Несмотря на универсальность и простоту техники ключевых кадров, существуют случаи, когда использование этого метода не позволяет добиться желаемого результата. Это касается сцен, в которых необходимо отобразить эффекты, подчиняющиеся законам физики.
Поскольку в реальном мире движение любого объекта подчиняется законам физики, для создания реалистичной трехмерной анимации необходимо учитывать влияние многих физических факторов — гравитации, массы тел, направления ветра и т. д. Если это условие выполняется, то анимация выглядит правдоподобно, в противном случае зритель непременно отличит трехмерную «подделку». В реальной жизни все, что нас окружает, постоянно изменяется — шторы слабо движутся, по озеру бежит мелкая рябь и т. д. Аниматору очень трудно воссоздать такую картину методом ключевых кадров.
Кроме этого, при помощи ключевых кадров разработчику трехмерной анимации бывает очень сложно создать реалистичную анимацию некоторых объектов: жидкости, материи, огня, волос, разбивающихся предметов. Алгоритм решения этих проблем настолько сложен, что его разработкой занимаются целые институты.
Модуль reactor
С помощью 3ds Max 8 можно просчитывать анимацию объектов, которая будет подчиняться законам физики. При этом в настройках объектов указываются их физические свойства, на основе которых происходит просчет их поведения и взаимодействия. Просчет таких сложных сцен происходит с использованием модуля reactor 2.
Чтобы понять, что означает термин «динамика в сцене», приведем пример. Допустим, требуется создать простую сцену, в которой мячик падает на пол. В реальной жизни этот мячик несколько раз подпрыгнет, причем каждый последующий раз он будет подскакивать все ниже. Если вы решите делать такую сцену при помощи ключевых кадров, вам придется потратить большое количество времени. Во-первых, необходимо точно вычислить промежутки времени между ключевыми кадрами, а во-вторых, потребуется подобрать положение мячика относительно пола в каждом ключевом кадре. Согласитесь, задание не из легких! Заметьте, что сцена очень проста и объектов в ней только два. Если же представить сцену, содержащую, например, более 10 таких мячиков, то создание анимации с расстановкой ключевых кадров вручную покажется непосильной задачей. В то же время, используя модуль reactor 2, эту сцену можно просчитать за несколько секунд, причем все ключевые кадры будут созданы автоматически, практически без участия пользователя.
При помощи модуля reactor можно просчитать поведение тел при взаимодействии друг с другом, имитацию водной поверхности, материи и многое другое. В ранних версиях 3ds Max reactor, как и некоторые другие модули, был подключаемым, однако, начиная с 3ds Max 5, входит в стандартную поставку программы.
В 3ds Max 8 используется вторая версия модуля reactor. Он полностью интегрирован в 3ds Max 8 — в левой части экрана расположена вертикальная панель с настройками модуля (рис. 5.1).
Панель reactor
Создание сцены при помощи модуля reactor 2 можно условно разделить на несколько этапов.
1. Создание сцены 3ds Max 8.
2. Установка физических параметров каждого объекта, включенного в сцену, при помощи свитка Properties (Свойства) настроек утилиты reactor 2.
3. Объединение объектов в группы.
4. Создание конструкции из компонентов сцены.
5. Анализ и просчет готовой сцены.
Модуль reactor может работать со следующими группами объектов: Rigid Bodies (Твердые тела), Soft Bodies (Гибкие тела), Rope (Веревка), Deforming Mesh (Деформируемые поверхности), Constraints (Конструкции), Actions (Воздействия) и Water (Вода). Эти группы с сокращенными названиями также находятся в группах объектов reactor категорий Helpers (Вспомогательные объекты) и Space Warps (Объемные деформации) вкладки Create (Создание) командной панели (рис. 5.2).
Группа объектов reactor в категории Helpers (Вспомогательные объекты)
При имитации движения объектов, связанных между собой, применяются Constraints (Конструкции). В модуле используются разные типы конструкций, наиболее интересными из которых являются Cooperative Constraints (Объединенные конструкции). В их числе:
± Rag Doll Constraint (Ограничение куклы) — поворот тел на угол, не превышающий заданное значение (примером данной конструкции может служить плечевой сустав руки);
± Hinge Constraint (Ограничение поворота) — движения одного объекта относительно другого вокруг заданной оси (например, локтевой сустав руки и колено);
± Prismatic Constraint (Призматическое ограничение) — поступательные движения, подобные тем, которые осуществляют роботы и другие механизмы;
± Car-Wheel Constraint (Ограничение колеса) — симуляция поведения колес транспортного средства.
В процессе работы над сценой удобно использовать окно Real-Time Preview (Просмотр в реальном времени). Его можно вызвать, нажав кнопку Preview in Window (Предварительный просмотр в окне) в свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) настроек модуля reactor. Чтобы открыть настройки этого модуля, необходимо перейти на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и нажать кнопку reactor. При нажатии кнопки Preview in Window (Предварительный просмотр в окне) появится окно, внутри которого автоматически визуализируется первый кадр (рис. 5.3). Чтобы воспроизвести анимацию, нужно выполнить команду Simulation4Play/Pause (Имитация4Воспроизвести/пауза) или просто нажать клавишу P. В данном окне также можно указать прорисовку сетчатой поверхности для каждого объекта, по которой модуль будет просчитывать взаимодействия. Внизу окна отображается время анимации.
