливаемому по умолчанию значению 60° следует щелкнуть, удерживая нажатой клавишу Option/Alt.
Рисунок 3.19 Разные значения поля зрения, устанавливаемые для просмотра сцены в Bryce


Панорамирование и изменение масштаба изображения в двух изменениях


Ранее в этой главе уже упоминалось, что у элементов управления видом и камерой имеется один общий элемент - двухмерная плоскость. Элементы управления панорамированием (Pan) и изменением масштаба изображения (Zoom) позволяют изменять плоскость, на которую в Вгусе проецируется сцена. Как же так? Ведь мы здесь постоянно ведем речь о трехмерной сцене, так причем тут двухмерная плоскость? Если читатель задает себе подобные вопросы, значит, для него имеет смысл продолжить чтение этой книги дальше.
Двухмерную плоскость можно представить себе в качестве места расположения пленки, на которой ре гистрируется изображение проецируемой сцены. Камера может быть ориентирована в любом положении и обращена в любом направлении в пространстве Вгусе. Где бы ни находилась воображаемая пленка, двухмерная плоскость простирается во все стороны. Формат такой пленки измеряется в точках растра. (Этот формат устанавливается в диалоговом окне Document Setup, в котором выбирается разрешение сцены.) Это активная, "фоточувствительная" область двухмерной плоскости, которая называется "активной областью изображения". Для ее образования из любого участка двухмерной плоскости последняя может быть смещена вверх, вниз, влево или вправо. Кроме того, изображение в данной точке может быть сделано крупнее или мельче. Для этого есть элементы управления панорамированием и изменением масштаба изображения, находящиеся в левом нижнем углу пользовательского интерфейса Вгусе.

Панорамирование


Для прокрутки изображения на упомянутой выше плоскости имеется инструмент Hand (Рука). С другой сто роны, для выполнения той же самой функции можно нажать клавишу пробела во время перетаскивания. Бесконечная плоскость простирается во всех направлениях (на рис. 3.20 она представлена как конечная только ради того, чтобы обозначить ее существоние). Для определения новой активной области изображения достаточно сместить эту плоскость, оставив без изменения положение камеры. В таком случае следует представить на мгновение бесконечную плоскость конечной и определить местоположение активной области изображения в левом верхнем углу, левом нижнем углу или в центре нижнего края данной плоскости.
Следует иметь в виду, что при панорамировании во время просмотра сцены в одном из трехмермых видов изменяется отношение между направлением, в котором камера нацелена, и захватываемой ею частью сцены. Рисунки 3.20в и 3.20г соответствуют рисункам 3.20а и 3.20б. Обратите внимание на то, что после панорамирования вверх и влево отмеченная пунктиром пирамида (представляющая поле зрения камеры) уже не находится на одной линии со сплошной пирамидой (представляющей саму камеру). Впоследствии это может стать причиной всевозможных затруднений, когда, например, потребуется выровнять камеру по центру выделенного объекта, а в результате получается, что она нацелена в пустое пространство, и ее вид оказывается перекошенным. Отсюда напрашивается следующий вывод: панорамирование лучше оставить для ортогональных видов. Если требуется изменить точку наблюдения камеры, переместите саму камеру! Однако это правило нельзя считать жестко установленным. Единственной веской причиной применения элемента управления панорамированием служит кадрирование изображения.
Между перемещением камеры вверх и смещением двухмерной плоскости лишь для кадрирования изображении существуют определенные отличии в сцене, приведенной на рис 3.21а, линия горизонта находится посредине. В этой сцене слишком много неба и недостаточно местности на переднем плане. Если потянуть верхнюю стрелку в любом элементе управления Cross для перемещения камеры вверх, это приведет к изменению соотошения объектов (рис. 3.21б). Напротив, для сохранения этого соотношения достаточно выпол нить прокрутк у вверх, используя инстpyмент Hand (рис 3.21в) При этом угол наклона камеры не изменяется.
Если требуется вернуться в исходное положение до панорамирования, тогда следует щелкнуть на инструменте панорамирования Hand, удерживая нажатой клавишу Option (в Macintosh) или Alt (в Windows).

Рисунок 3.20 Условное местоположение бесконечной плоскости: а). Виртуальная сцена на виртуальном экране монитора с виртуальной бесконечной плоскостью (здесь она показана конечной для обозначения ее существования); б). После прокрутки вверх и влево местоположение активной области изображения меняется; в), и г). Каркасные виды сцен, представленных на рис. а и б соответственно. Обратите внимание на то, что на рис г поле зрения камеры развернуто влево, а положение ее самой не изменилось.


Рисунок 3.21 Отличия между перемещением камеры и прокруткой двухмерной плоскости: а). Исходное изображение; б). После перетаскивания верхней стрелки в элементе управления Cross; в). После прокрутки с использованием инструмента Hand;


Изменение масштаба


Для изменения масштаба изображения имеется ряд следующих способов
Для возврата сцены к устанавливаемому по умолчанию масштабу 100% следует щелкнуть на любом из инструментов изменения масштаба изображения, удерживая нажатой клавишу Option (в Macintosh) или Alt (в Windows).

Изменение масштаба выделенной области


Режим Zoom to Selection (Изменение масштаба выделенной области) является еше одним способом определения вида изображения. Допустим, что есть участок изображения, представляющий особый интерес, и требуется сделать его крупнее. Для этого имеются следующие способы:
Подобным образом можно создать несколько моментальных снимков одной и той же сцены. В итоге получается нечто вроде почтовых открыток с видами, полученными в Вгусе.

Рисунок 3.22 Виды крупным планом, полученные в Bryce в визуализированном режиме а). Выделите требуемый участок изображения и выберите команду Zoom to Selection; б). Выделенный участок заполняет весь экран; в). Визуализированное изображение


О двусмысленности термина "изменение масштаба изображения"


Применение термина "изменение масштаба изображе ния" (zoom) вызывает определенные затруднения. В фотографии он означает изменение фокусного расстояния объектива с переменным фокусным расстоянием в процессе съемки. Это означает более удобный способ по сравнению со сменой 50-миллиметрового объектива на 80- или 200-миллиметровые объективы. При этом изображение делается крупнее или мельче. В частости, это позволяет увеличить фокусное расстояние от 60 мм до 130 мм, не сходя с места, и тем самым приблизить предмет съемки. Подобным образом действует элемент управления Field of View. Однако здесь речь идет об изменении масштаба изображения на дисплее компьютера. В других графических приложениях благодаря этому изменяется вид документа. Документ можно просматривать, установив его фактический размер, а также увеличив либо уменьшив таким образом, чтобы он полностью разместился в окне документа. Это процесс двухмерного измене ния масштаба изображения.
Когда а Вгусе используются элементы управления увеличением и уменьшением масштаба, а также команда Zoom to Selection, выбираемая из всплывающего меню режима Plop Render, эти свойства данной программы действуют подобно известным свойствам изменения масштаба и увеличения изображения из таких графических приложений, как Photoshop или Quark XPress. Они выполняют двухмерное изменение масштаба изображения. Однако здесь смущает тот факт, что в данном случае приходится иметь дело с трехмерным приложением, в котором применяется средство, подобное камере.
При выполнении щелчка на элементах управления увеличением и уменьшением масштаба, расположен ных в правом нижнем углу рабочего окна, выборочно выделяются более или менее крупные участки сцены, проецируемые на двухмерную плоскость проекции. Таким образом, при увеличении или уменьшении конкретного участка изображения изменяется его масштаб.

