Otevřeme si ukázkovou scénu, která není nepodobná té z minulých dílů, ovšem podstatný rozdíl tu je: dnes budeme používat renderer Mental Ray, který je součástí standardní instalace Mayi. Ujistěte se, že je aktivován, což nejsnáze poznáte z Output Window, kde by po startu měl být následující výpis:

mental ray for Maya 2011

Pokud tomu tak není, aktivujte Mental Ray plug-in pomocí Window -> Settings/preferences -> Plug-in Manager, kde najděte plug-in Mayatomr a zaškrtněte checkbox Load i Autoload. Tím se vám Mental Ray zapne i při každém příštím startu Mayi.

Všechny Mental Ray nodes jsou dostupné v Hypershade editoru z nabídky Create, nacházejí se pod Mental Ray -> Materials:

Prvním zajímavým Node, který si ukážeme, je Mia_material_x. Najdete ho v Hypershade pod Mental Ray -> Materials -> mia_material_x.

Tento na první pohled obyčejný Node totiž v sobě obsahuje řadu přednastavení, dostupných v Attribute editoru pod tlačítkem Presets*, s jejichž pomocí velmi snadno vytvoříme základ pro materiály jako např. chrom, různé typy skla a další:

Sklo

Volba Replace způsobí, že nově vybrané přednastavení nahradí předchozí nastavení shaderu, ale je zde i možnost je nechat v určitém poměru prolnout a dosáhnout tak zajímavých efektů. Zkusíme vyrenderovat:

Node Mia_material_x má obrovské množství parametrů, takže lze použít přednastavení pouze jako výchozí bod pro další úpravy. Všechny parametry a volby jsou opatřeny dobrou kontextovou nápovědou, která pomůže pochopit, k čemu slouží, a podrobný popis je samozřejmě v dokumentaci.

Samozřejmě, jak jsem již zmínil výše, pokud pracujeme s Mental Ray materiály, musíme scénu renderovat pomocí Mental Ray-e. V opačném případě objekty s těmito materiály nebudou zahrnuty do výpočtu, řečeno slovy M. Wallace „zmizej, že budou zmizelý“. Daní za komfort a vysokou kvalitu MR materiálů je však citelné prodloužení doby výpočtu.

Chrom

Dalším materiálem, který s pomocí tohoto node můžete snadno vytvořit, je chrom. (Presets* -> Chrome -> Replace):

Takto vytvořený materiál je ale příliš dokonalý, čistý:

Chceme-li ho posunout blíže realitě, musíme znázornit známky denního používání – na chromovém povrchu, řekněme klice dveří, ulpí při pravidelném používání mastnota a nečistoty z rukou a určitě utrpí i drobné škrábance. Jak působení těchto vlivů znázornit?

Začneme úpravou nastavení skrytých pod názvem Advanced:

Nejprve přiřadíme texturu, která ovlivní odrazivost povrchu, tedy parametr Specular Balance. Klikneme na ikonku a zvolíme 3D texturu typu Cloud. Nastavíme jí následující parametry:

A zkusíme vyrenderovat:

Rozdíl je jasně patrný v tvaru a odlesku, ve větším rozlišení by byl znát i v odrazech kvádrů na povrchu obou objektů. Kdybychom chtěli ještě více materiálu ublížit „zubem času“, mohli bychom použít zmiňovanou volbu prolnutí s dalším přednastavením, například 25% Blend s Satined Material – tím vznikne opravdu zašlý materiál.

Ambient Occlussion

Je další zajímavý MR node. Jedno z jeho použití si ukážeme na příkladu z praxe – řekněme, že máme scénu, ze které chceme vytvořit hezký tzv. Clay render, typický pro prezentaci rozpracovaných prací třeba někde na internetovém fóru. Mohli bychom věnovat čas a trpělivost nastavování světel, Final Gather metody, nasvícení pomocí Globall Illumination nebo něčemu podobnému, a pak relativně dlouho čekat na výsledek. Nebo můžeme vytvořit jednoduchou Shading Network a použít scénu s jedním světlem bez jakýchkoliv dalších „pomůcek“, jako např. oné GI, a dosáhnout stejného efektu.

V Hypershade editoru vytvoříme dva nodes, a to Surface Shader (Maya -> Surface -> Surface Shader) a potom Ambient Occlusion Shader (Mental Ray -> Textures -> mib_amb_occlusion):

Nyní [Shift] + MMB „přetáhneme“ mib_amb_occlusion1 na node SurfaceShader1, čímž se nám otevře již známý Connection editor. Propojíme outValue s outColor:

Výsledný materiál přiřadíme všem objektům ve scéně a zkusíme vyrenderovat:

Zbývá odstranit šum, který můžeme regulovat nastavením parametru Samples pro mib_amb_occlusion1 node:

Výchozí hodnota je 16, pro téměř čisté výsledky jsou potřeba hodnoty od 256 výše. Počítejte však s tím, že čím vyšší počet Samples nastavíte, tím déle bude výpočet trvat. Hodnota 256 je rozumný kompromis kvality a rychlosti:

mia_roundcorners

Posledním node, který si dnes ukážeme, je mia_roundcorners. Jak název napovídá, slouží k zakulacení hran objektu. Opět si jeho použití popíšeme v praxi – řekněme, že máme následující objekt:

Chtěli bychom mu zaoblit hrany, což samozřejmě můžeme udělat úpravou geometrie, a to buď ručně (spousta nudné práce), nebo pomocí bevel (nemusí vždy, zejména u složitějších objektů, vytvořit čistou síť). Krom toho, škoda každého zbytečného polygonu, že.

Kostka má zatím jednoduchý materiál sestávající pouze ze shaderu Blinn. Doposud byly tyto nodes vždy na konci celé Shading network. Tentokrát bude však stát na začátku, protože mia_roundorners jej použije na vstupu, aby měl s čím pracovat. Další změnou bude, že budeme upravovat celou Shading group, což je souhrn všech objektů, které mají přiřazenu určitou Shading network (trochu se to zamotává,že?). Toto přiřazení rozbijeme a právě mezi Shading network a Shading group vložíme mi_roundcorners node. Jak na to?

Nejprve vytvoříme mia_roundcorners node, který najdeme pod Mental Ray -> Textures -> mia_roundcorners. Poté v horní části Hypershade editoru klikneme na záložku Shading Groups:

…a necháme si zobrazit shading network Phong2 v dolní části okna (RMB -> Graph Network).

Nyní vybereme propojení mezi materiálem krychle (phong2) a Shading group a pomocí [Del] ho smažeme. Poté klikneme na záložku Textures, čímž si v horní části okna zobrazíme všechny dostupné textury (v našem případě právě a jen mia_roundcorners):

Klikneme MMB na tento node a přetáhneme ho na pracovní plochu. [Shift] + MMB přetáhneme node phong2 (materiál krychle) na node mia_roundcorners a v okně Connections editoru propojíme outColor s bump:

Podobným způsobem propojíme mia_roundcorners node (outValue) s vlastní shading group (surfaceShader):

Zbývá nastavit poloměr zaoblení, což uděláme změnou parametru Radius v node mia_roundcorners:

Zbývá scénu opět vyrenderovat:

Závěr

Doufám, že vás trojdílný náhled do světa materiálů v Maye zaujal. Jak jsem se již zmínil, u materiálů více než kde jinde platí, že nejvíce se naučíte experimentováním, zkoušením všech parametrů, různým spojováním nodes a tak dále. Pochopit a zvládnout základy není složité a v případě nouze vždy pomůže skvěle zpracovaná a obsáhlá dokumentace instalovaná spolu s programem. Existují také celé kolekce materiálů, které si můžete stáhnout a učit se z nich, nebo je rovnou použít. Rád bych zmínil alespoň www.creativecrash.com.

Otevřeme si scénu z minula (pokud ji nemáte, stáhněte si moji). Jak jsem slíbil minule, dnes všechny ty barevné materiály upravíme tak, aby alespoň trochu vypadaly jako plast, kov, beton nebo sklo. Nebudou to zatím nijak složité ani fotorealistické materiály, na ty dojde až v příštím díle. Chci spíše ukázat základní postupy a techniky.

Začneme betonem, který vytvoříme z hnědošedého materiálu pro pravou (z pohledu kamery) krychli. Jejím základem je shader Lambert, který, jak jsme si minule řekli, rovnoměrně rozptyluje dopadající světlo a nevytváří žádné odlesky. Potřebujeme nějak znázornit strukturu betonového povrchu, k čemuž použijeme obrazovou texturu, tedy, přesněji řečeno, dvě. Jednu aplikujeme na povrch namísto jednolité barvy, druhou pak použijeme jako takzvanou bump mapu k vytvoření iluze nerovností na povrchu. Stáhnout si je můžete zde.

V Hypershade editoru tedy vybereme materiál krychle a otevřeme si Attribute editor. Pod Common Material Attributes klikneme na ikonku u parametru Color, čímž otevřeme okno Create Render node. Kliknutím zvolíme typ File (soubor):

V Attribute editoru pak klikutím na ikonku zadáme cestu k souboru beton_col.jpeg. Když se nyní podíváme do Hypershade editoru, uvidíme výsledek našeho snažení:

(Poznámka: pokud se vám všechny Nodes nezobrazí, klikněte RMB na materiál v horní polovině okna a z Marking menu vyberte „Graph Network“)

Vidíme celkem tři nodes:
• place2DTexture1 způsobuje promítání textury…
• …přiřazené v Node file1, tedy beton_col.jpg…
• …po celé ploše objektu, jak je znázorněno v náhledu materiálu kostka1

Zkusíme vyrenderovat:

Nyní vylepšíme vzhled povrchu onou zmiňovanou bump mapou. Je to také obrazová textura, kterou jsem vytvořil úpravou té již použité. Úprava spočívala v převedení do černobílého obrazu a zvýšení kontrastu. Maya bude s touto texturou nakládat tak, že v místě, kde je na textuře tmavá oblast, vytvoří „prohlubeň“ a tam, kde je textura velmi světlá, vznikne „výstupek“. Uvozovky používám z toho důvodu, že jde o optickou iluzi, protože geometrie objektu zůstane nezměněna. Jakkoliv je to iluze, je velmi mocná a bez bump mappingu se prostě neobejdete. A jak bump mapu aplikovat? Jednoduše. V Common Material Attributes klikneme na ikonku u položky Bump mapping, opět zvolíme typ File a v Attribute editoru zadáme cestu ke správné textuře, tj. beton_bump.jpg. Náhled výsledku dostaneme okamžitě v Hypershade editoru:

Výslednou podobu efektu můžeme ovlivnit (krom úpravy textury) ještě nastavením parametru BumpDepth (Node bump2d1):

Pokračovat budeme plastem, jehož základem bude žlutý materiál. Minule jsme si popsali Common Material Attributes, tedy parametry dostupné všem shaderům ze skupiny Surface. Krom toho mají ale některé z nich (Blinn, Phong, Phong E, Anisotropic) ještě další sady parametrů s názvem Specular Shading, které definují, jak bude ten či onen materiál odrážet dopadající světlo:

• Roughness – určuje drsnost povrchu a tudíž i množství odraženého světla
• Highlight Size – velikost odlesku
• Whiteness – zjednodušeně řečeno jas odlesku na povrchu
• Specular Color – barva odlesku na povrchu objektu. Černá = žádný odlesk.
• Reflectivity – schopnost materiálu zrcadlit v sobě okolí (nabývá hodnot v rozsahu 0–1), standardně 0,5.
• Reflected color – barva, kterou můžeme tónovat zrcadlený odraz. Standardně je to černá, tj. žádné tónování.

