3D Studio MAX Изнутри

ГЛАВА 3

Понимание человеческого зрения и камер

Вероятно, вам знаком пример, когда рельсы ровной железной дороги на плоском грунте уходят к горизонту. Кажется, что на расстоянии рельсы сходятся в одной точке. Рельсы являются предельным примером из-за того, что несколько сделанных наблюдений сильно различаются и их можно разделить. Этот пример не отражает истинной сложности зрительных данных, которые вы воспринимаете практически в каждый момент.

Ваш глаз воспринимает много изображений - и очень быстро - после чего ваш разум составляет форму всей картины, из которой он делает выводы. Мозг организует очертания и формы в соответствии с пространственными соотношениями. Если проанализировать моментальный снимок сцены, можно увидеть, что все линии "наклонены" или сходятся в точку. Но "глаз разума" стремится откорректировать вид реального мира и понимает, что эти линии параллельны, а не сходящиеся в точку. Последнее является интерпретацией реальности - и, кроме того, объекты на самом деле являются параллельными. Через мир, который ваш разум воспринимает пространственно, гораздо проще продвигаться. Представьте себе мир, в котором вы должны постоянно оценивать эффекты перспективы, прежде чем прогуляться через комнату! Возможность не видеть мир в перспективе является очень полезной и более нормальной. Ваш разум выполняет эту пространственную трансформацию автоматически.

Для настоящего понимания перспективы следует узнать о том, как видеть мир не в виде пространственных изображении, полученных в результате трансформаций вашим разумом, а в виде моментальных снимков из камеры. Перспектива познается; она не является очевидной. Художники узнают о том, как обнаружить сходящиеся в точку линии и исчезающие точки, когда они рисуют сцену, и держат эти правила в уме, производя наброски объектов. Перспективы не понимали полностью вплоть до появления Ренессанса, поэтому не чувствуйте себя неудобно, если перспектива не сразу очевидна для вас.

Хотя ваш разум не интерпретирует того, что видит, в соответствии с правилами перспективы, последние ему известны. Рисунок или иллюстрация, у которых есть перспектива, для любого кажутся имеющими недостаток. Вы можете и не определить что же не так, но интуитивно чувствовать этот факт.

Перспектива оказывает огромное влияние на воспринимаемое настроение и действие изображения. Сцена, нарисованная с плоской перспективой, кажется стабильной и удаленной. В противоположность этому, очень обширная перспектива придает сцене движение, приближает ее и, может быть, делает сцену несколько нестабильной. Перспектива вносит важный вклад в композицию. Знание основных правил перспективы поможет выполнять композицию схемы так, чтобы достигнуть желаемых результатов. На рисунке 3.12 показаны два одинаковых вида города - один с плоской перспективой, а другой - с обширной. Оба вида сделаны вдоль одной линии взгляда (через линзы разных размеров и на разных расстояниях), но создают очень различные впечатления от одной и той же сцены.

Правила и эффекты перспективы гораздо проще понять путем анализа фотографий. Эти замороженные изображения, сделанные со стационарной выгодной позиции, не позволят вашему глазу разума ассемблировать изображения. Каждый вид перспективы, который предоставляет 3DS МАХ, по существу, является такой фотографией.

Аналогия с камерой 3D Studio MAX

Исключительные возможности перспективы заложены в среду 3D Studio MAX при помощи камер, видового окна Perspective и даже видовых окон Spotlight. Можно использовать все это, чтобы немного узнать о том, как перспектива влияет на восприятие, производя эксперименты с этими инструментами в своих сценах.

3D Studio MAX связывает правила перспективы с терминами фотографии. В основе описаний используется 35 мм рефлексивная камера с одной линзой (Single-lens-reflex, SLR), наиболее используемая камера со сменными линзами. Вся терминология, связанная с линзами, которая используется в 3D Studio MAX, соответствует терминологии, принятой для 35 мм фотокамер (отметим, что обозначение 35 мм относится к размеру пленки, а не к размеру линз).

Фотокамера является хорошей аналогией, поскольку можно взять любую 35 мм камеру и воспроизводить эффекты, которые создаются в 3DS МАХ. Конечно при помощи 3D Studio MAX имеется возможность делать "фотографии", которые нельзя сделать с помощью фотокамеры. Однако для композиционных эффектов это одно и тоже. Если вы можете видеть что-нибудь через 35 мм фотокамеру, это можно воспроизвести в окне Camera.