Изменение масштаба изображения в ортогональных видах


Приближение или удаление предмета в ортогональных видах осуществляется аналогичным образом. Однако изменение масштаба изображения здесь обладает одной особенностью: при наличии выделенных объектов панорамирование может изменить вид настолько, что выделенные объекты окажутся в центре сцены.
По мнению авторов этой книги, изменение масштаба изображения лучше всего действует в ортогональных видах, поскольку это процесс двухмерного изменения масштаба. В связи с тем что перспектива в ортогональных видах отсутствует, изменение масштаба изображения отлично подходит для увеличения или уменьшения объектов до требуемых размеров. А в основном виде изменение масштаба изображения, особенно при уменьшении, может привести к искажению перспективы, поскольку в этом случае Вгусе приходится вмещать в небольшом участке всю двухмерную плоскость. Чем дальше от центра изображения, тем более искаженной становится перспектива.

Диалоговое окно Camera & 2D Projection


Для получения дополнительной возможности управления положением камеры можно выбрать пункт Edit Current Camera (Редактировать текущую камеру) из всплывающего меню элементов управления камерой в виде перекрестий. Если же используется одна из камер перспективы, следует дважды щелкнуть на перекрестиях или шаровом манипуляторе, чтобы открыть диалоговое окно Camera & 2D Projection (рис. 3.23). В нем предоставля ются поля для ввода числовых значений, с помощью которых можно изменить угол наклона и положение камеры, а также местоположение точки наблюдения на плоскости двухмерной проекции создаваемого в Вгусе мира. Мы не будем подробно рассматривать здесь это диалоговое окно, поскольку оно является разновидностью диалогового окна Object Attributes (Свойства объек тов), рассматриваемого в главе 6. В конце концов, камера является лишь еще одним объектом мира Вгусе. Каждый элемент в этом окне мы пометили на указанном выше рисунке названием того элемента управления, с которым он связан. На рис. 3.23а оно показано в своем исходном состоянии, соответствующем положению камеры в новом документе. А на рис. 3.23б показан вид камеры сверху. Синий треугольник (фактически являющийся сечением пирамиды) представляет собой камеру. Чтобы сделать его невидимым, достаточно щелкнуть на флажке Invisible. Когда камера выделена, она становится красного цвета. Для визуализации с использованием неподвижной камеры следует установить флажок Locked (Заблокировано), хотя координаты ее положения все же могут быть изменены в этом диалоговом окне. Поле зрения представлено большим серым треугольником (также являющимся сечением пирамиды), с помощью которого показаны границы изображения, захватываемого камерой. По умолчанию маркер точки начала отсчета не виден, поскольку а этом случае он находится в центре камеры. Чтобы сделать точку начала отсчета видимой при выделенной камере, следует установить флажок Show Origin Handle (Показать маркер начала отсчета). При этом появляется зеленая точка, которая может быть перемещена в любое место.

Рисунок 3.23 Устанавливаемое по умолчанию положение камеры: а). Вид диапогового окна Camera&2D Projection, элементы которого помечены названиями соответствующих элементов управления на панели управления; б). Устанавливаемое по умолчанию положение и ориентация камеры в пространстве Bryce, наблюдаемые в виде сверху.


Положение камеры


В области Position (Положение) диалогового окна Camera & 2D Projection имеются числовые поля, позволяющие корректировать положение камеры в пространстве Вгусе с помощью элементов управления Cross (иными словами, ее расстояние от центра мировых координат, который совпадает с центром мира Вгусе), вследствие чего значения в указанных выше числовых полях изменяются. Однако не следует думать, что результаты подобной корректировки могут точно соответствовать числовым значениям в данном диалоговом окне, поскольку при перетаскивании перекрестий камера перемешается в пространстве камеры, а координаты в этом диалоговом окне представляют положение последней в мировом пространстве (рис. 3.24).
Рисунок 3.24 Положение камеры: а). До перемещения, когда она обращена вдоль оси мирового пространства; б). После перемещения вдоль собственной оси z камеры с помощью соответствующего элемента управления Cross. Обратите внимание на то, что координата z положения камеры в мировом пространстве не изменилась.


Сооответствующие числовые значения показывают расстояние в единицах измерения, принятых в Вгусе (на что указывает буква "В" справа от каждого поля). В Вгусе приняты особые единицы линейного измерения, используемые обитателями мира Вгусе. Например, линии сетки находятся на расстоянии 20.48 единиц Вгусе друг от друга на устанавливаемой по умолчанию плоскости земли (Default Ground Plane). Для изменения значений в упомянутых выше числовых полях используются клавиши стрелок. Этот вопрос подробно рассматривается в разделе "Диалоговое окно 3D Transformations и другие диалоговые окна" в главе 6.

Точка начала отсчета камеры


В области Origin (Начало отсчета) рассматриваемого диалогового окна имеется возможность определить в численном виде местоположение точки начала отсчета камеры. По умолчанию числовые значения координат этой точки совпадают с положением камеры. Если пиктограмма замка выделена красным цветом и отображается в закрытом положении, тогда любое изменение координат точки начала отсчета будет отражаться на координатах положения камеры и наоборот. Таким образом, обе точки перемещаются строго согласованно. Но допустим, что камера должна перемещаться так, как если бы она находилась в режиме Trackball, где точка начала отсчета находится не в центре камеры. В этом случае следует щелкнуть на пиктограмме красного замка, чтобы его открыть (при этом он станет серым), а затем внести необходимые координаты. После закрытия данного диалогового окна, точка начала отсчета окажется в другом месте (рис. 3.25). Как и при изменении положения камеры, не следует забывать о том, что координаты этой точки устанавливаются относительно мирового пространства, а не пространства камеры. Как правило, оказывается проще переместить точку начала отсчета графическим путем, щелкнув на флажке Show Origin Handle и перетащив зеленую точку куда угодно!

Рисунок 3.25 Положение точки начала отсчета камеры; а). По умолчание оно совпадает с центром камеры; б). После ввода числовых значений в диалоговом окне Camera для перемещения точки начала отсчета


Вращение камеры


В области Rotate (Вращение) диалогового окна Camera & 2D Projection представлены числовые поля, с помощью которых описывается ориентация камеры в пространстве. Эта ориентация указывается в угловых приращениях. Но как это делается? Шаровой манипулятор изменяет устанавливаемые значения угла неклона камеры. Однако, это касается лишь значений координат x и y, поскольку значение координаты z изменяется с помощью элемента управления Banking, что вызывает крен камеры. Это связано о тем фактом, что вращение вокруг осей x и у всегда измеряется относительно мирового пространства, в вращение вокруг оси z - относительно пространства камеры.