Poslední tři parametry jsou pro výše vyjmenované shadery shodné, zbylé se liší.

Jak tedy znázorníme plast? Řekněme, že chceme trochu lesklý, hladký povrch. Roughness tedy nastavíme 0.95, vytvoříme malý, ale velmi ostrý odlesk nastavením Highlight Size na 0.033 a Specular color na čistou bílou. Reflectivity nastavíme na 0.025, abychom dostali jemné odrazy:

Zkusíme scénu vyrenderovat:

Žádný materiál ale není úplně hladký, což si můžete sami ověřit, když si podrobně prohlédnete jakýkoliv objekt. Naše žlutá kostka není výjimkou, a proto tento jev také znázorníme. Opět využijeme Bump mapping, tentokrát však texturou nebude externí soubor, ale využijeme procedurální textury, které obsahuje samotná Maya.

Stejně jako minule přiřadíme materiálu kostky bump texturu, tentokrát však bude typu Noise (2D textures -> Noise).

BumpDepth nastavíme na 0.033 a vlastní Noise takto:

Bohužel podrobné vysvětlení všech parametrů textur je nad rámec tohoto seriálu, proto Vás odkážu na velmi podrobnou a dobře zpracovanou nápovědu.

Na renderu pak materiál vypadá takto:

Podobně můžeme doplnit drobné škrábance například vhodně nastavenou texturou Wood aj.

Nyní se pokusíme na válci znázornit materiál broušeného kovu. Minule jsme mu přiřadili Surface shader Anisotropic , který je pro takové objekty vhodný díky své schopnosti simulovat lom světla na povrchu objektů s jemnými rýhami, např. CD, zmíněný broušený kov nebo peří.

Nastavíme tedy parametry shaderu takto:

Angle, SpreadX a SpreadY určují tvar a velikost odlesku na povrchu objektu, Roughness hrubost povrchu. Pokud tento parametr zvýšíte (stačí třeba na 0.1), povrch se bude jevit mnohem výrazněji rýhovaný. Specular Color a Reflected color dáme namodralý nádech.

Přidáme ještě bump mapu, kterou vytvoříme „opravdové“ rýhy na povrchu válce. BumpDepth nastavíme na nízkou hodnotu, řekněme -0.008. Textura bude opět typu Noise (2D Textures -> Noise) a s následujícími parametry:

Ještě potřebujeme Noise „roztáhnout“ v jednom směru, aby vytvářel ony rýhy. Toho dosáhneme nejsnáze změnou nastavení opakování v příslušném Node place2Dtexture:

Zkusíme vyrenderovat:

Posledním materiálem bude sklo pro kouli. Jeho základem je minule vytvořený Surface shader Phong, ale tentokrát budeme mít s vytvořením výsledné Shading Network o něco více práce.

Nejprve nastavíme průhlednost (Transparency) téměř na maximum – klikněte na políčko barvy a R, G i B složku nastavte na cca 0.95:

Dále nastavíme odrazivost (Reflectivity) na 0.35, Cosine Power na 75 a Specular Color na čistou bílou, abychom získali malý a poměrně ostrý odlesk. Důležitá jsou také nastavení Raytrace Options, kde zaškrtneme checkbox Refractions, aby se při renderingu bral v úvahu lom světla, a index lomu (Refraction Index) nastavíme na 1.9*. Surface Thickness (tloušťku povrchu) nastavíme na cca 0.020.

*Tento parametr je fyzikálně přesný pro sklo, tabulku s přehledem při některé další materiály můžete najít třeba zde.

Můžeme zkusit vyrenderovat:

Možná to někomu vzdáleně sklo připomíná, ale postrádá to jednu jeho důležitou vlastnost: skutečné sklo není nikdy ve všech místech stejně průhledné, a tento jev se pokusíme vytvořit. Jak jinak, než pomocí dalších Nodes.

V Hypershade přidáme na pracovní plochu Node Sampler Info, který najdeme pod Maya -> Utilities -> Sampler Info. Tento node obsahuje informace o pozici a orientaci každého samplovaného face, my si z něj vezmeme údaj o směrování normály. Stiskneme MMB a [Shift] a „přetáhneme“ ho nad Node našeho materiálu. Po uvolnění MMB a [Shift] se otevře okno Connection editor, které obsahuje výstupní (Output, vlevo) a vstupní (Input, vpravo) informace jednotlivých nodů, které mohou být propojeny. My vybereme vlevo facingRatio a vpravo rozklikneme pomocí ikonky transparency a vybereme všechny tři barevné složky (R, G, B):

Necháme vyrenderovat:

Zbývá nastavit minimální průhlednost v blízkosti okrajů koule, k čemuž nám dopomáhej Node Ramp (2D Textures -> Ramp). V Attribute editoru nastavíme Type „V Ramp“ a Inetrpolation na „Smooth“, barevný přechod z bílé do černé:

Klikneme na šipky znázorňující propojení mezi Nodes a [Del] je všechny smažeme. Připojíme facingRatio ze SamplerInfo na UVCoord -> V Coord a poté MMB „přetáhneme“ Ramp na koule1, z menu zvolíme transparency.

Zkusíme vyrenderovat:

A na závěr ještě nastavíme parametr Surface Thickness (tloušťka povrchu; v Raytrace Options u Phong shaderu koule1) na cca 0.33:

To by bylo pro dnešek vše, příště se budeme zabývat fotorealistickými materiály s použitím Mental Ray materiálů a ukážeme si pár triků s dalšími Mental Ray nody.

Tvorba materiálů a texturování bývají v 3D grafice často nedoceňovanou fází tvorby, nutno dodat, že neprávem. Špatné materiály dovedou spolehlivě „zabít“ jakkoliv dobrý model, stejně jako dobré umí naopak modelu pomoci.

Maya nám nabízí skutečně bohatou nabídku nástrojů pro vytváření a práci s materiály. V první řadě je to Hypershade editor, dostupný buďto jako panel v hlavním okně Mayi po kliknutí na ikonku , nebo jako samostatné okno dostupné přes nabídku Window -> Rendering editors -> Hypershade. Dále můžeme využívat nástroje připravené na záložce Shelf-u Rendering a samozřejmě využijeme i mocný Attribute Editor.

Jak vlastně v Maye materiály fungují?

Základním pojmem v souvislosti s materiály v Maye jsou takzvané Shading Networks. Jedná se o sítě vzájemně propojených uzlů (Nodes), které si předávají různé informace a ve výsledku tak určují vzhled toho kterého materiálu. Ukázka takové Shading network, konkrétně pro velmi jednoduchý materiál betonu, je zde:

Minimální počet nodes pro každou Shading network je 1, maximální počet je pak omezen pouze Vaší kreativitou.

Nodes se dělí do několika kategorií, které všechny najdete přehledně vypsané v Hypershade editoru:

Nejdůležitější jsou hned první tři:

• Surface obsahují sadu základních shaderů pro pevné povrchy, např. Lambert nebo Phong. Shadery stojí většinou na konci Shading network a jako takové určují, jak bude materiál vypadat v okamžiku renderingu. Později se na ně podíváme detailněji.
• Volumetric poslouží, když budeme chtít vytvořit takové efekty, jako například mlhu nebo poletující prach.
• Displacement je „nejchudší“ kategorií, která obsahuje Node umožňující deformovat povrch objektu (vytvořit na něm nějakou strukturu) na základě obrazové textury.

Shadery patřící do kategorie Surface budou v tomto a příštím díle základem většiny materiálů, které vytvoříme, proto se jim bude věnovat podrobně a popíšeme si, jaké jsou mezi nimi rozdíly.

• Anisotropic – určený pro materiály, jejich povrch je nepravidelně rýhovaný, například broušené kovy, peří, nebo CD
• Blinn – vhodný jako základ pro lesklé materiály s jemnými odlesky (plast, kovy)
• Lambert – vhodný pro matné povrchy, které rovnoměrně rozptylují dopadající světlo, například papír nebo fasádu domu
• Phong – vhodný jako základ pro vysoce lesklé povrchy (sklo, kovy)
• Phong E – (Phong Extended) rozšířená varianta Phong s jemnějšími odlesky (plasty, kůže) a méně náročná na výpočet

Další shadery, jako např. Ocean, Layered nebo Hair tube, nejsou pro nás zatím důležité.

Jak materiály vytvořit?

Spustíme si Mayu a otevřeme si Hypershade editor jako samostatné okno (Window -> Rendering editors -> Hypershade):

v levé části okna je dostupná nabídka všech dostupných nodes, které Maya nabízí. Pokud je načtený i Mental Ray, je nabídka bohatší o řadu dalších nodes, které jsou pro něj dostupné. Kliknutím na název node v pravém sloupci ho přidáte jednak do Work Area, což je prostor, do kterého můžete přidávat libovolné další nodes a vzájemně je spojovat; a také do horní části okna, kde je zobrazen seznam všech materiálů použitých ve scéně. Pomocí záložek lze také zvolit zobrazení všech textur nebo třeba světel. V horním menu Hypershade editoru pak naleznete řadu užitečných funkcí pro práci s nody a shadery, z nichž některé si za moment ukážeme. Ještě bych rád zmínil možnost vyhledávání jak mezi dostupnými nodes, tak mezi již vytvořenými materiály aj. K tomuto účelů slouží dvě textová pole, jedno nad Create tab a druhé v horní části okna nad seznamem materiálů.

Doposud jsme žádný materiál nevytvořili, proto v seznamu vidíme jen materiály implicitně přítomné v každé scéně, kterou v Maye vytvoříme. Lambert1 je automaticky přiřazen jakékoliv vytvořené geometrii (polygonální nebo NURBS), particleCloud je vyhrazen pro částicové objekty a shaderGlow umožňuje nastavit Glow efekt všem shaderům ve scéně.

Nyní začneme vytvářet materiály vlastní. Začneme jednoduchými, na kterých si ukážeme základní vlastnosti, které můžeme materiálům nastavit a jak tyto ovlivní jeho vzhled. Pracovat budeme s následující scénou:

Buď si můžete stáhnout můj soubor, nebo vytvořit něco podobného.

V tuto chvíli jsou ve scéně pouze základní materiály, takže to napravíme. Otevřeme si Hypershade editor, v Create Tab najdeme shader Lambert (Maya -> Surface -> Lambert) a kliknutím na něj vytvoříme nový materiál, jehož základem bude právě zvolený shader. Přidal se jak do seznamu materiálů, tak i do Work area:

Nyní ho nastavíme tak, abychom vytvořili hezký materiál pro podlahu a pozadí naší scény, k čemuž budeme potřebovat Attribute editor. Ten si vyvoláme, resp. otevřeme buď [Ctrl] + [A] (otevře se na standardním místě v hlavním okně Mayi), nebo jako samostatné okno přes Window -> Attribute editor. Záleží, co komu a jak vyhovuje; já používám kombinaci Hypershade editor v samostatném a Attribute editor v hlavním okně. V Attribute editoru lze nastavit řadu parametrů právě zvoleného Nodu:

Pokud začneme odshora, je to název, náhled výsledného vzhledu, typ Shader-u (lze kdykoliv přepínat mezi všemi z kategorie Surface) a dále řada nastavení pod „Common material Attributes“. Tato sada nastavení je dostupná všem základním shaderům z kategorie Surface, proto se na ně podíváme podrobněji:

• Color = barva. Změnit i můžeme po kliknutí na políčko barvy.
• Transparency = průhlednost, nabývá hodnot 0 (černá) – 1 (bílá), standardně má hodnotu 0 (neprůhledný materiál)
• Ambient color = pokud je nastaven na jinou barvu než černou, ovlivňuje výslednou barvu objektu – zvolená barva se míchá s barvou nastavenou pro Color.
• Incandescence = barva a intenzita světla, kterou materiál jakoby vyzařuje; jakoby proto, že materiál není skutečným zdrojem světla, tudíž záře neosvětluje další objekty ve scéně
• Bump mapping = za pomoci textury umožní vytvořit iluzi nerovností na povrchu objektu (rýhy, struktura zdiva atd.)
• Diffuse = ovlivňuje schopnost materiálu odrážet světlo do všech směrů, čím vyšší hodnota, tím „jasnější“ se materiál zdá. Rozsah je 0 – nekonečno (posuvník je 0 – 1, ale lze vepsat vyšší hodnotu)
• Translucence = průsvitnost materiálu, jeho schopnost pohltit světlo a v nějaké hloubce pod povrcheb ho rozptýlit všemi směry. Neplést s průhledností; papír je průsvitný, okno je průhledné. Nabývá hodnot od 0 do 1, standardně má hodnotu 0 (neprůsvitný materiál).
• Translucence Depth = vzdálenost pod povrchem objektu, ve které se světlo rozptýlí. Udává se v jednotkách nastavených pro celou scénu, tedy pokud jsou nastaveny např. milimetry, pak Translucence Depth 10 znamená, že světlo se rozptýlí 10 mm pod povrchem.
• Translucence focus = určuje, jaké množství dopadajícího světla je rozptýleno. Čím vyšší hodnota, tím méně.