Типы линз для камеры 35 мм

С влиянием на зрение размеров линз 35 мм камеры следует познакомиться, потому что это является аналогией того, что 3DS МАХ использует для описания поля обзора в видовых окнах Camera (рис. 3.13). Отметим, что такое соотношение справедливо только до тех пор, пока используется камера такого же типа. Другие стандарты размеров пленки (например, 4"х5" или 70 мм для движущегося изображения) имеют другие диапазоны размеров линз для приведения в соответствие с полем обзора. В 3DS МАХ размером линзы по умолчанию является 43.46 мм, что создает поле обзора, эквивалентное вашему естественному взгляду - 45°.

Изменение размеров линз

Чем меньше размер линзы камеры, тем шире поле обзора и больше подчеркивается перспектива. Попытайтесь самостоятельно отрегулировать камеры на модели Toy Block. По мере того, как выбираются линзы меньшего размера, поле обзора увеличивается. Манипуляция размерами линз делает эту зависимость очевидной.

1. Загрузите toyblock.max из сопровождающего CD-ROM.

2. Нажмите Н для доступа к диалогу Select Objects (выбрать объекты). Выберите Camera-Three-Point и щелкните на Select для выбора камеры.

3. Щелкните на панели Modify для просмотра параметров Camera-Three-Point. Теперь камера имеет умеренную ширину, линзы 35 мм.

4. Щелкните на кнопке 15 мм. Кажется, что вид через камеру "увеличился", хотя камера никуда не двигалась (это видно в окне Тор). FOV камеры существенно увеличивается и перспектива куба в виде через камеру является очень обширной.

5. Теперь попытайтесь использовать большие линзы, например, 85 мм и 135 мм. Камера не двигается, но индикация FOV продолжает сжиматься по мере того, как камера "уменьшает" вид, а перспектива становится менее обширной.

6. Щелкните на кнопке 35 мм для восстановления первоначального FOV и активизации видового окна Camera-Three-Point.

7. Щелкните на пиктограмме Perspective и переместите мышь вверх и вниз.

При этом происходит одновременное улучшение и изменение FOV, что точно показывает, как изменяется обширность перспективы при изменении размеров линз. (Этот эффект описан дальше в главе 20, "Камеры и установка снимка".)

Широкоугольные линзы

Линзы размером меньше 50 мм (точнее, меньше 48.24 мм) обеспечивают большее поле обзора, чем это обычно может сделать человеческий конус зрения. Такие линзы считаются широкоугольными, а сделанные с их помощью виды часто называются широкоугольными видами. Эффекты перспективы, достигнутые при помощи таких линз, являются преувеличенными. Набор линз, который обеспечивает Camera/Adjust, соответствует набору линз, который можно приобрести в магазине.

При выборе линз с размером ниже стандартных размеров 35 мм и 28 мм широкоугольные линзы могут вызвать чрезмерное искажение перспективы, что может создать серьезно сбивающие с толку эффекты в зависимости от того, как делается композиция заключительной сцены. Очень маленькие линзы размером 10-15 мм часто называются "рыбьим глазом", поскольку начинают сильно напоминать сферу. Геометрия, которую видно через такие линзы, кажется "согнутой" при просмотре от одной стороны к другой. Самые маленькие линзы 3D Studio MAX, рыбий глаз с размером 9.8 мм, обеспечивают поле обзора в 178° и при этом создается такое впечатление, что вы смотрите практически позади себя! Подобные линзы следует использовать для очень специальных эффектов.

ПРИМЕЧАНИЕ

Важным восприятием человеком трехточечной перспективы является то, что когда объект становится более обширным, кажется, что он увеличивается (или уменьшается наблюдатель). Такой эффект основан на ежедневных наблюдениях. Если здание очень высокое, а вы стоите возле него, очевидно, что вертикальные линии здания сходятся в верхней точке вдали от вас. Чем ближе вы находитесь, тем больше здание заполняет сцену. Когда вы напрягаете шею, чтобы рассмотреть его, вид искажается еще больше. Обширность трехточечной перспективы (рис. 3.14) может еще больше усилить эти эффекты - простой блок кажется очень большим.