Поле зрения


Числовое поле Field of View рассматриваемого здесь диалогового окна позволяет управлять фокусным расстоянием камеры. По умолчанию в нем устанавливается значение 60°. При необходимости здесь можно сбросить значение поля зрение. Кроме того, можно щелкнуть, удерживая нажатой клавишу Option/Alt, на элементе управления Field of View, который находится в основной палитре управлении.

Масштаб


В поле Scale% указывается масштабный коэффициент в процентах. Здесь приведены числовые значения для элементов увеличения (+) иди уменьшения (-) масштаба изображения. Это делается подобно увеличению или уменьшению сцены в активной прямоугольной рамке просмотра. По умолчанию в этом поле устанавливается масштабный коэффициент 100%, который может быть увеличен или уменьшен.
Изменение масштаба изображения происходит с масштабным коэффициентом 1.5. Таким образом, следующим после 100% будет масштаб увеличения 150% (100 х 1.5). л затем масштаб 225% (150 х 1.5) и так далее вплоть до максимального масштаба. А следующий после 100% масштаб уменьшения составит 66.6% (100/ 1.5), в затем 44% и так далее вплоть до минимального масштаба. При изменении масштаба изображения с помощью клавиатурных эквивалентов команд используются те же самые соотношения масштабов.
Если указанные выше значения не подходят и тре буется указать масштаб, скажем, 135% или 89%, тогда конкретное значение последнего следует ввести в поле Scale% рассматриваемого диалогового окна.
При изменении размеров сцены в диалоговом окне Document Setup ее масштаб соответственно корректируется а Вгусе.
Для возврата к устанавливаемому по умолчанию масштабу 100% это значение следует ввести в поле Scale% либо щелкнуть на соответствующих элементах управления изменением масштаба изображения, удерживая нажатой клавишу Option/Alt.

Панорамирование по вертикали и горизонтали


В каждом из полей Pan V н Pan Н (Панорамирование по вертикали и горизонтали) указываются числовые значения, определяющие величину смещения плоскости двухмерной проекции (подобной пленке) относительно центра этой плоскости. По умолчанию для выровненного по центру изображения в полях Pan V и Раn Н устанавливаются значения 0. При панорамировании вправо для просмотра левой части изображения чис ловое значение панорамирования по горизонтали будет положительным, а для панорамирования влево - отрицательным. Аналогично, при панорамировании вверх получается положительное значение панорамирования по вертикали, а при панорамировании вниз - отрицательное значение.
При изменении размеров сцены делается все возможное, чтобы вместить старую сцену в новую активную область изображения. При этом корректируются числовые значения в полях Раn и Scale%. Далее, возможно, потребуется дополнительная корректировка этих числовых значений.

Совет


Напомним, что диалоговое окно Camera & 2D Projection может быть также использовано для корректировки по ложения и ориентации ортогональных видов, в частности, благодаря искусной корректировке поворота вида спра ва на 90° можно получить второй вид спереди в наиболее удобном для себя месте.

Слежение за объектом


С появлением средств анимации в версии Вгусе3D стал доступным и новый элемент управления нацеливанием камеры, который, разумеется, присутствует и в Вгусе4, Теперь камера может следить за конкретным объектом, оставаясь фиксированной на нем независимо от того, куда он или сама камера перемещаются.
Как обычно, в Вгусе этого можно добиться несколькими способами. Простейшим из них является старый проверенный метод указания и перетаскивания. Убедитесь в том, что в данном виде можно видеть камеру. Щёлкните на камере, чтобы ее выделить. При этом появляются пиктограммы элементов управления объектом (Object Controls) (рис. 3.26а). Поместите указатель мыши на пиктограмме Tracking (Слежение) (на рис. 3.26б эта пиктограмма похожа на мишень), нажмите кнопку мыши, а затем выполните перетаскивание от пиктограммы Tracking к тому объекту, который камера должна о тслеживать. Во время перетаскивания от пиктограммы Tracking к месту расположения указателя мыши простирается синяя линия (рис. 3.2бв). Всякий раз, когда указатель мыши оказывается над очередным находящимся на сцене объектом, последний, становится синим. В этом случае отпустите кнопку мыши (рис. З.26г). В итоге получается серая линия, которая простирается от камеры к объекту и указываяет на то, что камера следит за ним (рис. 3.26д). Если требуется отменить слежение за объектом, для этого достаточно щелкнуть на пиктограмме Tracking, что приводит к разрыву следящей связи, и серая линия, соединяющая камеру с объектом, исчезает.

Рисунок 3.26 Применение пиктограммы Tracking для организации слежения камеры за объектом а). Камера выделена и отображаются пиктограммы элементов управления объектом; б). Указатель мыши помещен над пиктограммой Tracking, в) Вытягивание синей линии; г), Указатель мыши находится над предполагаемым целевым объектом; д). Камера разворачивается и готова к слежению за целевым объектом


Поймать нужный объект в загроможденной сцене, возможно, будет нелегко, однако беспокоиться по этому поводу особенно не стоит, поскольку Вгусе предоставляет в подобных случаях другой способ организации слежения за объектом. Щелкните на пиктограмме Display Object Attributes (Отображение свойств объекта) при выделенной камере для вызова диалогового окна Camera & 2D Projection либо нажмите комбинацию клавиш Cmd+Option+E/Ctrl+Alt+E. Щелкните по закладке Linking и выберите всплывающее меню Track Object Name (Наименование отслеживаемого объекта) (рис. 3.27). Выберите требуемый объект из этого меню. Находясь в виде камеры, можно заметить, что элемент управления Trackball становится недоступным. Это связано с тем, что ориентация камеры фиксирована относительно конкретного объекта, а шаровой манипулятор управляет ею. Тем не менее, для корректировки положения камеры могут быть использованы элементы управления Cross. В результате перетаскивания горизонтальных (X) или вертикальных (У) стрелок любого из элементов управления Cross камера перемещается подобно шаровому манипулятору в режиме Trackball или Center to Selection режиссерского вида камеры.

Рисунок 3.27 Область Linking диалогового окна Camera & 2D Projection с всплывающим меню Track Object Name, в котором задан конкретный объект


Методы правильного расположения камеры


А теперь, после рассмотрения теоретических положений, касающихся применения элементов управления камерой, мы представим дополнительные сведения практического характера, касающиеся правильного расположения камеры. Для корректировки положения камеры отнюдь не всегда требуется прибегать к применению элементов управления камерой на палитре управления. Манипулировать ею можно и непосредственно, работая в ортогональных видах сцены либо наблюдая ее из удобного кресла в режиссерском виде.