Pro podrobnější popis všech parametrů, včetně názorných ukázek a tipů vás odkážu na dobře zpracovanou nápovědu Mayi, dostupnou pod [F1].

Takže, zpátky k našemu materiálu pro podlahu a pozadí scény. Nastavíme Color na bílou a Diffuse na 1.0. Zbývá materiál přiřadit objektu „podlaha“, což můžeme učinit dvěma způsoby:

1) vybereme v 3D okně objekt „podlaha“ a poté v Hypershade klikneme a držíme RMB nad materiálem v horní části okna Hypershade editoru. Tím vyvoláme menu, ve kterém zvolíme Assign Material To Selection.

2) Klikneme a držíme MMB a tažením myši materiál přetáhneme na zvolený objekt. Pokud máme zapnuté Solid zobrazení ( [5] ), vidíme, že „podlaha“ se přebarvila z implicitní šedé na bílou. Zkusíme vyrenderovat:

Nyní stejným způsobem, jako jsme vytvořili materiál podlaha, vytvoříme samostatné materiály pro každý ze čtyř zbylých objektů.

Pro válec to bude Anisotropic, barvu zvolíme namodralou, pro kouli Phong a bílou barvu, pro hladkou krychli opět Lambert a tmavošedou barvu a pro druhou krychli Phong E a barvu třeba žlutou:

Barvičky bychom měli, příště se podíváme na to, jaké parametry musíme nastavit, abychom z nich vytvořili dřevo, beton nebo plast. Přitom se nevyhneme také texturování s využitím procedurálních i bitmapových textur.

Začneme trochou teorie. Již jsem se zmínil o materiálech – ve světě 3D grafiky se tak označuje souhrn vlastností, přiřazených určitému objektu nebo jeho části, které ovlivňují jeho výsledný vzhled. Je to například barva, průhlednost, schopnost odrážet světlo a mnohé další. Dále jsem použil pojem textura, což, je – opět v prostředí 3D grafiky – zjednodušeně řečeno obrázek, který se namapuje na povrch zvoleného objektu a opět ovlivňuje jeho výsledný vzhled.

A nyní zpět do praxe. Otevřeme si tedy soubor z minula, případně si stáhneme dokončený model zde, a opět si přizpůsobíme rozhraní Mayi. V první fázi, kdy budeme přidávat materiály a textury, strávíme většinu času v jednopohledovém zobrazení 3D scény, které zvolíme kliknutím na ikonku . Dále budeme potřebovat takzvaný Hypershade editor, tedy editor materiálů. Ten otevřeme z nabídky Window -> Rendering Editors -> Hypershade.

Materiály

Podíváme-li se na předlohu, objevíme tři rozdílné povrchy:

1. hladký, velmi lesklý plech na horní polovině těla, potištěný jednoduchou grafikou
2. hladký, matný povrch spodní poloviny těla, který má stálou barvu
3. nožky a vnitřní mechaniku z lesklého stříbrného kovu s hrubší strukturou povrchu

Každý z těchto povrchů si nyní připravíme jako samostatný materiál, tzv. shader v prostředí Hypershade editoru, přičemž opět vyjdeme z předdefinovaných typů, které nám Maya nabízí. Následující stručný výčet se omezí pouze na ty základní:

• Anisotropic – vhodný pro materiály s jemným rýhováním na povrchu, např. broušený kov
• Blinn – vhodný jako základ pro lesklé materiály s jemnými odlesky (plast, kovy)
• Lambert – vhodný pro matné povrchy bez odlesků (dřevo, omítka)
• Phong – vhodný jako základ pro vysoce lesklé povrchy (sklo, kovy)
• Phong E – varianta Phong s jemnějšími odlesky (plasty, kůže) a méně náročná na výpočet

Nejjednodušším materiálem, kterým také začneme, je spodní polovina těla. Ze seznamu vybereme shader typu Blinn a dvojklikem na něj vytvoříme nový materiál tohoto typu. Objeví se nám jak v seznamu všech materiálů, tak na pracovní ploše. Když na něj opět dvakrát klikneme, v hlavním okně Mayi se otevře Attribute editor, kde lze nastavit další parametry tohoto materiálu:

Začneme názvem, přestože nebudeme mít tolik materiálů, abychom se v nich ztratili, je dobrý zvyk mít všechny materiály nějak logicky pojmenované. Přepíšeme tedy název například na zabka_spodek a podíváme se na další parametry. Nejdůležitějším bude barva, klikneme tedy na políčko u hodnoty color a v color editoru vybereme něco mezi šedou, zelenou a bronzovou, třeba R=134 G=132 B=93. Dále tu máme parametry Eccentricity a Specular Color. Ten první udává velikost odlesku na povrchu modelu; čím menší je hodnota, tím lesklejší materiál. Specular Color je pak barva odraženého světla; změníme implicitní šedou na světlejší verzi barvy, kterou jsme nastavili pro povrch objektu. Posledním pro nás důležitým parametrem je Reflectivity, který udává, nakolik se v materiálu bude odrážet okolí – čím nižší hodnota, tím bude odraz slabší. Nám postačí 0.1. Tím bychom měli náš první materiál hotov, teď je na řadě přiřadit ho správné části objektu. V 3D okně tedy vybereme model žabky, [F11] a dvojklikem na jakýkoliv face spodní části těla ji celou vybereme. V okně Hypershade editoru klikneme na materiál zabka_spodek pravým tlačítkem myši a zvolíme Assign Material To Selection. Jednoduché, že? Zopakujeme si to s přiřazením stejného materiálu ještě části modelu, která znázorňuje vnitřek žabky – mechaniku.

V pořadí druhým materiálem bude ten pro horní část těla. Na něm si vyzkoušíme, jak objektu přidat texturu pomocí UV mapování. Nejprve vytvoříme nový materiál typu Phong, jemuž nastavíme Roughness („hrubost“ povrchu) 0,2; Highlight Size (velikost odlesku) 0,5 a Reflectivity 0,2. Taktéž zesvětlíme Specular color. U parametru Color klikneme na ikonku „vlaječky“ (flag) , čímž Maye sdělíme, že chceme tento parametr ovlivňovat pomocí textury, což je možné u všech takto označených parametrů. Objeví se nám nové okno se seznamem dostupných textur, a protože jsme si texturu připravili v 2D programu jako samostatný PNG soubor, zvolíme File:

Pokud se nechcete zdržovat s tvorbou textury, můžete si zde stáhnout mou.

Na pracovní ploše Hypershade editoru se objeví další Nodes („Uzly“), udávající vlastnosti materiálu, a to File1 a Place2DTexture1. Jakýkoliv, byť jen trochu složitější materiál, je složen z více takovýchto uzlů, které si pomocí vzájemných propojení předávají určité vlastnosti (barva, průhlednost, umístění textury, typ textury atd.) a ovlivňují tak výsledný vzhled materiálu. Nás nyní zajímá především node File1, protože pomocí něj řekneme Maye, jaký soubor chceme jako texturu použít. Klikneme tedy na tento node a v Attribute editoru zvolíme cestu k souboru:

Nyní přiřadíme materiál horní polovině těla ([F11] vybereme příslušné faces, RMB na materiál v Hypershade editoru -> Assign Material To Selection) a klávesou [6] zapneme zobrazování textur v 3D okně. Vidíme, že textura určitě není správně umístěna:

Ovšem to snadno napravíme pomocí promítnutí textury na model. Z horního menu nebo přes Hotbox zvolíme Create UVs -> Cylidrical projection a v 3D okně se objeví nový „manipulátor“, znázorňující plochu, ze které je naše textura promítána na model. Zároveň můžeme parametry promítání zadávat číselně v Attribute editoru:

Na „manipulátor“ projekce nefungují běžné nástroje (Move, Scale, Rotate). Rotaci proto zadáme ručně, a to -90° podle osy X, aby se promítalo směrem dolů na model, a také 180° podle osy Y, to aby měla textura správnou orientaci, tj. aby oči byly vpředu. Nyní potáhnutím za jeden ze zelených konců nastavíme v bočním pohledu délku tak, aby byla stejná jako tělo žabky a textura se promítala správně v celé délce (zkontrolujeme v 3D pohledu). Dále musíme správně umístit střed promítání (Projection Center), buď posunem celého manipulátoru v 3D okně, nebo číselným zadáním v Attribute editoru. Je potřeba ho posunout o kousek dopředu a směrem dolů. Také zvětšíme úhel promítání na nějakých 195° a pohledem v 3D okně zkontrolujeme, zda se nám textura promítá rovnoměrně na celý povrch a nedochází nikde k její deformaci nebo opakování. Pokud ano, doladíme zejména Projection Centre (pozor na správnou výšku, střed promítání musí být kousek pod úrovní celé části modelu) a Projection Height (výška, i když v našem případě spíše délka promítání). Nezapomeneme node pojmenovat, např. jako soubor textury – tedy zaba_telo_h. Můj výsledek, spolu s hodnotami pro model, který jste si mohli stáhnout, je zde:

Posledním materiálem pro žabku bude kov na nožičky. V Hypershade editoru tedy vytvoříme nový materiál, jehož základem bude shader Anisotropic. Barvu nastavíme modrošedou, např. R=175 G=191 B=191. Spread X a Y (velikost a ostrost odlesku) nastavíme na 9.0, resp. 4.0 a Roughness na 0.8. Nakonec ještě zesvětlíme Specular Color. Opět přiřadíme materiál, tentokrát však rovnou celému objektu:

Základ materiálu bychom měli, zbývá znázornit nepravidelnou strukturu povrchu. Toho docílíme za pomocí tzv. bump mappingu, což je způsob mapování černobílé textury na objekt tak, že textura se stane „výškovou mapou“ – čím tmavší barva, tím větší „prohlubeň“ na objektu, a naopak. Bump mapping je pouze optický klam, vlastní model neovlivňuje.