Телефотолинзы

Линзы с длиной более 50 мм называются телефотолчнзами. Эти линзы могут изменять масштаб сцены больше, чем может сделать ваш глаз, и работают по принципу телескопа. Большие телефотолинзы, которые часто появляются в руках спортивных фотографов, на самом деле имеют размер небольших телескопов. Размеры сцены, которые эти линзы могут воспринимать, пропорционально меньше, и их эффектом является уплощение перспективы. Обширность перспективы сведена к минимуму, поэтому виден только небольшой угол сцены. Такой эффект можно смоделировать на фотографии путем подрезки небольшой области и анализа отсутствия сходящихся в точку линий и уплощения перспективы. Иногда следует отдать предпочтение уплощенной перспективе.

Линзы 85 мм получили прозвище портретных линз, поскольку что они немного уплощают характеристики предмета, в результате чего получается более плоское изображение. Если вы будете использовать для портрета широкоугольные линзы, они исказят характеристики предмета и вы можете потерять свой заказ.

При выборе линз для камеры никогда не следует выходить из широкого диапазона. 3DS МАХ имеет неправдоподобно высокий предел для размеров линз, составляющий 100.000 мм (при соответствующем FOV в 0.025). Такие линзы эквивалентны большому обсерваторному телескопу или очень мощному электронному микроскопу. Линзы такого размера эффективно уничтожают перспективу и делают вид похожим на проекцию с планера или с настоящего возвышения.

Понимание параллакса

Многие чертежники и художники ограничивают свои иллюстрации двухточечной перспективой из-за человеческого восприятия и простоты использования. Глаз человека стремится "скорректировать" скашивание вертикальных линий сцены. Просмотр изображения в трехточечной перспективе заставляет многих усомниться в его правильности, что типично для видов интерьера, где для получения достаточно большого обзора необходимы широкоугольные линзы. Вертикальные линии вблизи краев вида начинают скашиваться так, что это доставляет наблюдателю неудобства; каждый знает, что стены прямые сверху донизу.

В фотографии схождение вертикальных линий в точку называется параллаксом. Если вы направляете свою камеру вверх или вниз так, чтобы она не находилась на уровне плоскости грунта, вид приобретает трехточечную перспективу и появляются признаки параллакса. Эти эффекты особенно заметны по краям вида и все больше и больше увеличиваются при расширении поля обзора. На рисунке 3.15 показан вид интерьера с параллаксом.

Коррекция перспективы

В традиционной иллюстрации, особенно в фотографиях произведений архитектуры и интерьера, параллакса следует избегать и поэтому фотографы отходят на большие расстояния. Вы можете полностью избежать этого эффекта, всегда удерживая камеру на уровне грунта. Однако подобное может привести к созданию менее захватывающих композиций и, вероятно, заставит подрезать сцену или перемещать камеру на неоправданно большую высоту.

Камеры с видоискателями, также известные как крупноформатные, камеры с изменяемой плоскостью или камеры 45, позволяют фотографу откорректировать эффекты параллакса за счет манипуляций внутренними зеркалами. Такую же возможность имеют камеры 35 мм, у которых имеются специальные линзы управления перспективой (PC). 3DS МАХ обеспечивает практически такую же возможность через опцию визуализатора Blowup (рис. 13.16).

ПРИМЕЧАНИЕ

Композиция сцены

Организация объектов на сцене, их взаимодействие с внешним окружением и способ, в соответствие с которым они наблюдаются, объединяются в форму, называемую обычно композицией или окончательным рисунком. Композиция может оказаться очень субъективной и поэтому очень запутанной для тех, кто пытается узнать о ней. Некоторые художники согласны с ее определением, но большинство подтверждают только то, есть ли в конкретном произведении искусства композиция или ему не хватает композиции. Понимание эффективности композиции - это ощущение или интуиция, которая развивается со временем и основана на некоторых объективных рекомендациях.

Существуют основные принципы, которые многие принимают как правила большого пальца или, по крайней мере, как соображения при организации композиции. При создании композиции учитывайте перечисленные ниже принципы, но помните, что они не являются быстрыми и жесткими правилами. С опытом вы почувствуете, когда следовать этим принципам, а когда их игнорировать чтобы получить хорошую композицию.