Небольшая синяя пирамида


При просмотре сцены в режиссерском либо в одном из ортогональных видов камера представлена, на экране синей пирамидой с простирающейся от нее линией. Кроме того, к камере относится и более крупное, выделенное серым пунктиром каркасное представление пирамидального колпака, напоминающее бленду на стоящей камеры. Эта более крупная серая пирамида обозначает поле зрения камеры. Подобно любому другому каркасному объекту, синяя пирамида камеры и серая пирамида ее бленды изменяют свой вид, который отражает любые настройки, производимые в отображении глубины каркаса. (Более подробные сведения об отображении глубины представлены в разделе, посвященном каркасам, в главе 4.)
Для непосредственного манипулирования камерой имеются два разных способа. Первый из них состоит в изменении положения камеры путем ее перетаскивания. Если щелкнуть на камере, она станет красной (это указывает на то, что она выделена). После этого можно изменить положение камеры, перетащив ее изображение в любое место (рис. 3.28).

Рисунок 3.28 Изменение положения камеры путем перетаскивания синей пирамиды (в виде сверху); а). До изменения положения камеры, где показано, куда камера направлена;б).После изменения положения камеры


Второй способ непосредственного манипулирования камерой состоит в ее нацеливании. Для этого можно воспользоваться линией или управляющим маркером, исходящим из ее изображения. Перемещая его в нужном направлении, можно точно нацелить камеру на конкретный объект, для чего достаточно потянуть конец управляющего маркера. Когда указатель мыши находится вблизи конца управляющего маркера, он изменяет свою форму на перекрестие со стрелками. Нажмите кнопку мыши и начните перетаскивание. При этом на конце маркера появится красная сфера, напоминающая нос клоуна. Перетаскивайте эту сферу до тех пор, пока она не коснется объекта (рис. 3.29 а). При отпускании кнопки мыши камера сокращается до своего исходного размера, однако теперь она нацелена на объект (рис. 3.29 б), который после возврата в основной вид окажется в центре (рис. 3.29 в). В связи с теи что объект в данном случае оказывается высоким, необходимо перевести шаровой манипулятор в режим штатива и перетащить его таким образом, чтобы камера была нацелена вверх, что позволит видеть верхнюю часть маяка (рис. 3.29 г).

Рисунок 3.29 Изменение вида Kaмеры a). Перетаскивание конца управляющего маркера камеры к объекту (вид сверху); б). После отпускания маркера камеры (вид сверху); в) Маяк находится в самом центре сцены (основной вид); г). После наклона камеры вверх с помощью шарового манипулятора.


Если полученный результат не удовлетворяет, то для отмены любых манипуляций камерой достаточно нажать комбинацию клавиш Cmd+Z/Ctrl+Z. Если же возникнут затруднения с фиксацией юркой камеры посредине загроможденной сцены, тогда следует вызывать всплывающее меню Options в палитре выделения объектов (Selection Palette) и выбрать из него пункт Select Camera (Выделить камеру). Теперь неуловимая камера окажется в полном распоряжении пользователя.
Допустим, что имеется местность с глубокими ущельями (рис. 3.30). В этом случае неправильное расположение камеры может привести к тому, что она скроется под землей. Такой вид вряд ли окажется приятным. Если для перемещения к ущелью используются элементы управления Cross, то в результате отчаянных попыток правильно расположить камеру компьютер окажется на грани аварийного отказа (или еще хуже). Не напрягайте его так сильно. Ведь есть более простой способ.

Рисунок 3.30 Сцена с ущельями, перемещаться в которых с помощью элементов управления камерой, возможно, окажется непросто


Точное расположение камеры в виде сверху


На рис. 3.31 представлен вид сверху местности, пока занной на рис. 3.30. Как только камера оказывается в этом виде, получается довольно эффектное, поразитель>ное зрелище. Тем не менее, правильное размещение камеры в каркасном виде той же самой местности весьма проблематично. В зависимости от степени отображения глубины и других факторов (степени приближения всей сцены к наблюдателю) каркасный вид может дать представление о том, где следует расположить камеру. В данном случае отображение глубины местно сти вполне очевидно указывает на место расположения камеры (рис. 3.31а). Если же это ничего не дает, тогда следует выполнить визуализацию сцены в виде сверху. После нескольких проходов визуализации положение прояснится, и место расположения камеры станет вполне очевидным. В некоторых случаях может оказаться полезным наблюдение сцены в каркасном виде. Для поочередного перехода из каркасного в визуализированный режим следует дважды щелкнуть на кнопка Display Mode (Режим отображения). На рис. 3.316 представлен визуализированный вид сверху вместе с каркасным представлением и камерой. Кроме того, полезными оказываются режимы предварительного просмотра с равномерным затенением (Flat Shaded Preview), внедренные в версии Вгусе 3D (рис. 3.31 в). Дли формирования основной визуализации сцены по ходу дела в них применяются технологии OpenGL, Sreе 3D или Direct 3D (только в Windows). Эти технологии более подробно будут рассмотрены в главе 5. Для доступа к указанным выше режимам следует щелкнуть на кнопке Display Mode (рис. 3.32).

Рисунок 3.31 Расположение камеры в виде сверху: а) С отображением глубины каркаса; б). В каркасном и визуализированном представлении; а). В режиме Flat Shaded Preview с применением технологии OpenGL


Рисунок 3.32 Всплывающее меню, вызываемое с помощью кнопки Display Mode


Ниже приведен ряд общих рекомендаций по поводу правильного размещения камеры в Bryсe:
Вид сцены при облете


Режим Flyaround (Облет) используется для предвари тельного просмотра общего каркасного представления сцены или выбора новых углов расположения камеры. Для выбора этого режима следует щелкнуть на неболь шом белом кольце, расположенном слева от элемента управления Select Views. С другой стороны, можно выбрать команду Objects> Flyaround или нажать комбинацию клавиш Cmd+Y/Ctrl+Y При выборе вида облета вводится еще одна разновидностьтрехмерного пространства,называемая пространством облета (Flyaround Space). Его центр находится где-то посреди всех находящихся на сцене объектов. Сцена вращается вокруг этой центральной точки, тогда как пользователь наблюдает ее как бы с высоты птичьего полета. При этом можно видеть текущее местоположение камеры, обозначенное синей пирамидой. Если в предварительно просматриваемом каркасной виде установлено отображе ние глубины, тогда во время вращения сцены можно определить, какие именно объекты находятся ближе и какие дальше (Более подробные сведения о каркасах и отображении глубины приведем в главе 4.) На рис. 3.33 приведена "замедленная съемка" мира, вращающегося перед наблюдателем в режиме Flyaround.

Рисунок 3.33 Вид сцены в режиме Flyaround.