Pro přiřazení textury klikneme na ikonku ve vlastnostech materiálu nožiček u položky Bump mapping, tentokrát však nezvolíme File, ale použijeme jednu z procedurálních textur, které Maya standardně obsahuje. Vybereme ze seznamu Fractal a opět vidíme, že na pracovní plochu Hypershade editoru přibyly nové nodes, a to bump2d1 a Fractal1. Ten první určuje sílu Bump efektu (tedy to, jak výrazný bude rozdíl mezi „nejvyšším“ a „nejnižším“ bodem), ten druhý pak výsledný vzhled textury. Jednotlivé parametry opět nastavujeme v Attribute editoru. Začneme názvem, Fractal1 přejmenujeme např. na zabka_nohy_bump a bump1 na bump_nohy. Sílu Bump mappingu nastavíme v node bump_nohy na hodnotu cca 0.1 (čím větší číslo, tím bude efekt výraznější). Náhled výsledku získáme, pokud zapneme High Quality zobrazení v 3D okně, a to ikonkou v jeho záhlaví. V node zabka_nohy_bump nastavíme vzhled Fractal textury pomocí parametrů Amplitude = 0.35 a Frequency Ratio = 6 (velikost textury):

Nyní je ještě potřeba nastavit správné mapování pro celý objekt, protože jak při bližším pohledu zjistíme, textura je po povrchu objektu „rozmázlá“. Použijeme opět projekci jako v minulém případě, nyní ovšem zvolíme Automatic Projection. Při použité této metody se textura promítá z několika (implicitně šesti) čtverců/obdélníků, jejichž polohu a velikost můžeme pomocí podobného manipulátoru, jako má např. Extrude, změnit, což také uděláme. Nastavíme velikost a pozici všech ploch tak, aby pokrývaly celou plochu nožiček:

Tím bychom konečně dokončili samotnou žabku a nyní je na čase umístit ji do nějakého prostředí. Nebude to nic světoborného, vytvoříme pouze jednoduchý povrch, po kterém se naše žabka bude nakonec pohybovat.

Základem bude objekt typu Plane (Create -> Polygon Primitives -> Plane), který patřičně zvětšíme. Nezapomeneme ho pojmenovat a posunout pod model žabky. Poté mu přiřadíme nový materiál, vytvořený na základě shaderu Lambert. Barvu nastavíme na bílou, parametr Diffuse (schopnost odrážet světlo) pak na hodnotu 1.0

Nasvícení a rendering

Scénu bychom měli, nyní si ji zkusíme poprvé vyrenderovat. Klikneme tedy na ikonku v horním menu a chvilku počkáme:

Nic moc. Žabka levituje a není vyhlazená, ale hranatá, chybí světla a stíny a vůbec to vypadá jako obrázek z počítačové hry někdy z dob krále Klacka, s čímž se rozhodně nespokojíme.

Nejprve to vyhlazení. Interní softwarový renderer Mayi nepodporuje přímé renderování vyhlazeného zobrazení ([3]) modelu, to umožňuje pouze externí renderer Mental Ray. Jeho popis je ovšem téma na samostatný seriál, proto se jím dnes zaobírat nebudeme a namísto toho vyhladíme přímo model žabky, a to pomocí nástroje Subdiv Proxy. Vybereme tedy oba objekty, které tvoří žabku, a stiskneme [1] pro zobrazení nevyhlazeného, původního modelu. Poté vybereme tělo v horním menu nebo přes Hotbox zvolíme Proxy -> Subdiv Proxy -> pro zobrazení okna s parametry. Zaškrtneme Inherit smooth mesh preview (výsledný vzhled bude stejný, jako náhled pomocí [3]), Mirror behavior nastavíme na None (zrcadlovou kopii vytvářet nepotřebujeme), Subdiv Proxy shader nastavíme na None a nezapomeneme zaškrtnout Subdiv Proxy renderable, aby se nám výsledný objekt na renderu zobrazil, a klikneme na Apply:

Okno s parametry nezavíráme, ale vybereme v 3D okně nohy a opět klikneme na Apply, abychom stejné nastavení aplikovali i na ně. Poté můžeme okno zavřít. Zkusíme scénu opět vyrenderovat, vyhlazení bychom měli mít v pořádku. Zbytek ale stále nic moc. Napravíme „levitování“ žabky – vybereme žabku i nohy a natočíme je tak, aby žabka seděla na „podlaze“:

Druhým faktorem, který způsobuje ono zdání levitace, je absence stínů. Abychom mohli mít stíny, musíme mít nějaká světla, která je budou vrhat, což jediné světlo přítomné v současnosti ve scéně (Maya Default light) neumí. Přidáme tedy jedno světlo typu Directional Light, které vrhá rovnoběžný svazek paprsků tím směrem, kterým ho natočíme standardním způsobem za pomoci manipulátorů. Náhled jeho účinku ve scéně získáme po stisknutí klávesy [7]:

V Attribute editoru můžeme nastavit barvu světla a také jeho intenzitu, zatím můžeme ponechat implicitní hodnoty. Zároveň také zapneme výpočet stínů pro toto světlo, a to v sekci Shadows. Máme na výběr ze dvou typů, Buffered nebo Raytraced. První typ je rychlejší, druhý je za cenu vyšších výpočetních nároků fyzikálně přesnější a vypadá lépe. Zaškrtneme Raytraced. Ještě nastavíme barvu stínů z černé na tmavě šedou, aby stíny nebyly tak tvrdé. Aby se však tyto stíny zobrazily na výsledném obrázku, musíme aktivovat Raytracing, což uděláme v okně render settings, kam se dostaneme po kliknutí na ikonku na Rendering záložce Shelf-u:

Na záložce Custom najdeme sekci Raytracing quality a v ní zaškrtneme „Raytracing“, zkusíme vyrenderovat:

Není to ideální, pro trochu realističtější vzhled můžeme změnit typ světla z Directional na Area (plošné světlo), které pomocí nástroje Scale [R] zvětšíme (čím větší plocha, ze které se emituje světlo, tím bude výsledný obrázek prosvětlenější):

Neděste se šumu ve stínech, toho se záhy zbavíme. Celá scéna ale ještě působí poměrně tmavě, proto do ní přidáme ještě jedno pomocné světlo – Directional Light směřující kolmo dolů, které nebude vrhat stíny. Area Light také posuneme o něco výš, aby nám nevytvářelo „přepal“ na podlaze scény, a v Attribude editoru mu v sekci Shadow zvýšíme parametr Shadow Rays (počet počítaných paprsků světla, čím vyšší číslo, tím jemnější a přesnější stíny) na 6. V Render Settings také v sekci Quality nastavíme Production, čímž zvýšíme výslednou kvalitu výstupu. Výsledný render je zde:

Nastal čas doladit materiály, zejména horní polovinu těla a nohy. U prvně jmenovaného snížíme Roughness na 0.05 a Highlight size nastavíme 0.2. U nohou pak změníme nastavení textury, takže si zobrazíme všechny nody (v Hypershade RMB na náhled materiálu zabka_nohy -> Graph Network, dvojklikem na node zabka_nohy_bump se nám otevře Attribute editor, kde můžeme upravit parametr Frequnecy Ratio na 13.

Určitě jste si všimli, že pokaždé, když kliknete na tlačítko Render Current Frame, Maya vyrenderuje obrázek z aktuálního pohledu. To není úplně praktické, chceme-li mít stále stejný úhel a velikost záběru. Proto přidáme a nastavíme kameru a taky uděláme něco s tím depresivně černým pozadím.

Kameru vložíme do scény jako jakýkoliv jiný objekt, tedy Create -> Camera and Aim. Tento typ kamery má navíc ještě kontrolu „zamíření“ – tam, kam umístíme „záměrný bod“ (Aim), bude kamera zaměřovat vždy, ať ji natočíme, oddálíme, posuneme apod. Stejně tak, pokud budeme pohyb Aim animovat, bude se kamera plynule otáčet za ním. Nejprve tedy celou kameru posuneme někam vlevo dopředu od žabky a poté Aim přesuneme do jejího středu:

Doladění záběru provedeme tak, že si zapneme místo perspektivního pohled přímo z kamery – v záhlaví okna klikneme na Panels -> Perspective -> Camera1 a stejným způsobem, jako s pohledem hýbeme normálně nastavíme požadovaný záběr:

Nezapomeneme opět přepnout na perspektivní zobrazení (Panels -> Perspective -> persp), abychom už záběr např. omylem nezměnili. V okně renderu nyní můžeme renderovat z pohledu naší kamery pro render, což uděláme kliknutím na Render -> Camera1 v Render Window. Zbývá nastavit barvu pozadí. Vybereme tedy kameru a v Attribude editoru na záložce Camera1Shape sjedeme k sekci Environment, kde nastavíme barvu dle libosti. Já jsem zvolil šedou, aby pozadí trochu splývalo s podlahou scény:

Animace

A na závěr naši žabku rozskáčeme! Nebude to nic složitého, nebudeme totiž žabce vytvářet kostru, ani nic podobného.

Základem animace (nejen) v Maye jsou tzv. klíčové snímky. Snímek si představte jako políčko filmu nebo obrázek, kterých za jednu vteřinu proběhne na obrazovce 25x (pro jednoduchost, existuje řada jiných standardů s frekvencí snímků např. 24 nebo 30). Klíčový snímek je takový, který uvozuje, nebo ukončuje nějaký pohyb; definuje nějak významnou pozici objektu. Snímky ležící mezi klíčovými, a tím pádem i pozici, velikost a natočení objektů, Maya dopočítá sama, čímž nám výrazně ulehčí práci.

Než začneme animovat, přizpůsobíme si patřičně rozhraní Mayi. Zobrazíme si kdysi vypnutý Time slider a Range Slider a přepneme do 4pohledového zobrazení; horní menu přepneme na Animation.

Příprava modelu

Smažeme konstrukční historii celé scény pomocí Edit -> Delete All by type -> History . Poté smažeme zbytek původního modelu, pozůstatek aplikace Subdiv Proxy (je to ten hranatý a méně detailní model):

Zkontrolujeme, že vlastní žabku tvoří pouze dva objekty, a to tělo a nožky. Pokud tomu tak není, spojíme/rozdělíme je výběrem odpovídajících částí s použitím nástrojů Mesh -> Combine, resp. Separate. Kliknutím na ikonku zapneme zobrazení 3D okna a Outlineru, což je jakýsi seznam všech objektů ve scéně. Vybereme tělo i nožičky a [Ctrl]+[G] z nich utvoříme skupinu, kterou v Outlineru pojmenujeme Zabka. Skupina obsahuje oba původní objekty, tedy zabka_vrsek i zabka_nozicky, a poslouží, až je budeme chtít animovat oba naráz:

Skáčeme!

Necháme žabku přeskákat přes část naší scény, a protože kdyby skákala jen tak, přímo, byla by to nuda, necháme ji skákat nějak cik-cak. Nebudeme ale celý pohyb animovat ručně, vytvoříme pouze první skok a poté ho necháme opakovat podél křivky, která bude určovat tvar dráhy.

Nejprve tedy v horním pohledu vložíme EP Curve (Create -> EP Curve Tool). První bod vložíme „dovnitř“ žabky a poté postupujeme ve směru, kterým chceme, aby se hýbala, třeba takto:

Dále musíme žabce „říci“, aby se po křivce pohybovala. Vybereme tedy v Outliner-u skupinu Zabku a poté křivku a následně v menu Animation; Animate -> Motion Path -> Attach to Motion Path -> . V okně s parametry nastavíme rozsah (Range) na „Time Slider“ – tedy po celou dobu animace, kterou ještě nastavíme. Zaškrtneme „Follow“ a správně nastavíme osy, tj. Front Axis na „Z“ a Up Axis na „Y“ a klikneme na Attach. Pokud jste vše udělali správně, po kliknutí na Play by se žabka měla posouvat podél křivky.

