MoXPig – modeling, distribuce, animace a osvětlení - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

16. srpna 2007, 00.00 | Když jsem poprvé spatřil modul MoGraph, říkal jsem si, že je podobný již nevyvíjenému, ale velmi užitečnému pluginu Jenna. Jenže on je mnohem, mnohem dál. Pravda, ale zároveň obsahuje množství charakteristik, které se hodí i těm, kteří jeho animační možnosti nevyužijí. A to byl první impulz k tomu, abych se začal zabývat vlastním řešením – MoXPigem.

A co je vlastně ten MoXPig? Je to poměrně široký balík nástrojů řešení, jehož název je odvozen od pojmu „Motion“- tedy pohyb, a v tomto smyslu jsem se inspiroval od MoGraphu. Střední část jména pochází od „XPresso“, to je ono X a poslední Pig je jen slovní hříčkou pocházející z upravené české výslovnosti XPressa jako XPrase. Určen je CINEMĚ 4D R10.

Jaké objekty MoXPig obsahuje? Kromě již známých a dříve popisovaných objektů (objekty A-tools a fence) je to slušná řádka novinek. Takže si je postupně představíme.

Nejdříve si ale musíme přeci jen specifikovat oblast použití objektů MoXPig. Objekty této sady jsou určené pro pokročilou distribuci vašich kopií v lineárním směru, po objektu (křivce nebo polygonovém), pro řízení velikosti a natočení těchto kopií, a to až dvěma nezávislými efektory (jedním na velikost, druhým na natočení). Můžeme tak vytvářet velmi efektní a realistické chování žaluzií včetně jejich „zadrhnutí“ na jedné straně (lineární distribuce, řízení natočení). Všechny parametry jsou řízené velmi komplexně a samozřejmě jsou animovatelné.

Stejné možnosti pro řízení kopií máme i pro řízení světel. Můžeme tak vytvářet komplexní „light“ dome, ve kterém máme zadané přechody barev i jasu (můžeme tak simulovat slunce i osvětlení oblohou nezávisle), ale také tento systém můžeme použít pro řízení lineární distribuce světel, což se může hodit i pro osvětlení různých typů chodeb a podobně. Přitom můžeme stále pomocí efektorů standardního MoXPigu řídit velikost instancí nezávisle na řízení barvy efektorem pro světlo.

Koridor osvětlený řadou světel řízených systémem MoXPig a MoXPig light

Potřebujete rozmístit objekty na křivku a chcete polohy objektů řídit automaticky jedním objektem? Potřebujete například vytvořit systém „pásu“, který se bude chovat zcela přirozeně a hlavně automaticky? Pak další objekt tento problém řeší a co víc, samozřejmě spolupracuje se všemi efekty MoXpig objektů – efektorů, a je plně animovatelný.

Animace rotujícího objektu je velmi běžným tématem, ale samotné řízení animace rotace není zase tak flexibilní. Efektní by tedy bylo řízení a´la řízení plynem či otáčkami za minutu a jedním parametrem. To je další objekt, pojmenovaný rotator.

Klasickým příkladem XPressa a animací je animace kola – jeho automatické rotace, jak se pohybuje základní objekt – automobil. I tento objekt je pro vás připraven.

I další objekty jsou podle mého velmi užitečné. Představme si situaci, kdy máme připravený polygonový model nějakého objektu (například obličeje) a ten je symetrický, tedy pracujeme jen s polovinou. A potřebujeme jej interaktivně doladit. Musíme tedy dávat dosti pracně pozor na to, abychom nepřekročili hranici symetrie. Další objekt tohoto setu (Border corrector) tento problém řeší automaticky.