Этот вид, скорее, напоминает предварительно просматриваемый надземный вид (Aerial Preview), чем редкую возможность полетать вокруг каркаса, любуясь собственным творением (хотя в некоторых случаях это может быть достаточно веской причиной для того, чтобы щелкнуть на изображении белого кольца и понаблюдать сцену с орбиты). Режим Flyaround предоставляет гибкий способ исследования сцены из разных точек наблюдения для выбора нового вида камеры. Этот процесс выполняется в два этапа. На первом исследуется вид сцены. А на втором на его основании, выбирается новый вид камеры. Вследствие того что завершающий этап данного процесса оказывается намного проще, чем начальный, уделим сначала внимание заключительному этапу, прежде чем переходить к обсуждению более длительного исследования сцены.
Когда удастся достичь вида, вполне достойного стать новым видом камеры, следует нажать клавишу Return (в Macintosh) или Enter (в Windows), На этом рассматриваемый здесь процесс завершается. После первого этапа выбора вида с помощью режима Flyaround на жатие клавиши Return/Enter переносит пользователя в новое место, представляюшее текущий вид камеры.
Разумеется, вид камеры можно вообще не изменять. Для этого достаточно щелкнуть, чтобы выйти из режима Flyaround и тем самым вернуться к прежнему виду.
Это был заключительный этап. А теперь перейдем к этапу исследовании вида сцены. Данный процесс все гда отнимает больше времени и предполагает несколько вариантов получения требуемого результата. Он является еще одним примером имитации реальной жизни в Вгусе. Для управления видом в режиме Flyaround на ряду с перемещениями мыши можно также пользоваться модифицирующими клавишами.

Исследование вида сцены


Все виды перемещений в режиме Flyaround отражают перемещение шарового манипулятора в режиме Trackball и стрелок Z в элементах управления камерой в виде перекрестий YZ иди XZ. Перемещение мыши, вверх и вниз (не перетаскивание, когда кнопка мыши нажата, а простое перемещение, выполняемое для изменения положения указателя мыши) позволяет настроить высоту точки наблюдения. При первых попытках осуществить такое перемещение мыши движение получается слишком ускоренным, в результате чего над земный вид облета раскачивается настолько сильно, что может даже укачать. Поэтому, чтобы не прибегать к таблеткам от укачивания, перемещайте мышь в режиме Flyaround мелкими, едва заметными шагами. Если же болезнь Вryce, вызванная чрезмерной скоростью вращения сцены в режиме Flyaround, прогрессирует, тогда нажмите и удерживайте клавишу Shift, чтобы замедлить это вращение и перейти к более размеренному темпу. Движению мыши в данном режиме присуща одна сумасшедшая особенность: в каком бы направлении мышь ни перемещалась, она как бы увлекает за собой ближайший передний план. Если рассматривать это явление с точки зрения осей x, у и z, то управление вращением создаваемого мира вокруг оси х осуществляется перемещением мыши. Пространство облета действует таким образом, как будто находящийся в нем мир пронзен огромным веретеном, расположенным параллельно оси экрана монитора, а плоскость земли поднимается вверх или наклоняется вниз - в зависимости от движения мыши. Таким образом, когда мышь перемещается вверх, ближайшая плоскость земли (на ходящаяся между осью воображаемого веретена и наблюдателем) поднимается, приближаясь к наблюдателю. По мере приближения к наблюдателю, плоскость земли выравнивается. Если продолжать перемещение мыши вверх, плоскость земли будет поворачиваться вокруг точки наблюдения и просматриваться снизу вверх. С другой стороны, при перемещении мыши вниз ближайшая к наблюдателю плоскость земли также перемещается вниз, в результате чего точка наблюдения оказывается высоко над землей до тех пор, пока наблюдатель смотрит прямо вниз. Если же продолжить движение мыши вниз, то наблюдаемый мир перевернется вверх дном. При этом плоскость земли как бы наблю дается снизу вверх. Иными словами, наблюдатель переместился на другой конец оси x мира, подвешенного вверх дном. Результаты перемещения мыши вверх и вниз в режиме Flyaround представлены в левом столбце видов сцены, приведенных на рис. 3.34.

Рисунок 3.34 Перемещение мыши в режиме Flyaround. Левый столбец: обычное перемещение мыши; центральный столбец: перемещение мыши при одновременно нажатой клавише Cmd/Сtrl; правый столбец: перемещение мыши при одновременно нажатой клавише пробела. В центральном ряду каждого столбца показана начальная точка движения.


При перемещении мыши влево или вправо ничего особенного не происходит (кроме произвольных движений по вертикали, а вот переместить мышь по горизонтали без некоторой доли движения по вертикали практически невозможно). Пределы перемещение мыши, приводящего к вращению всей сцены по оси х, ограничиваются площадью экрана монитора. Чем больше площадь экрана монитора, тем большее число полных оборотов можно совершить при перемещении мыши вверх или вниз.
>А теперь воспользуйтесь модифицирующей клавишей. Нажмите клавишу Cmd (в Macintosh) иди Ctrl (в Windows) и переместите мышь вверх или вниз. Это позволит сделать сцену соответственно мельче или крупнее. В режиме Flyaround наблюдаемый мир не вращается по оси z, а лишь становится крупнее в на правлении оси z. В результате перемещения мыши при одновременно нажатой клавише Cmd/Ctrl все описанное выше вращение вокруг оси х приостанавливается. Угол зрения остается тем же, что и до нажатия клавиши Cmd/Ctrl. В среднем столбце на рис 3.34 представлены результаты перемещения мыши вверх и вниз в режиме Flyaround при одновременно нажатой клавише Cmd/Ctrl.
И в этом случае перемещение мыши ограничивается расстоянием между курсором и краем экрана монитора. В итоге, прежде чем удастся углубиться в сцену, окажется исчерпанным свободное место для перемещения мыши на экране. Перенос указателя мыши в исходное состояние не прибавляет свободного места для ее перемещения по сцене, поскольку по достижении края монитора курсор там и остается. Для устранения этого незначительного затруднения следует отпустить клавишу Cmd/Ctrl, чтобы вернуться к основному виду перемещения мыши вверх или вниз, а затем переместить мышь вверх до тех пор, пока сцена не совершит полный оборот на 360 и курсор мыши не окажется ближе к верхнему краю экрана монитора. Затем необходимо опять нажать клавишу Cmd/Ctrl и возобновить перемещение мыши вниз для приближения сцены.. Неплохое упражнение с клавишей Cmd/Ctrl!
И наконец, имеется еще одна модифицирующая клавиша - пробел. При нажатии клавиши пробела приостанавливается надземное вращение вокруг оси у. Для его возобновления необходимо опять нажать данную клавишу. Когда указанное выше вращение приостановлено, для управления углом поворота сцены можно переместить мышь влево или вправо. А для корректировки наклона плоскости земли достаточно передвинуть мышь вверх или вниз, нажав одновременно клавишу Cmd/Ctrl, а также псреместитъся как на сцену, так и за ее пределы. В правом столбце на рис 3.34 представлены изменения во вращении, которые происходят при перемещении мыши слева направо в режиме Flyaround при одновременно нажатой клавише пробела.
Но это еще не все! Находясь в указанном выше со стоянии приостановленной анимации, можно нажать клавишу Option/Alt, чтобы повернуть точку наблюдения. Хотя это не позволяет приблизить или отдалить сцену или изменить высоту ее наблюдения, тем не менее дает возможность приблизить удаленный объект к центру вида. Увы, это длится лишь краткое мгновение, поскольку после отпускания клавиши Option/All происходит возврат к исходному виду.