Posledním krokem bude rozhýbání žabky, tedy animování samotného skoku. Přesuneme se na začátek animace, tj. na první políčko na Time Slider-u, vybereme celou žabku a stiskneme [S]. Tím jsme vložili první klíčový snímek jak pro tělo, tak nohy, což poznáme tak, že políčka v Channel Boxu se podbarví červeně a stejně tak se objeví červená značka na Time Slider-u. Pokud odteď na klíčovém snímku provedeme nějakou operaci s objektem, budeme změnu opět muset uložit stiskem [S]. Vybereme tedy tělo a natočíme ho tak, abychom nos žabky naklopili dolů, jako když se krčí a připravuje se ke skoku, a stiskneme [S]:

Posuneme se na frame číslo 3, celou žabku posuneme nahoru, poté tělo natočíme směrem nahoru a nohy naopak směrem dolů. [S] opět uložíme keyframe.

Posuneme se na frame číslo 4, celou žabku posuneme kousek níž (ne však do výchozí pozice) a nohy zvedeme nahoru a ]S] vložíme keyframe:

Posuneme se na frame číslo 6 a znázorníme doskok, nohy se tedy budou dotýkat podlahy a tělo bude stále trochu zvednuté. Nezapomeneme pozici opět uložit jako klíčový snímek [S]:

Pokud klikneme na play, žabka by měla udělat první skok. Další už nebudeme animovat ručně, ale pěkně Maye řekneme, že má první čtyři klíčové snímky opakovat podél celé délky křivky. K tomu budeme potřebovat nástroj zvaný Graph editor, který můžeme otevřít buď kliknutím na nebo jako samostatné okno přes Window -> Animation Editors -> Graph editor. V 3D okně vybereme tělo i nožičky a v Graph editoru klikneme na Curves -> Post Infinity -> Cycle. Kliknutím na Play ověříme, že žabka skáče podél celé křivky.

Zbývá nastavit délku animace, řekněme, že to bude 5 vteřin. Za vteřinu proběhne 25 snímků, 5*25=125, do políček End Time a Playback Range v Time Slider-u tedy vepíšeme 125:

Žabka nám ovšem celou křivku přeskáče za 24 snímků a to se nám nelíbí, takže vybereme křivku a v okně Graph editoru si ji klikáním na postupně rozklikneme, poté na řádku positionMarkerShape2 dvakrát klikneme na ikonku , čímž se nám otevřou vlastnosti koncového bodu Motion path v Attribute editoru. Pouze přepíšeme hodnotu Time z 24 na 125 a je to.

Na závěr budeme animovat kameru, nebo přesněji její Aim. Vrátíme se na první políčko animace, vybereme Aim, [S] uložíme keyframe. Poté se přesuneme na frame 125, Aim přesuneme opět někam do těla žabky a [S] uložíme keyframe. Pomocí Panels -> perspective -> Camera1 přepneme do pohledu kamery a zkontrolujeme, zda je záběr v pořádku, případně pozici kamery (zejména vzálenost). Já jsem musel přidat keyframe pro Aim na políčku 53, kde jsem ho posunul o kus nahoru, aby kamera zabírala celou žabku.

Zbývá už jen celou animaci vyrenderovat jako videosoubor. Kliknutím na ikonku tedy otevřeme Render Settings a nastavíme následující parametry:

Poté na záložce Shelf-u klikneme na ikonku pro spuštění renderingu na pozadí (Maya batch render) a nezbývá nám než počkat, až se všech 125 snímků vyrenderuje. Délka čekání je úměrná výkonu počítače, na laptopu s procesorem Intel Core2Duo 1,83 GHz to byla slabá čtvrthodinka. Výsledný .avi soubor najdete v adresáři, jehož cesta je vypsána v render Settings Window.

Minule jsme vymodelovali horní část naší žabky, dnes začneme dokončením těla. Abychom si usnadnili práci, do začátku využijeme část jejího modelu. Otevřeme si tedy minule uložený soubor a na modelu vybereme následující řadu faces (klikněte RMB na první, poté držte [Shift] a dvojklikem vyberte druhý – označí se celá souvislá řada):

Nyní otevřete okno s parametry pro Edit Mesh -> Duplicate Faces kliknutím na ikonu u příkazu a v něm odškrtněte „Separate faces“. Tato volba způsobí, že duplikované faces se stanou samostatným objektem. Protože však máme zároveň na objektu nastaveno Duplicate Special, způsobilo to smazání instance objektu a museli bychom ho pro oba objekty nastavit znovu. Navíc bychom je stejně později slučovali, takže faces prostě duplikujeme v rámci jednoho objektu. Klikneme tedy na Duplicate a objeví se manipulátory známé z nástroje Extrude. Stejně jako u něj, i tady kliknutím na přepneme jejich režim na globální a posuneme duplikované faces směrem dolů tak, abychom k nim měli přístup ze všech stran:

Nyní máme základ spodní poloviny naší žabky. Před dalšími úpravami ho potřebujeme zrcadlově otočit tak, aby širší část směřovala nahoru, kde později zapadne do lemu na horní polovině těla. Použijeme jednoduchý „trik“ s nástrojem Scale [R] – zmenšíme ho do záporných hodnot podle svislé osy. Klikněte a táhněte zelenou kostičkou manipulátoru Scale směrem nahoru tak dlouho, až se vybraná řada faces převrátí a poté až do chvíle, než bude mít zhruba stejné proporce jako na začátku:

Ještě upravíme tvar spodní řady vertexů, protože stehno do dolní části nepokračuje, musíme v té oblasti vystupující vertex posunout směrem dovnitř a dolů:

Nyní potřebujeme domodelovat spodní polovinu těla tak, aby byla vespod uzavřená. Přepneme na výběr hran pomocí [F10], vybereme hrany jako na obrázku a 2x extrudujeme (podle globálních osy X) směrem do středu, přičemž po prvním Extrude řadu edges „zmenšíme“ směrem do středu, čímž dojde k jejich zarovnání do řady, a posuneme o kousek směrem dolů, abychom vytvořili zaoblení povrchu jako na předloze.

Zbylé „díry“ uzavřeme podobně, jako když jsme v minulém díle modelovali žabí stehýnko. Nejprve vybereme vždy dvě protilehlé edges blíže středu a použijeme na ně Bridge s Divisions nastavenými na 0; poté dvojklikem na jednu edge podél zbývajících děr vybereme všechny po jejím obvodu a vyplníme je pomocí Mesh -> Fill hole:

Tím je hrubý základ spodní poloviny těla hotov, nyní je potřeba doladit jeho tvar a vytvořit otvory pro nohy. Začneme změnou tvaru, vybereme tedy faces jako na následujícím screenshotu a posuneme je směrem nahoru a do středu:

Ještě zapracujeme na spodní části, kde doladíme tvar modelu tak, aby spodní část byla spíše plochá a přechod mezi ním a boky byl ostřejší a pak v přední části dotvoříme žabce „bradu“:

Používáme stále tytéž nástroje, tj. výběr [Q] vertexů [F9], edges [F10] a faces [F11] a přesun [W], případně rotaci [E].

Dalším krokem bude vytvoření otvorů pro nohy v zadní části. Mírně upravíme topologii v této části tak, aby budoucí otvory byly pravidelného tvaru:

Poté vybereme5 rohových faces a pomocí Estrude v lokálním režimu je vtlačíme o kousek dovnitř. Poté je smažeme – extrudovali jsme proto, abychom naznačili tloušťku materiálu (plechu) v tomto místě. 3 faces, zbylé po smazání u horní hrany zatím necháme být, budou se nám hodit za chvíli:

Pokud si nyní model zobrazíme v subdivided zobrazení ([3]), uvidíme, že okolí otvorů je zaoblené trochu více, než by odpovídalo předloze. Potřebujeme vytvořit ostřejší hranu jednak v rozích otvorů a jednak v místě, kde jsme extrudovali dovnitř, abychom naznačili plech. Stejně jako v minulém díle, když jsme modelovali „packy“ spojující obě poloviny těla, i nyní přidáme na správná místa pár edges a vše bude vypadat tak, jak má být. Vystačíme si s Insert edge loop tool, a přidáme dvě edge loops jako na následujícím obrázku:

Nyní nám zbývá vytvořit stejný lem a packy, jaké jsme modelovali na horní části. Začneme tím, že vybereme horní řadu edges a vyextrudujeme ji lokálně směrem od modelu, poté je posuneme směrem nahoru. Stejným způsobem, jako jsme „zrcadlili“ model na začátku dnešního článku, nyní zarovnáme vyextrudovanou řadu edges. Zvolíme nástroj scale [R] a klinutím a tažením LMB na zelenou kostičku – změna velikosti v ose Y – až do středu manipulátoru (modrozelená kostička) zarovnáme celou řadu do stejné výšky:

Poté ji podle potřeby posuneme o kousek nahoru a ještě jednou vyextrudujeme, tentokrát však v globálním režimu směrem nahoru. Pokud se vám některá část lemu zdá například příliš široká nebo úzká, snadno to napravíte výběrem příslušných vertexů/edges v dané oblasti a jejich posunutím. Nyní také můžeme smazat faces, které jsme si ponechali při vytváření otvorů pro nohy – usnadnily nám vytvoření lemu po celém obvodu naráz. Po jejich smazání ale vzniknou v modelu díry, které bychom měli zaplnit. Postup jsem již popsal a situace je naprosto stejná jako při modelování „stehna“ v minulém díle – použijeme nejprve Bridge s Divisions=0 na protilehlé edges a na zbylý trojúhelník Fill hole.

K dokončení spodní poloviny těla nám nyní zbývá už jen vytvořit zmíněné packy, držící tělo pohromadě. Tentokrát budou pouze dvě, a to na nose a na bocích, umístěné vždy těsně vedle těch na horní polovině. Stejně jako minule na horní části začneme i nyní přidáním edge loop do modelu, konkrétně v podélném směru těla:

Nyní vyextrudujte vždy jeden face z lemu směrem dopředu a poté nahoru zhruba do stejné výšky, jako jsou protilehlé packy. Poté přidáme ještě edge loop do přední části pacek, abychom vytvořili ostrou hranu:

Zbývá přesunout spodní díl k hornímu; vybereme tedy celou spodní polovinu a posuneme ji na své místo. Můžeme ještě přihnout packy směrem dovnitř, aby působily více realisticky. Zkontrolujte model ze všech stran i v subdivided zobrazení, a pokud jste s ním spokojeni, můžeme zrušit Duplicate special. Zkontrolujeme, zda jsou vertexy podél osy zrcadlení zarovnány do jedné roviny, pokud ne, vybereme je a již použitým „trikem“ s nástrojem Scale [R] je v čelním pohledu vyrovnáme. Při blízkém přiblížení se musí v této části vertexy a edges zcela překrývat. Působení Duplicate Special se zbavíme tak, že smažeme tzv. konstrukční historii objektu, tedy vše, co se zobrazuje od začátku modelování v Channel boxu. [F8] přepneme na výběr celých objektů, vybereme oba objekty ve scéně (zabka_vrsek i zabka_vrsek1) a klikneme na Edit -> Delete by type -> History. Všechny položky v channel boxu by nám měly zmizet a Duplicate Special by měl přestat fungovat, tedy provedení změn na zabka_vrsek se přestane projevovat na zabka_vrsek1 a naopak. Se stále vybranými objekty klikneme na Mesh -> Combine, čímž je sloučíme do jednoho nového. Zbývá odstranit duplicitní vertexy a edges podél středu, což provedeme označením všech vertexů v této části a sloučení všech dvojic pomocí Edit Mesh -> Merge. Nezapomeneme objekt opět pojmenovat, protože sloučením se nám původní pojmenování smazalo. Já jsem zvolil název zabka_telo. Pokud se vám vše povedlo, měli byste dostat podobné tělo jako na tomto screenshotu:

Největší porci modelování máme za sebou, čeká nás již jen vytvoření nožiček a velmi zjednodušené atrapy vnitřní mechaniky žabky, aby při pohledu zezadu nepůsobil prostor uvnitř tak prázdně.