Potřebujete vytvářet primitiva stejně jako v případě „CADových“ aplikací? Tedy nikoliv od jejich středu, jako to je v CINEMĚ 4D standardem, ale pomocí úhlopříčky? Pak se vám bude hodit další objekt. Pomocí něj můžete editovat jednoduchou polygonovou krychli pomocí jejího bodu v úhlopříčce (v režimu bodů) a zároveň můžete pomocí zkratek CINEMY 4D pohybovat a otáčet celým objektem (4 a 6 na NumLocku). Potřebujete ale skutečné primitivum? Stačí vytvořit skutečné primitivum Krychle a umístit jej jako podobjekt tohoto objektu – automaticky se zarovná (zkratka pro vytvoření objektu jako podobjektu je Shift).

Ne vždy je nutná krychle, proto máme k ruce také objekt jednoduchého polygonu řízeného stejným způsobem.

A další? Mimo výše zmíněné objekty jsme také do balíku přidali objekt Fence, který vychází z dříve popisovaného objektu plotu, pro jehož řízení bylo opět použito XPresso a také objekty A-tools, což jsme zmínili již v úvodu. Tyto objekty obsahují řízení úhlopříčkou objektu primitivní krychle, válce a kužele (avšak toto zadání není tak flexibilní jako nový systém) a také speciálně řízený objekt HyperNURBS – jehož segmentace se mění podle vzdálenosti kamery, a totéž řízení u objektu Rotace NURBS.

Komplexní popis objektů sady MoXPig (více na adrese http://3d.digitalmedia.cz/plugins/moxpig/featurelist_cz.aspx)

A to nejlepší nakonec. Jaká je cena celé knihovny? Pro nekomerční použití je zdarma, pokud jej využijete ke komerčním účelům, tak byla stanovena částka 15 USD přes systém PayPall.

Oficiální popis a video tutoriály objektů knihovny MoXPig

více na http://3d.digitalmedia.cz/plugins/moxpig/index_cz.aspx

codec naleznete na www.techsmith.com

Border Corrector

Modelujete často symetrické modely za využití objektu Symetrie? Pak i vy občas pocítíte, že by bylo příjemné mít body v ose symetrie zabezpečené tak, aby se z této osy nepohnuly. Aby bylo možné je posouvat v rovině symetrie, ale aby byly vždy v hodnotě oné kritické osy zabezpečené, a tím pádem aby byl model vždy v ose symetrie spojitý. Modelování by pak bylo podstatně snazší a hlavně příjemnější. Tak přesně to umí Border Corrector.

Video (camtasia codec)

Použití:
1. U svého osově souměrného objektu vyberte body v ose symetrie a uložte výběr
2. Vytvořte objekt Border Corrector z Prohlížeče obsahu a nastavte osu symetrie, do příslušného pole zadejte jméno zachovaného výběru
3. Umístěte objekt Border Corrector jako podobjekt vašeho modelovaného tělesa – a modelujte (doladit můžete osu symetrie pomocí parametru Offset).

Cube MoXPig

Při práci zejména v architektonických scénách není vždy nejvhodnější centrální systém zadávání primitiva krychle. Podstatně více by se hodilo, pokud bychom mohli zadávat úhlopříčnou velikost a zároveň polohu s rotací. To nám umožňuje právě tento objektu. Vždy pracujeme v režimu bodů, ve kterém definujeme úhlopříčný roh krychle a pomocí speciálních zkratek CINEMY 4D "4" a "6" na numerické klávesnici můžeme v režimu bodů pohybovat a otáčet celým objektem. Díky tomu máme skutečně komplexní systém ovládání objetu pomocí jeho úhlopříčky. Naše krychle však není primitivní. To ale nevadí, protože jakmile vložíme primitivní krychli jako podobjekt tohoto objektu, upravíme si parametry primitiva, aby svou polohou a velikostí odpovídalo editovanému objektu.

Video (camtasia codec)

Polygon MoXPig

Objekt podobný objektu předchozímu s tím rozdílem, že obsahuje jen jednoduchý objekt jednoho polygonu bez dalších voleb. I tak se však jedná o poměrně výkonné nastavení základního objektu s častým využitím.