Заключительный этап выбора нового вида камеры


А теперь вспомним о клавише Return (в Macintosh) или Enter (в Windows). Все упомянутые выше перемещения мыши при одновременно нажатых модифицируюших клавишах ничего не стоят, если в конце концов не нажать клавишу Return/Enter для перехода к новому виду. Но к какому? Это зависит от того вида, с которого был начат весь рассматриваемый здесь процесс. Если исследование сцены в режиме Flyaround было начато с вида камеры, то к нему и будет осуществлен возврат при нажатии клавиши Return/Enter, а камера изменит свое положение. Если же данное исследование было начато с режиссерского вида, тогда и новое положение камеры будет установлено в режиссерском виде. А если оно было начато в одном из ортогональных видов, то никаких изменений не произойдет. Иными словами, в этом случае можно смотреть, но не трогать! Разумеется, перед нажатием клавиши Return/Enter для завершения сеанса работы в режиме Flyaround не следует нажимать клавишу пробела, приостанавливающую вращение сцены. Клавиша Return/Enter должна быть нажата в тот момент, когда сцена вращается. (Так можно пристраститься к данному процессу, как к игре в рулетку!)
Прежде чем вести речь о практическом применении режима Flyaround, подведем краткий итог рассмотренного здесь процесса, перечислив в приведенной ниже таблице все виды перемещений, доступных в режиме Flyaround.
Облет представляет собой определенное сочетание движений по осям х, у и z вокруг его центра. Он начинается в мире, вращаюшемся вокруг своей вертикальной оси подобно нашей Земле (это ось у). Для управления этим вращением вручную можно нажать клавишу пробела и самостоятельно скорректировать вращение. Далее при перемещении мыши вверх или вниз вводится движение по оси x, наклоняющее передний план в направлении наблюдателя или в сторону от него. А перемещение мыши при одновременно нажатой клавише Cmd/Ctrl приводит к перемещению по оси z, удаляющему или приближающему центр наблюдаемого мира. (Ось zпростирается от центра облета к месту расположения камеры.)

Модифицирующая клавиша Действие мыши Результат
  Щелчок Выход из вида облета
Клавиша Shift   Замедление вращения
  Перемещение мыши вверх или вниз Увеличение или уменьшение масштаба изображений
Клавиша пробела (нажатие и отпускание)   Приостановка вращения во время облета
(В приостановленном состоянии.) Перемещение мыши влево или вправо Допускается вращение вручную
Клавиша Option/Alt (в приостановленном состоянии) Перемещение мыши в любом направлении Поворот точки наблюдения
Клавиша Return/Enter   Изменение вида камеры в соответствии с текущим видом облета


Немного практики


Итак, читателю теперь известно что к чему. Пользуйтесь всеми перечисленными выше средствами управления! Подружитесь с ними! Позанимавшись компьютерной гимнастикой (т.е. поупражняв пальцы, нажимая клавиши и кнопку мыши), читатель может воспользоваться этими средствами для перемещении камеры в требуемое положение.
Инструкции к приведенному ниже небольшому упражнению довольно просты. Они подразумевают лишь выработку у пользователя правильной координации движений рук и глаз. Вероятно, читатель давно бы запутался во всех этих клавишах Cmd/Ctrl; Return/Enter, пробела и перемещениях мыши вверх и вниз, не обращаясь за справкой к настоящим страницам. Хотя научиться выполнять эти операции намного проще, чем их объяснить! Этот практикум следует рассматривать как обучение игре на пианино или другом инструменте. Возможно, в данный момент у читателя далеко не все хорошо получается, однако совершенство достигается практикой.
  1. Итак, создайте файл сцены с местностью в ее центре и различными окружающими эту местность объектами. С другой стороны, можно открыть файл FLY AROUND МE! в папке Chapter 3 на сопровождающем книгу CD-ROM. Щелкните на изображении кольца либо нажмите комбинацию клавиш Cmd+Y (в Macintosh) или Ctrl+Y (в Windows). Добро пожаловать во вращающийся мир!
  2. Переместите мышь вверх или вниз. Найдите удобный угол зрения.
  3. Нажмите клавишу Cmd (в Macintosh) или Ctrl (в Windows) и переместите мышь вверх или вниз.
  4. Попробуйте попеременно нажимать и отпускать клавишу Cmd/Ctrl. Приближаясь к местности при нажатой клавише Cmd/Ctrl, отпустите ее и подкорректируйте угол зрения. Нажмите клавишу Cmd/Ctrl опять и переместитесь ближе или дальше от местности. Отпустите клавишу Cmd/Ctrl.
    Если требуется переместиться к сцене еще ближе, не забудьте отпустить клавишу Cmd/Ctrl, переместить мышь вверх до полного оборота наблюдаемого мира, а затем нажать клавишу Cmd/Ctrl снова и продолжить перемещение мыши вниз, чтобы приблизить центр облета. Привлекательно, не так ли?
    На следующем этапе упражнения в действие вводится клавиша пробела:
  5. Нажмите клавишу пробела. Переместите мышь влево и вправо. А теперь переместите мышь вверх и вниз.
  6. Нажмите клавишу Cmd/Ctrl при все еще приостановленном вращении и переместите мышь вверх, чтобы приблизить центр облета.
  7. Переместите мышь влево и вправо при нажатой клавише Cmd/Ctrl. Попробуйте переместить мышь по диагонали.
  8. Нажмите клавишу Return/Enter при все еще приостановленном вращении.