Nejprve tedy vnitřní konstrukce, kterou si zjednodušíme do jednoduchého tvaru z ohýbaného plechu. Budeme opět modelovat pouze jednu polovinu, na druhou opět použijeme Duplicate special. Základem pro naše modelování bude opět Cube, takže ji vložme do scény (Create -> Polygon Primitives -> Cube) někam vedle naší žabky. Smažeme face směřující do středu. Aplikujeme Duplicate Special ([F8] vybereme celý objekt, Edit -> Duplicate special -> , Geometry type nastavíme Instance a Scale pro osu X -1.0; vytvořenou instanci posuneme tak, aby se stýkala s původním objektem hranamai kolem dříve smazaného face. Upravíme velikost tak, aby šířka přibližně odpovídala polovině vzdálenosti mezi oběma otvory pro nohy, a zploštíme ji zhruba na tloušťku pacek, které jsme modelovali před chvílí. V Channel boxu si v sekci Inputs rozklikneme položku polyCube1 a Subdivison Depth nastavíme na 2, čímž přidáme edge loop napříč krychlí, teď už vlastně kvádrem. Vybereme zadní horní hranu a posuneme směrem dopředu, vzniklý zkosený face vyextrudujeme směrem nahoru. Měli byste dospět k něčemu takovému:

Pokračujeme vyextrudováním předních bočních faces směrem ven, opět „zkosením“ hran a extrudováním směrem nahoru:

Stejným postupem jako před chvílí zrušíme Duplicate special, nový objekt pojmenujeme zabka_vnitrek a umístíme ho dovnitř těla. Pravděpodobně bude potřeba upravit mu proporce a velikost:

Nakonec sloučíme oba objekty, což uděláme tak, že je oba vybereme a poté spojíme pomocí Mesh -> Combine. Nezapomeneme nově vytvořený objekt opět správně pojmenovat.

Naší žabce už scházejí pouze nožičky. Ty vytvoříme nejjednodušeji pomocí extrudování podél křivky, v bočním pohledu tedy vložíme EP Curve (Create -> EP curve tool) a začneme vytvářet profil nožičky. Postupujeme směrem zevnitř žabky ven, každým kliknutím LMB přidáme další bod křivky. Pro „ostrou“ zatáčku/ohyb jsou potřeba celkem tři řídící body, rovné úseky mezi nimi naopak nepotřebují prakticky žádné. „Naklikejte“ tedy křivku jako na následujícím screenshotu a potvrďte klávesou [Enter]. zcela jistě dojde v místech ohybu k různým chybám a bude potřeba změnit vzájemnou polohu řídících bodů křivky v těchto místech, klikněte a držte RMB a zvolte edit point. Nyní je možné manipulovat s řídícími body stejně, jako jsme to už dělali s vertexy. Opravíme tedy zakřivení:

V čelním pohledu umístíme křivku na správné místo vůči tělu, resp. otvoru pro nožičku v něm, a vložíme Polygon Primitive -> Plane, který zmenšíme tak, aby odpovídal průřezu nohy. V Channel boxu mu nastavíme Subdivision Width 3, abychom získali tři faces, ze kterých na konci nohy vyextrudujeme prsty:

Umístíme Plane na počátek křivky a pomocí [Shift] + LMB ji vybereme. Aktivujeme Extrude, Plane by se měl extrudovat podél křivky. Ještě je potřeba nastavit správně parametr Divisions, aby křivku přesně kopíroval. To uděláme opět v Channel boxu, hodnoty kolem 20 jsou postačující, já jsem pro jistotu zvolil 25.

Smazáním konstrukční historie změníme nohu na běžný polygonální objekt a můžeme křivku smazat. Rozšíříme nohu na jejím konci, čímž vytvoříme něco jako chodidlo. Zbývá vymodelovat prsty, k čemuž použijeme náš oblíbený Extrude. Tentokrát však v menu Edit Mesh odškrtneme položku Keep faces together, což způsobí, že každý ze skupiny extrudovaných faces se bude vytahovat sám, bez napojení na ostatní. Na první pohled se chová jako běžný Extrude, nicméně pokud se vrátíte zpět k nástroji pro výběr [Q], vyberete jeden ze tří extrudovaných faces a zkusíte ho posunout, uvidíte, že je nezávislý na sousedním. Takto posuňte krajní faces do stran a o kousek zpět a prsty jsou na světě. Nezapomeňte opět zapnout volbu Edit Mesh -> Keep Faces Together! Zbývá ještě přidat ještě edge loops tak, abychom získali ostré hrany i v subdivided zobrazení, použijeme tedy opět Insert edge loop tool a dvě přidáme. Objekt zduplikujeme pomocí [Ctrl] + [D] a posuneme takto vytvořenou novou nožičku na správné místo. Poté stejně jako v předešlých případech oba objekty spojíme v jeden pomocí Mesh -> Combine a pojmenujeme nově vzniklý např. zabka_nozicky. Zkontrolujeme si ho v perspektivním pohledu, zkusíme přepínat mezi normálním a subdivided zobrazením, a pokud je vše v pořádku, modelování žabky je dokončeno:

zdroj: grafika.cz

Výsledný render: takto bude vypadat výsledek našeho snažení.

Přestože – jak jsem uvedl – je tutoriál určen především začátečníkům, předpokládá elementární znalost ovládání Mayi zhruba v rozsahu výukových videí dodávaných s programem (Essential skill movies dostupné z uvítací obrazovky po spuštění), a to jednoduše proto, že na obšírné vysvětlování naprostých základů zde bohužel není prostor.

Než se pustíme do samotného modelování, nastavíme si GUI Mayi tak, aby se nám pracovalo pohodlně a efektivně. Ve výchozím nastavení po instalaci vypadá Maya 2011 takto:

Spoustu prostoru zabírají věci, které nebudeme potřebovat, a pár užitečných nástrojů tam chybí: to však snadno napravíme, protože naprostou většinu rozhraní jde přizpůsobit podle aktuálních potřeb, a to tak, že klikneme RMB na jednu z ikonek v levém dolním rohu a v nabídce odškrtneme Command line, Range slider a Time slider. Stejným způsobem je můžeme kdykoliv opět zapnout, ostatně později to také uděláme. Dalším krokem v zabydlování bude přizpůsobení Shelf-u, klikneme tedy na záložku Custom. V současné chvíli je prázdná a je pouze na nás, čím ji zaplníme. Zjednodušeně řečeno tam můžeme nasypat cokoliv, na co lze kliknout v menu – pokud chceme např. přidat do Shelf-u funkci Extrude (Polygons; Edit Mesh -> Extrude), podržíme současně klávesy [Ctrl] a [Shift] a klikneme LMB. Smazat nebo přeházet pořadí, v jakém se budou nástroje v Shelf-u zobrazovat, je možné ve Window -> Settings/Preferences -> Shelf editor. Shelf – neboli doslova přeloženo polička – je místo, kam si můžete „odložit“ svoje oblíbené nástroje a mít je vždy po ruce, bez nutnosti se k nim proklikávat menu. Osobně mám nejradši, když na ní mám po ruce všechny nejpoužívanější nástroje, ale pro dnešek si vystačíme s Extrude, Bridge, Insert edge loop a Split polygon tool. Výše popsaným postupem tedy „dosypte“ do Custom záložky Shelf-u výše vyjmenované nástroje, pak se pustíme se do vlastního modelování, přičemž naše GUI bude vypadat takto:

Modelování – horní polovina těla

Jelikož budeme modelovat poměrně jednoduchý objekt a nezáleží nám ani tak na přesnosti výsledku, jako na ukázání a pochopení základních modelovacích postupů, budeme modelovat „od oka“, bez použití referenčních výkresů na pozadí. Výsledkem tak nebude přesný model, ale spíše taková stylizovaná napodobenina. Podíváme-li se na předlohu, zjistíme, že si ji můžeme zjednodušit do čtyř základních objektů: horní a dolní poloviny těla, nožiček a vnitřní mechaniky. Každou z těchto částí můžeme opakováním několika základních technik vymodelovat z takzvaných Primitives, nabídky základních objektů, které nám Maya nabízí. Začneme horní polovinou těla, které vytvoříme upravováním krychle, jednoho objektu ze sady z Polygon Primitives.

Kliknutím na ikonku v levém menu nebo stisknutím [Space] se přepneme do 4 pohledového zobrazení, kliknutím do bočního pohledu (Side) ho učiníme aktivním a vložíme první objekt, kterým bude zmíněná krychle (Cube). To můžeme udělat vícero způsoby:

1. Na záložce Shelf-u „Polygons“ klikneme na ikonku , tažením vytvoříme v bočním pohledu obdélník, poté ho v předním pohledu (Front) vytáhneme v kladném směru osy X (doprava)
2. V horním menu klikneme na Create -> Polygon Primitives -> Cube a dále viz výše
3. Poslední, asi nejrychlejší cestou je vložit Cube přes Hotbox, podržte tedy stisknutý [Space] a klikněte na Create -> Polygon Primitives -> Cube a dále viz výše

Při bližším pohledu Vám neunikne, že menu dostupná přes Hotbox jsou tytéž, jako přes hlavní nabídku. Pokud si tedy hotbox přizpůsobíte tak, aby ukazoval všechny nabídky, bez horního menu se dokážete zcela obejít. Pravý profesionál prý dokáže pracovat jen s hotboxem a – samozřejmě řádně přizpůsobeným – Shelf-em

Zpátky k naší Cube. Nejprve si Cube přejmenujeme na něco více popisného, například zaba_vrsek. V okně Channel boxu tedy klikneme na současný název objektu, pCube1, a přepíšeme ho.

Abychom si ušetřili čas a hromadu problémů, budeme modelovat pouze jednu polovinu žabky, o tu druhou se nám postará Maya sama. Tento postup je v 3D grafice zcela běžný, a to jak u organického, tak anorganického modelování. Zrcadlovou kopii objektu vytvoříme pomocí Duplicate Special – vytvoříme zrcadlově převrácenou instanci jedné poloviny těla, přičemž změny provedené na ní, nebo na původním objektu se projeví zrcadlově převrácené na obou zároveň.

Zkontrolujeme, že máme vybrán objekt zabka_vrsek, (musí být obarven modrozeleně), stiskneme a držíme [Space], abychom zobrazili Hotbox, a u Edit -> Duplicate Special klikneme na ikonku . Tím vyvoláme dialogové okno s parametry pro Duplicate Special. Nastavíme Geometry Type na Instance, aby se na vytvořené kopii projevovaly úpravy, a Scale nastavíme -1 pro osu X, což kopii vytvoří zrcadlově převrácenou:

Klikneme na Duplicate special a na první pohled se ve scéně nic nezměnilo; bližším pohledem do Channel boxu však zjistíme, že právě vybraný objekt se jmenuje zabka_vrsek1. Zvolíme nástroj pro přesun (buď ikonkou v Toolset-u nebo klávesou [W]) a posuneme ho po ose X záporným směrem (klikneme na červenou šipku manipulátoru a táhneme proti jejímu směru, až jsou oba objekty těsně vedle sebe).

Nezapomeneme si práci uložit (File –> Save Scene) a během práce také pravidelně ukládat pomocí [Ctrl] + [S].