• Центр заинтересованности. Сцены необходимо организовывать вокруг центра заинтересованности. Последний не должен быть географическим центром изображения, но скорее служить тематическим фокусом сцены. Сцены, у которых нет центра заинтересованности, выглядят скученными, они не заполнены событиями или просто надоедают. Центром заинтересованности не должен быть объект; например, это может быть исчезающая точка в одноточечной перспективе.

• Симметрия. Сцена не должна быть совершенно симметричной относительно любой из осей. Сцены, имеющие осевую симметрию, выглядят застойными, приглаженными и очень формальными. Когда горизонт имеет центр, сцена выглядит расколотой и в этом случае создание центра заинтересованности может быть затруднено.

• Баланс. Сцена должна быть сбалансированной. баланс относится к общему визуальному "весу", который имеют части композиции. Он может относиться к цвету, темноте или к визуальной сложности, а также к размеру объектов.

• Перекрытие формы. Без некоторого перекрытия формы элементы внутри композиции могут выгля-' деть плавающими, нетвердо стоящими на сцене. Перекрытия объектов внутри сцены обеспечивают большую глубину.

• Негеометрические проблемы. Проблемы композиции не ограничены только геометрией объектов. Текстуры, которые присваиваются объектам, тени отбрасываемые ими, отражения от других объектов и использование фоновых изображений -,все эти элементы композиции следует учитывать.

Как и все правила, перечисленные правила могут нарушаться. Можно создать хорошую композицию, которая не придерживается основных "правил". Обычно художник, который смотрит на работу другого художника, может почесать голову и сказать: "Я не верю, что это работает!"

Грунт рисунка

Иногда художники уменьшают компоненты сцены до их силуэтов, чтобы помочь создать и подтвердить свои композиции. Этот метод делает все объекты на сцене совершенно черными на белом фоне, и создается впечатление, что сцена сзади освещается мощным источником белого света. Видны только итоговые, общие формы. Внутренние края и наложения объектов затемняются. Сцена воспринимается как один быстрый жест. Такой метод называется грунтом рисунка.

Вы можете анализировать грунт рисунка в изображении при каждой визуализации. На рисунке 3.17 показано, как кнопка Display Alpha Channel отображает альфа-канал при каждой визуализации в 3DS МАХ. Это не опция, которую нужно устанавливать, поскольку 3DS МАХ всегда визуализирует альфа-канал и его всегда можно просматривать независимо от того, хотите вы или нет сохранять данное изображение.

Эскизные наброски

Художники и создатели фильмов для улучшения композиции часто используют небольшие эскизные наброски. Эти наброски не должны быть очень детальными и даже очень точными. Термин "эскиз" относится к размеру. Эскиз должен быть велик настолько, чтобы охватить общую композицию сцены - набросок грунта рисунка, рисунки привязки, перекрывающиеся положения "объектов замены" или что-нибудь другое, что лучше всего представляет элементы в композиции. Многие из тех, кто использует эскизы, делают их быстро и часто. Обычно за минуту делается пять-шесть эскизов с целью выбора подходящего. Преимущество эскизов заключается в попытке объяснения, что вы пытаетесь делать и куда двигаетесь.

Клонирующие камеры

Камеры 3DS МАХ являются очень мощными композиционными инструментами. Они позволяют анализировать неограниченное количество углов обзора и пропорции с любой точки. Одним из полезных методов для экспериментирования с композицией является клонирование рабочей камеры, реализуемое через нажатие на Shift. Оставьте активным видовое окно другой камеры для сравнения при экспериментировании с новым клоном. После получения удовлетворительного вида снова и снова выполняйте клонирования до тех пор, пока не будете убеждены, что это ваша окончательная композиция. Может потребоваться сохранение предварительных идей, особенно если за ними стоит сложная анимация. Для этого можно сохранять другие камеры для последующей ссылки, сохранять изображения в файлах МАХ для использования в будущем или сохранить оригинал и унаследовать от него контрольный след сохранения в Keyframer. Если вы уверены в том, что та или иная идея больше не понадобится, можно удалить соответствующие клоны камеры.