Нацеливание камеры на объект, находящийся на сцене


Здесь рассматривается метод применения вида камеры, который вполне подходит для размещения камеры в загроможденных сложных сценах. Создайте специальный объект, предназначенный для слежения за ним камеры. Вместо перемещения камеры с помощью инструментов Cross и Trackball или манипулирования ею в режиссерском либо в одном из ортогональных видов в данном случае камера нацеливается благодаря изменению местоположения объекта, за которым она следит. Таким образом, при перемещении объект камера следует за ним, и объект всегда остается прямо посредине сцены. Для этого- выполните следующее:
  1. Создайте сферический объект.
  2. Выделите камеру в одном из ортогональных видов либо в режиссерском виде.
  3. Поместите указатель мыши на пиктограмме слежения камеры за объектом. Выполните перетаскивание от этой пиктограммы к сфере до тех пор, пока она не станет синей (рис 3.35).
    Рисунок 3.35 Перетаскивание пиктограммы Tracking к сферическому целевому объекту

  4. Отпустите кнопку мыши. От камеры к сфере должна простираться серая линия.
  5. Выделите сферу. Щелкните на пиктограмме Object Attributes для доступа к диалоговому окну Object Attributes.
  6. Установите флажок Hidden (Скрыть) (рис. 3.36). Объект станет невидимым во время визуализации. А поскольку этот объект невидим, он иногда еще называется "пустым объектом".
    Рисунок 3.36 Превращение сферы в невидимый объест в диалоговом окне Object

  7. Перейдите к виду камеры (рис. 3.37а). Объект оказывается выделенным в центре рабочего окна. Переместите его в другое место (рис. 3.376). Вид камеры будет соответственно скорректирован благодаря привязке к положению пустого сферического объекта, в результате чего он окажется в самом центре сцены (рис. 3.37в). Если плоскость двухмерной проекции смещена, соответственно смещается и положение объекта.


Рисунок 3.37 Каким образом происходит нацеливание камеры на объект, находящийся на сцене: а). Вид камеры, в котором наблюдается выделенный целевой сферический объект; б). Перемещение целевого сферического объекта в новое положение; в). Вид камеры, получаемый в результате перемещения целевого сферического объекта

Описанный выше метод применения пустого объекта пригоден для неподвижных сцен. Более подробные сведения о применении аналогичного метода в анимации приведены в главе 15.

Сохранение видов камеры


Замечательной особенностью камеры является тот факт, что ее применение отнюдь не ограничивается одним видом. Возможность свободного исследования сцены на разных точек наблюдения приводит к необходимости выбрать наиболее подходящую из них. В Вгусе имеется возможность сохранять выбранные варианты перспективы, чтобы переходить от одного к другому для просмотра сцены из разных точек наблюдения.

Элементы запоминания


В Вгусе можно сохранить до семи установленных вариантов расположения камеры (помимо устанавливаемого по умолчанию) в области Memory Dots (Элементы запоминания), расположенной слева от окна Nano Preview. Эти установленные варианты сохраняются в файле сцены, так что они присутствуют в ней при повторном открытии. При создании новой сцены она наследует элементы запоминания из ранее сохраненной сцены. Вследствие автоматического переноса параметров настройки сцены в новые файлы их нельзя переносить из одного файла сохраненной сцены Вгусе в другой, уже сохраненный. При нажатии комбинации клавиш Cmd/Ctrl+N (новая сцена) параметры настройки сцены переносятся, чего не происходит при нажатии комбинации клавиш Cmd/Ctrl+O (открытие сцены). Если требуется перенести параметры настройки камеры из одного сохраненного файла в другой, тогда следует выделить камеру в исходной сцене и воспользоваться командой Copy Matrix (Копировать матрицу) (команда Edit>Copy Matrix или комбинация клавиш Option/Alt+C) для копирования всех параметров настройки камеры, в том числе ее положения и ориентации. Затем необходимо открыть сцену назначения, выделить камеру и воспользоваться командой Paste Matrix (Вставить матрицу) (команда Edit> Paste Matrix или комбинация клавиш Option/Alt+V) для вставки всех данных настройки в камеру. Применение матриц в объектах будет подробно рассмотрено в главах, посвященных редактированию.

Принцип действия элементов запоминания


Элементы запоминания принимают три разных вида в зависимости от их состояния. Когда виды камеры не сохранены, элемент запоминания выделен светло-серым цветом, совпадающим с цветом фона. (Следует заметить, что здесь, как впрочем и в руководстве по Вгусе4, используется термин "виды камеры", хотя на самом деле сохраняется любая точка наблюдения, в том числе и в ортогональных видах.) Зеленый цвет элемента запоминания означает, что в нем уже что-то сохранено. Белое пятно на зеленом фоне свидетельствует, что данный сохраненный вид в настоящий момент активен и используется камерой. Элементы запоминания видов камеры могут быть только белого или только зеленого цвета либо окрашены и тем, и другим, однако больше одного зеленого элемента запоминания с белым пятном вообще не бывает (рис. 3.38). Это справедливо даже в том случае, если щелкнуть на всех элементах запоминания из одного и того же вида камеры. При этом будет отображен лишь один зеленый элемент запоминания с белым пятном. Несколько в стороне от остальных находится верхний элемент запоминании. Он жестко привязан к устанавливаемому по умолчанию режиссерскому виду.

Рисунок 3.38 Элементы запоминания с сохраненными видами


Данный конкретный вид камеры сохраняется при выполнении первого же щелчка на сером элементе запоминания, который после этого становится зеленым с белым пятном. Допустим, что требуется поменять этот вид. При изменении положения камеры (или настройке двухмерной плоскости) белая точка на соответствующем элементе запоминания исчезает. А после того как элемент запоминания станет зеленым, достаточно щелкнуть на нем, чтобы переместить камеру в положение, сохраненное в этом элементе. В тот же момент на нем опять появляется белое пятно. Для очистки параметров настройки камеры, сохраненных в зеленом элементе запоминания, следует щелкнуть на нем, удерживая нажатой клавишу Option (в Macintosh) или Alt (в Windows). При этом он опять становится нейтрально-серым. Не забывайте об этой возможности. Ведь сохранив однажды параметры настройки камеры, можно легко поддаться искушению сделать еще одну, последнюю (неизбежную) корректировку и, удовлетворившись этим, щелкнуть еще раз на зеленом элементе запоминания, в результате чего произойдет возврат к исходному положению камеры. Поэтому чтобы избежать неизбежных в подобных случаях вздохов разочарования и недовольного рычания, перед дополнительной корректировкой положения камеры не забудьте щелкнуть на требуемом элементе запоминания, удерживая нажатой клавишу Option/Alt, чтобы он стал серым. После этого новый улучшенный вид камеры может быть сохранен в данном элементе запоминания.
Кстати, сброс параметров с помощью комбинации щелчка и клавиши Option/Alt является стандартной функцией интерфейса кампании MetaCreation. Так что к ней надо привыкнуть, поскольку она еще не раз пригодится для очистки текущего состояния и возврата устанавливаемое по умолчанию или нейтральное состояние.
В предыдущих версиях Bryce предоставлялась возможность присвоить сохраняемым видам камеры описательные наименования, помогавшие вспомнить, что было под ними сохранено. Увы, это кануло в вечность. В лучшем случае на помощь могут прийти лишь карандаш и бумага.

Мыслите как фотограф!


И последнее замечание. Мыслите как фотограф! Ведь в данном случае сначала создается мир, а затем получается его картина, поэтому при установке камеры при ходится делать то же самое, что и фотографу: создавать композицию снимка.
Если читатель является фотографом или изучал фотографию, ему нетрудно вспомнить, что вопросы композиции тесно связаны с тем, что приходится делать в Bryce. Ниже приведен ряд рекомендаций, касающихся композиции.