Nyní můžeme pokračovat vytvořením hrubého tvaru horní části žabky, přičemž konečně využijeme nástroje, které jsme si přidali do Shelf-u. Klávesou [F10] tedy z režimu pro výběr objektů přepneme na výběr hran (edges), na záložce Sehlf-u „Custom“ klikneme na ikonku , čímž aktivujeme nástroj Insert edge loop tool – v překladu tedy nástroj pro vložení řady hran do modelu, a klikneme a táhneme po jedné z podélných hran modelu tak, bychom ho rozdělili přibližně v poměru 2:1. Nezapomeneme poté Insert edge loop tool vypnout, což uděláme stisknutím [Q] – tedy přepnutím zpět na Selection tool:

Nyní vybereme horní obvodové hrany [Shift] + LMB a pomocí Move tool [W] je posuneme kousek směrem dolů. Poté posuneme přední a zadní svislou hranu o kousek směrem ke středu, opět pomocí Move Tool, a pak o kus směrem k sobě, což můžeme snadno udělat pomocí Scale Tool [R] – „zmenšením“ podle osy Z (modrá). Stejným způsobem k sobě přesuneme ještě přední a zadní horní hranu. Ještě přepneme na výběr vertexů pomocí [F9], vybereme horní „rohové“ vertexy a stejně jako jsme to udělali předtím je posuneme kousek dolů ( [W] ) a k sobě ( [R] ). Výsledek si můžeme zkontrolovat otočením pohledu v perspektivním pohledu (stiskněte [Alt] a táhněte LMB), spolu se zobrazením v Solid (stínovaném) zobrazení, které zapnete klávesou [5]. Zpět na „drátěné“ (Wireframe) zobrazení přepnete [4]. Váš výsledek by měl vypadat zhruba takto:

Před pokračováním, kterým bude postupné přidávání detailů, ještě smažeme středové a spodní faces, které jsou zbytečné a později by nám pouze překážely. Klávesou [F11] tedy zapneme výběr faces, [Shift] + LMB vybereme spodní faces a [Delete] je smažeme. To samé uděláme s těmi uprostřed modelu.

Dalším krokem je vytvoření základů výstupků pro stehna a oči naší žabky a dále vytvoření jakéhosi lemu v místě, kde je horní část těla spojena se spodní. Nejprve tedy do modelu přidáme další vertexy a edges pomocí již známého nástroje Insert edge loop tool. Kliknutím na jeho ikonu v Shelf-u ho tedy aktivujeme a přidáme jednu řadu do zadní části žabky a dvě do přední:

Nyní je potřeba nově vložené edges a vertexy porůznu přesouvat, aby se tvary našeho modelu co alespoň trochu začaly blížit předloze. Vzhledem k tomu, že nemodelujeme podle referenčních výkresů, je to čistě na vás. Doporučuji použít edge select [F10] a nejprve posunout svislé hrany směrem ven, a poté přepnout na výběr vertexů a tvary doladit tak, aby od „nosu“ plynule stoupala řada vertexů až po nejvyšší bod, který je v místě, kam jsme na začátku vkládali první edge loop, a poté opět plynule klesala. Můj výsledek je zde:

Nyní vytvoříme „stehna“ naší žabky, k čemuž využijeme nástroj Extrude, který vybraný face/faces vytáhne/vytlačí z/do povrchu modelu. Vybereme proto 2 faces v zadní části žabky a na Shelf-u kliknutím na ikonu aktivujeme nástroj Extrude. Objeví se nám již známe manipulátory pro přesun a změnu velikosti, nyní spolu s přepínačem , který určuje, zda Extrude pracuje v lokálním (Local, ve vztahu ke zvolené části modelu) nebo globálním (World, ve vztahu k soustavě souřadnic celé scény) režimu. Nám nyní vyhovuje lokální režim, takže klikneme a potáhneme šipku (=přesun) ve směru od povrchu objektu, abychom vytvořili mírně vystupující výstupek:

Ke „stehnům“ to však má ještě daleko, opět je jejich tvar potřeba upravit. [Q] se vrátíme k vybírání a [W] aktivujeme move tool a posuneme oba vyextrudované faces směrem dolů, a to tak, aby jejich spodní hrana byla zarovnána se spodní hranou celého modelu. Smažeme spodní dva faces a poté přepneme pomocí [F10] na výběr hran – posuneme horní dvojici směrem dolů a k povrchu žabky, to samé uděláme s přední svislou hranou. Vznikne tak základ pro pozdější plynulé zaoblení v těchto místech, ale to už předbíhám. Nyní je potřeba ještě plynule napojit zadní část stehna na původní model, protože zatím se nám tam vytvořil nehezký zlom:

proto tento face smažeme a to samé uděláme s dalšími dvěma, které na něj na stehně navazovaly. Vznikne nám tak díra, kterou zacelíme následujícím způsobem:

1. Vybereme dvě svislé protilehlé edges jako na obrázku, na Shelf-u zvolíme kliknutím na ikonku nástroj Bridge
2. vytvoří se nám spojení mezi zvolenými Edges, ale pro nás nevhodně rozdělené pěti dalšími edges. To napravíme tak, že v Channel boxu rozklikneme poslední použitý nástroj, tedy v sekci INPUTS to bude polyBridgeEdge1, a parametr Divisions přepíšeme z 5 na 0.
3. Stále však máme ještě menší díru v modelu. Proto dvojklikem na jednu z edges, které ji ohraničují, vybereme celou řadu a poté zvolíme Mesh -> Fill Hole, čímž ji zacelíme.

Jak jste si všimli, vytvořili jsme trojúhelníkový polygon, triangle. Jsou situace, kdy se za trojúhelník v modelu pomalu nabodává na kůl, protože jejich výskyt může později v procesu tvorby způsobit neočekávané chyby při vyhlazování, animaci atd. Na druhou stranu, ulehčí nám často práci, protože nebudeme muset model upravovat a „překopávat“ tak, abychom se bez nich obešli. V našem případě trojúhelník ničemu nevadí, budeme s nimi ale velmi šetřit.

Další na řadě je vytvoření „očí“. Nejprve do modelu pomocí Insert edge loop vložíme další řadu edges, tentokrát vodorovnou, která rozdělí bok zhruba na polovinu. Poté vybereme face v místě oka a stejně jako u stehna ho pomocí Extrude v lokálním režimu vytáhneme kousek nad povrch modelu. Nyní vybereme vždy protilehlé dvojice vertexů na spodní hraně nového výstupku a původního povrchu a sloučíme je pomocí Edit Mesh -> Merge.

Ještě doladíme tvar očí a nezapomeneme upravit tvar těla posouváním edges a vertexů, které jsme na začátku tohoto odstavce vytvořili. Výsledek by měl vypadat zhruba takto:

Posledním krokem v této první části seriálu je vytvoření lemu a pacek, kterými horní polovina těla dosedá na spodní. [F10] přepneme na výběr edges a vybereme celou spodní hranu modelu. Opět použijeme nástroj Extrude, nejprve lokálně směrem od modelu. Vytvořenou řadu edges posuneme směrem dolů a opět vyextrudujeme, tentokrát globálně směrem dolů, a pak ještě jednou, lokálně směrem dovnitř:

Jakmile použijete nástroj Extrude poprvé, na další extrudování ho nemusíte aktivovat kliknutím na ikonu v Shelf-u, ale stačí stisknout [G] – opakování naposledy provedené operace. Samozřejmě to funguje i na ostatní nástroje, nejen na Extrude.

Pokud si nyní model prohlédneme ve „vyhlazeném“ (Subdivivded) zobrazení – [3], uvidíme, že hrany lemu jsou málo ostré. Abychom to napravili, přidáme ještě jednu edge loop. takže zpátky do normálního zobrazení pomocí klávesy [1] a použijeme tedy nám již důvěrně známý Insert Edge loop tool, který máme v Shelf-u, abychom vložili jednu edge loop do spodní části před chvílí vytvořeného lemu:

Zbývá už jen dodělat „packy“, které drží obě poloviny těla pohromadě. Modelovat budeme celkem tři, po dvou na přední a zadní straně a jednu na boku. Použijeme opět Extrude, nejprve však musíme do modelu přidat další dvě edge loops, abychom měli odkud:

nyní vyextrudujeme vždy dva faces v patřičném místě směrem dolů (globální extrude):

Když si zkontrolujeme výsledek ve subdivided zobrazení [3], zjistíme, že v místě přechodu lemu v packy se nám vytvořil nepěkný přechod, který nejsnáze opravíme přidáním dalších edges do tohoto místa, čímž vytvoříme ostřejší přechod mezi packou a lemem. Mohli bychom opět přidat další edge loops, ale tím bychom zbytečně zahustili celý model i v místech, kde to nepotřebujeme. Proto použijeme poslední z nástrojů, který jsme dnes přidali do Shelf-u, a to Split Polygon Tool. Ten umožňuje vést edge loop namísto celého povrchu modelu a mezi dvěma sousedícími edge loops, jako to dělá Insert edge loop, ale prakticky libovolně dle našeho přání.

Klikneme tedy na ikonku , čímž aktivujeme nástroj Split Polygon Tool. poté klikneme na edge ve spodní části lemu v blízkosti packy a umístíme tak první bod. Dále pokračujeme přes všechny edge na horní stranu lemu a cestu zakončíme ve vertexu jako na následujícím obrázku:

Nezapomeneme Split Polygon Tool ukončit klávesou [Enter]. Pokud se během přidávání bodů spleteme, můžeme poslední bod smazat klávesou [Delete] a chybu opravit. Ten samý postup zopakujeme i na druhé straně packy. Poté stejným postupem doděláme zbylé dvě packy:

Ještě prohlédneme celý model a doladíme některé části. Opět se řiďte spíše citem, porovnávejte svůj 3D model s předlohou. Já jsem upravil tvar stehen, očí a hřbetu. Nakonec jsem ještě přepracoval topologii kolem pacek, abych se zbavil trojúhelníků a nebyl tak obviňován z toho, že dávám špatný příklad:

Začátkem března oznámila společnost Autodesk vydání nové verze populárního modelovacího a animačního nástroje Maya. Pojďme se podívat, co tato nová verze přináší.

Na první pohled si každý povšimne nového, tmavě šedého uživatelského rozhraní:

Nejedná se však o pouhou kosmetickou změnu, protože za ní stojí přepsání celého GUI v Nokia Qt.To s sebou přináší řadu novinek a výhod:

• rozhraní je (chtělo by se říci konečně) stejné jak vzhledově, tak funkčně napříč všemi platformami, tedy Windows, Linux i Mac OS, přičemž posledně jmenovaný systém se (také konečně) dočkal i 64-bitové verze.
• uživatel má ještě větší volnost při přizpůsobování rozhraní, které nyní podporuje přetahování panelů (drag&drop) a záložky pro jednotlivá okna (např. Channel box a Attribute editor).
• přepracování se dočkaly i některé editory, zejména je tu nový Hypershade a Camera Sequencer; velkých změn doznal i Graph editor, nové je i okno Open/Save file, které je nyní čistě záležitostí Mayi a nevyužívá se tak standardní Open/Save dialog operačního systému. Kdo by ho však chtěl používat nadále, může si ho znovu zapnout v předvolbách.

Nový Save/Open file dialog
• velkou změnou je i nový Color Chooser, který si v nové verzi pamatuje větší počet dříve použitých barev, umí si „kapátkem“ nabrat barvu přímo z obrazu a podporuje více způsobů výběru barev
• samostatně zmíním přepracovaný Shelf editor, který kromě pohodlnější práce s ním přináší i přepracované nastavení uživatelských ikon pro jednotlivé příkazy; ty také nyní podporují řadu nových obrazových formátů. Nově lze také jednotlivým ikonám v Shelf-u přiřazovat barevné pozadí dle libosti.
• v nabídce volby rendereru pro viewport přibyla nová položka, označená Viewport 2.0. Využívány jsou nové možnosti akcelerace zobrazení přes moderní GPU, což ve výsledku vede k plynulejší práci s obrovskými scénami. Objevilo se mnoho videí, které ukazují zcela plynulou práci ve scénách např. s 15ti miliony polygonů, to vše v texturovaném a nasvíceném zobrazení.

Změn v samotném rozhraní je celá řada a mohl bych ještě pokračovat, ale to by se pomalu nedostalo na ostatní novinky. Zmíním pouze jednu zajímavost v souvislosti s GUI na platformě Windows, na kterou jsem narazil při testování. Pokud je v OS Vista / 7 vypnuté grafické rozhraní Aero, např. používáte-li schéma vzhledu ala Windows 2000, rozhraní Mayi a zejména hotbox se nevykresluje korektně, viz screenshot:

Hotbox s vypnutým rozhraním Aero, kdy se za ním, jakoby na pozadí, zobrazuje i výřez levé horní části obrazovky…

…a po jeho zapnutí, kdy je vše v pořádku.

Nejprve jsem podezříval starší ovladače grafické karty, ale jejich aktualizace nepomohla. Při hledání řešení jsem na internetových fórech narazil na řadu uživatelů, kteří měli stejný problém, evidentně nezávislý na grafické kartě, jehož řešením je právě zmíněné zapnutí Aera.

Jádro & výkonové optimalizace

Výpočetní jádro se dočkalo výkonových optimalizací, které by se měly týkat zejména zrychleného načítání textur do velkých scén (týká se formátů .bmp, .png, .tga a .png) a renderingu s Global Illumination při použití shaderu mia_material_x_passes. Další zrychlení se týká Artisan-u (Paint & Sculpt nástroj), který je nyní rychlejší při kreslení na rozsáhlé NURBS povrchy; stejně tak byl vylepšen sculpting, práce na modelech s vysokým počtem polygonů bude v tomto režimu o něco příjemnější.

Animátory jistě potěší zrychlení při výpočtu constraints a nelineárních deformátorů (ty nyní podporují výpočet ve více vláknech a lépe tak vytěžují moderní vícejádrové procesory).

Modelování

Velkou novinkou mezi nástroji pro polygonové modelování je nástroj Spin Edge tool, který umí otočit Edge nebo jejich řadu podlesvého středu a „přepojovat“ je plynule k vertexům po obvodu. Popis je kostrbatý, více napoví následující ukázka :

Válec, uzavřený n-gonem, rozděleným jednou edge…

…kterou lze pomocí Spin Edge tool krásně rotovat.

Klávesová zkratka pro tento užitečný nástroj je [Ctrl] + [Alt] + [šipka vlevo/vpravo] (podle požadovaného směru rotace).

Dalším užitečným nástrojem, který nám přibyl, je Connect arbtitrary component, který umožňuje rychle vytvořit řadu Edges mezi vertexy a středy edges.

Velkým pomocníkem pro ty z nás, kteří preferují polygonové modelování, je možnost vložit do modelu neviditelný face (Invisible Face) – pokud potřebujeme v daném místě jeden nebo více faces, které mají ovlivňovat zbylou geometrii (např. na subdivided modelu), ale není žádoucí, aby byl vidět na renderu, nastavíme mu tento parametr a je to :

Krychle vlevo má pro čelní stěnu nastaven parametr Invisible faces, kdežto krychle vpravo má tytéž faces vymazány. Rozdíl je jasně patrný na renderu.

Do nabídky křivek přibyl nový typ, a to Bézierova křivka. Na rozdíl od zbylých typů není její zakřivení určenou pouze vzájemnou pozicí sousedících bodů křivky, ale lze ho ovlivňovat prostřednictvím „táhel“ v každém vrcholu křivky, podobně, jako když s křivkami pracujeme v nějakém 2D vektorovém programu:

Další větší novinky pouze ve zkratce:

• nástroj Scale nyní – stejně jako Move – funguje i podle vedlejších os 3D prostoru (Local, Object, Normal aj.)
• Pinch Brush – Artisan dostal novou volbu štětce – Pinch, která vytahuje/vtlačuje geometrii a zároveň vertexy v této části přitahuje k sobě, což je užitečné, chceme-li např. vytvořit ostře řezané záhyby, výstupky a další:
  
• ve volbách Soft Selection Tool přibyl režim Object, který umožnuje použít Soft selection na objekty bez deformace jejich vlastní geometrie, např. k nepravidelnému rozmísťování větší skupiny objektů (napadají mě např. stromy, poházené krabice atd.):

Vybraný objekt…

…aktivace Soft selection v režimu Object…

…a stav po několika přesunutích různými z kostek.

Animace a riggování

I animátoři se mohou těšit na řadu nových nebo vylepšených nástrojů a funkcí. Již zmíněný Camera Sequencer si klade za cíl přinést do Mayi základní vlastnosti střihových programů. Umožnuje uživateli připravit si jednotlivé záběry na časové ose, vyrenderovat je, ozvučit (podporováno je samozřejmě více audio stop) a případně kombinovat výstup s předtočeným/předrenderovaným videem.

Důležitou novinkou je i vylepšený timewarping, tedy globální zpomalení/zrychlení času v celé scéně v daném záběru (někdy se označuje také termínem speed ramping, odpovídající český překlad bohužel neznám). Nyní se zadává křivkou, jejíž tvar určuje průběh času v záběru. Tato křivka je nadřazená časování celé scény, tedy její změnou snadno a rychle změníme výsledné časování.

Také Graph editor doznal změn. Přibyla možnost filtrovat si zobrazované křivky akcí pomocí voleb Display Directly Connected only (zobrazí pouze zvolené křivky v daném kanále), Pin Curve (křivka se bude zobrazovat vždy nezávisle na ostatních volbách a také pomocí navolení vlastního barevného schématu pro zvolené křivky.

Co se riggování týče, objevily se nové nástroje pro snadnější práci s povrchy zakostěných objektů (Paint Skin Weight Tool). Váhu jednotlivých částí povrchu lze nyní kopírovat, vkládat a přesouvat; pomocí volby Show influences si pro zvolené vertexy lze zobrazit co je ovlivňuje.

Interactive skin binding je nový nástroj pro rychlé určení počáteční váhy vybraných částí meshe pouze pomocí změny tvaru/velikosti a přesunu modifikátoru ve viewportu. Takto rychle vytvořené, hrubé přiřazení už potom snadno doladíme pomocí Weight Paint Tool.

Dual quaternion spinning je novou metodou pro výpočet deformace povrchu v místě kloubu, aby se předešlo nežádoucím deformacím, např. zploštění ruky/nohy v lokti atd.

Dále opět pouze ve zkratce:

• nové volby u některých deformátorů, např. Mirror deformer weight
• 2 nové typy Constraints, a to Point on Poly a Closest point

Dynamika a částicové efekty

Tato část Mayi není úplně mojí parketou, proto se omezím jen na stručný přehled podle oficiálních materiálů Autodesku:

• hlavní změnou má být vylepšený Dynamics Relationship editor
• funkce Auto – resize pro Fluid effects, která na základě přednastavené hodnoty (Treshold) zvětší nebo zmenší container pro částice, pokud hustota (density) částic v blízkosti stěn containeru dosáhne této hodnoty
• Set Attractive Repulsion – funkce generující přitažlivé nebo odpudivé síly mezi voxely, což lze využít k vytvoření efektů jako jsou galaktické mlhoviny a další.
• nové parametry simulací
• Fluids Lightning – simulace průchodu světla částicemi, podle zveřejněných renderů vypadá velmi působivě

Závěrem

Maya 2011 přináší oproti předchozím verzím výrazné změny, zejména nové uživatelské rozhraní (velmi oceňované už betatestery, mezi kterými byl např. Rob van den Bragt z věhlasného studia The Mill) a Viewport 2.0. Dále jsou tu podstatná rychlostní vylepšení a nové nástroje/funkce snad ve všech částech programu, přičemž na své si přijdou především modeláři a animátoři. Celkově jde pak rozhodně o velký skok vpřed, takže pokud jste měli v plánu upgradovat nějakou ze starších verzí Mayi, myslím si, že 2011 je pro to více než vhodná. Cena nové standalone verze byla stanovena na 3 495 USD, upgrade z předchozí verze pak vyjde na polovinu této částky.

K dispozici je klasická 30ti denní zkušební verze, kterou si – jak už je u Autodesku zvykem – po vyplnění formuláře můžete stáhnout z oficiálních stránek.

Zdroj: grafika.cz

Takže nejprve slovně: nové karty pochopitelně jsou profi variacemi na DirectX 11 Radeony, podrobněji se tedy architekturou zabývat nebudeme.. U nových FirePro AMD hovoří o až 2,26× vyšším výkonu v GPGPU pro single i double-precision a celkově slušném nárůstu výkonu oproti předchozí generaci (viz graf), samozřejmě také o podpoře Direct Compute či OpenCL a pochopitelně o možnosti připojit na jednu kartu až 6 monitorů (Eyefinity – záleží na daném modelu, kolik výstupů má vyvedeno).

Nyní již jen obrazovky z prezentace, parametry si z nich přečtete sami, jakýkoli komentář je víceméně zbytečný.

V7800

V5800

V5800

V3800

2460MV

A nyní nové ATI FirePro v malém srovnání:

GPU pracuje s 1600 shadery na frekvenci 825 MHz, pak je tu 3bitová display pipeline a paměti GDDR5 připojené přes 256bitové rozhraní mají kapacitu 2 GB a pracují na frekvenci 4600 MHz. Karta také obsahuje celkem čtyři výstupy DisplayPort a i přes dva 6pinové konektory si vezme maximálně 225 W.

Podporovány jsou DirectX 11, OpenGL 4.0 & 3.2, OpenCL 1.0, CrossFire Pro, ATI Eyefinity a je k dispozici pro předobjednání za 1500 USD.

3D animace, modelování, vizuální efekty, renderování a kompoziční práce

Program Autodesk® Maya® nabízí umělcům ucelené a rozšiřitelné kreativní prostředí s pokročilými nástroji pro 3D animaci, modelování, simulace, vizuální efekty, renderování, Matchmoving (sledování pohybu) a obrazovou postprodukci. Všechny tyto funkce jsou integrovány v jediné, cenově velmi výhodné aplikaci. Maya 2011 je nově nabízena i ve verzi pro 64bitový operační systém Mac OS® X a přináší revitalizované uživatelské prostředí, více interaktivní viewport programu, nové střihové funkce pro virtuální kinematografii, integrovanou správu barev a dokonalejší nástroje pro animaci postav.

Mezi nové funkce verze Autodesk Maya 2011 patří:

* Aktualizované uživatelské prostředí—Vychutnejte si dokonalejší a konzistentní rozhraní na všech platformách.
* Nové nástroje pro skeletální deformace—Vytvářejte animace postav s realističtějšími deformacemi modelů, a to lépe a rychleji.
* Nové funkce pro nedestruktivní přenos animací mezi modely—Díky novým funkcím pro nedestruktivní přenos animací budete moci snáze a rychleji opravovat, vylepšovat a opakovaně používat Motion Capture a jiná animační data, a to díky implementaci knihoven Autodesk® HumanIK®.
* Nové 3D střihové funkce—Akcelerujte výrobu previzualizací a virtuálních filmových scén.
* Zdokonalení v oblasti adresování na externí data—Vytvářejte odkazy na soubory a snáze tak segmentujte, recyklujte a sdílejte data.