Изменение линии горизонта


По умолчанию линия горизонта в Вrусе располагается посредине. В этом случае она разделяет изображения на две равные половины. Однако изображение оказывается намного интереснее и приятнее, если линия горизонта расположена ниже или выше его центра. Попробуйте расположить ее на треть выше или ниже. Разные положения линии горизонта приведены в верхнем ряду на рис. 3.39. Сравните разделенное надвое изображение (слева) с его асимметричным разделением на две половины, обратив внимание на то, что в первом случае оно выглядит более скучно, тогда как в остальных случаях имеет приятный и гармоничный вид. В обоих случаях асимметричной композиции одна часть изображения оказывается господствующей, а другая — подчиненной В итоге взгляд невольно переводится с одной стороны композиции на другую.
Рисунок 3.39 Элементы композиции. Верхний ряд: разное положение линии горизонта; средний ряд: разное положение господствующего элемента композиции; нижний ряд: более сложные композиции


Подчеркивание господствующего элемента


Обычно в изображении имеются одни элементы, которые господствуют над другими, подчиненными элементами. Если в нем присутствуют только одни господствующие или только одни подчиненные элементы, оно оказывается неинтересным.
Посмотрите на изображение. Имеются ли в нем линии, которые вынуждают невольно переводить взгляд с одного элемента на другой?
В среднем ряду на рис. 3.39 показаны разные варианты расположения одной местности в изображении. Изображение слева является стандартным для Вгусе. Центр местности в нем находится на расположенной по центру линии горизонта. В итоге это изображение выглядит скучно. А вот остальные более интересны. В среднем изображении этого ряда местность не выровнена по центру. Если связать ее положение с высокой линией горизонта, тогда основное внимание будет сосредоточено на нижней левой части местности с господствующей диагональной линией, причем все это гармонично сочетается с открытым пространством справа. Композиция в изображвнии справа еще сложнее. Здесь на передний план постепенно выступает ряд диагональных уровней по мере того, как местность отдаляется.
Более сложные композиции приведены в нижнем ряду. В изображении слева присутствуют плавные волнистые линии, переводящие взгляд с переднего плана на задний. В центральном изображении этого ряда имеется контраст между вертикальными линиями слева и горизонтальными - справа. А в изображении справа присутствуют элементы переднего плана, которые образуют удаленную местность.
Если все эти принципы построения композиции кажутся новыми для читателя, тогда можно попытаться сделать следующее. Нарисуйте карандашом ряд прямоугольных рамок, подобных приведенным на рис. 3.39. на пустом листе бумаги. Они не должны быть слишком большими, а размером приблизительно в почтовую марку. Затем постепенно заполните их разными штрихами: круглыми, угловатыми, извилистыми, в обшем, какими угодно. Не пытайтесь сознательно создать миниатюрные изображения ландшафта. (Впрочем, если они получаются, этому не стоит противиться.) Просто создайте ради развлечения интересные формы. Заполнив большую часть рамок, остановитесь и посмотрите на них. Имеются ли среди них наиболее предпочтительные изображения? Почему они таковыми являются? Если читатель может об этом судить, причем двже не особенно напрягая ум для словесной формулировки своего суждения, значит, он уже начинает вырабатывать в себе ощущение правильной композиции.
Чтобы получить дополнительное представление о композиции, можно обратиться к следующим печатным изданиям с иллюстрациями ландшафтов и фотографиями природы: журналы National Geographic, Arizona Highways и Audubon, богато иллюстрированные издания большого формата и настенные календари. Проанализируйте наиболее привлекательные изображения. В чем их суть и что делает их привлекательными?
Если читателя интересует дополнительная литература по композиции и оформлению создаваемого им мира, тогда он может обратиться к отличной книге по дизайну "Основы дизайна" (Design Basics) Дэвида А. Лоэра (David A. Lauеr) и Стефена Пентака (Stephen Pentak) (издательства Harcourt Brace College Publishers). В этой книге на многочисленных примерах поясняются основы дизайна.
Итак, создавая композицию изображения, необходимо иметь в виду следующее: Выполняя роль фотографа при создании изображения в Вгусе, можно сделать следующее:
Все приведенные выше рассуждения о применении принципов фотографии в Вгусе носят взаимный характер. В публикуемой ниже врезке "Фотография и Вгусе" Скотта Таккера (Scott Tucker) представлена точка зрения опытного пользователя Вгусе, который обнаруживает новую глубину в своих фотографиях после работы в Вгусе в течение полутора лет.

Фотография и Вrусе                       Скотт Таккер

В фотографии мы всегда пытаемся передать замеченный нами чудесный ландшафт таким образом, чтобы зритель смог увидеть его нашими глазами. Сложность этой задачи состоит в том, чтобы представить трехмерный мир (реальность) на двухмерном листе фотографической бумаги или слайде. Работая в Вгусе, я пришел к более ясному пониманию пространственных отношений между предметами, в результате чего мои фотографии получили дополнительную глубину. Выражаясь формально, я всегда знал, что делать вовремя съемки (затемнить линзу диафрагмой и воспользоваться штативом). Однако до тех пор, пока я не осознал в полной мере эти пространственные отношения (посредством Bryce), я вообще не думал об объемности предметов съемки Создавая в Bryce трехмерные миры, я увидел, каким образом объекты соотносятся друг с другом в пространстве. Теперь я перемещаю объекты, учитывая тот факт, что моя цель заключается в двухмерномпредставлении их в основном виде. Все это ощущение пространства перешло в мои фотографии. Отныне, делая снимок, я автоматически отдаю себе отчет о том, что мне необходимо донести до зрителя это ощущение глубины. Теперь я вижу камень на переднем плане так, чтобы с его помощью можно было показать всю окружающую его местность в пространстве. Я действительно замечаю, как земля посредине простирается к горизонту. Перемещение объектов в Вrусе, несомненно, научило меня правильно передавать трехмерный мир на двухмерной плоскости. Еще более замечательным является тот факт, что в Вrусе мы всегда как бы фотографируем создаваемые нами миры. Я провел многие часы в Вrусе, путешествуя по виртуальным мирам и делая снимки с помощью маленькой синей камеры. Мне не удалось сделать до сих пор столько фотографий, сколько подобного рода материала я смог получить лишь за полтора года роботы в Вrусе. В Вrусе у меня имеется возможность совершать вечерние прогулки на природу, когда солнце там все еще непоколебимо светит. Прошу понять меня правильно, ведь Вrусе не может заменить свежий воздух, хорошую прогулку пешком и совершенствование некоторых приемов фотографии. Работа в Вrусе служит лишь основанием для художественной фотографии. Когда я все же рискую совершить прогулку в реальном мире, мои фотографии оказываются намного лучше благодаря многим часам, про веденным в виртуальном мире Вrусе.
Hosted by uCoz