Bicycle

Potřebujete vytvořit animovaná kola? U objektu, který se komplexně pohybuje? Pak jistě není řešení animace rotace, protože co když bude pohyb nadřazeného objektu, například automobilu, komplexní. Ideální by tedy byl nějaký nástroj, řekněme trochu nadneseně plugin, který by pohyb – rotaci kola, automatizoval tak, že jak se bude pohybovat automobil, bude se kolo pohybovat s ním, a to zcela korektně. A takový plugin jsme pro vás připravili. Opět se jedná o nastavení Xpresso, ale velmi, velmi komplexní.

Video (camtasia codec)

Použití:
1. Objekt Bicycle je rodičovským objektem objektu, ve kterém je kolo, ale ovládá jen a pouze samotný objekt kola, jehož jméno se přenese do příslušného odkazu nastavení objektu Bicycle.
2. Nastavíme směr pohybu, ve kterém se kolo bude pohybovat, a také nastavíme osu rotace
3. Nastavíme velikost kola v poloměru, tento parametr pracuje také jako multiplikátor rychlosti pohybu a je samozřejmě animovatelný.

Fence

Velmi jednoduchý objekt zajišťující snadnou tvorbu křivek, které lze použít při tvorbě plotu. Stačí jen znát ty správné matematické rovnice – a ty vám přinášíme v tomto malém chování. A jak se s ním pracuje? Vytvoříme si objekt a vstupem do vzorců můžeme upravit nastavení velikosti, avšak většinou bude stačit výchozí nastavení. Velikost křivek – délku, můžeme nastavit, jsme li spokojeni, stačí použít protažení po křivce a případně křivky převést na editovatelný tvar a přepnout na NURBSové. Alternativou je také využití funkce HypreNURBS na výsledný objekt po protažení při ponechání původní interpolace.

MoXPig rotator

Tento objekt je opět již trochu komplexnější než objekt předchozí, i když je jeho použití poměrně jednoduché. Pokud potřebujete vytvořit animaci vrtule, nějakého ozubeného kola či čehokoliv jiného, stačí použít tento objekt. Pomocí tohoto objetu jednoduše definujeme rotující objekt, rychlost otáček za minutu a také příslušnou multiplikaci (tedy 10^n) . Animace takového objektu je pak podstatně snazší, než pokud bychom animovali standardní rotaci.

Video (camtasia codec)

Prezentace objektu Rotator

Použití
1. Vytvoříme objekt rotatoru a vložíme do něj příslušný rotovaný objekt. Nastavíme osu rotace a příslušné hodnoty otáček za minutu. Pustíme animaci...

MoXPig spline

Jestli je nějaké nastavení poměrně "pracné", pak to je například animované rozmístění nějakých objektů na křivce, které se všechny stejnou rychlostí a směrem pohybují a které mohou i společně svůj pohyb zrychlovat či zpomalovat. I to však lze řešit XPressem. Objekt MoXPig spline pracuje přesně tímto způsobem. Objekty, které chceme rozmístit po křivce, musí samozřejmě mít vlastnost zarovnat na křivku, ale jinak je podstatné jen to, že jsou umístěné pod objekt MoXPig spline. Jako poslední v řadě je speciální referenční objekt End, který vždy musí zůstat ve své hierarchické poloze. Pak už jen do hlavního objektu MoXPig nastavíme křivku, se kterou budeme pracovat, a můžeme animovat. Podporovány jsou všechny parametry, které známe z vlastnosti Zarovnat ke křivce až na to, že se všechny podřízené objekty pohybují podle nastavení automaticky!

Video (camtasia codec)

Použití:
1. Všechny objekty, které se mají po křivce pohybovat v závislosti na svých sousedech, musí být podobjekty objektu MoXPig spline.
2. Všechny výše zmíněné objekty musí mít vlastnost Zarovnat ke křivce (bez dalších voleb).
3. Objekt End musí zůstat na konci výčtu pod objektů.
4. V objektu MoXPig Spline nastavíme všechny ostatní parametry – křivky rozmístění, rychlost animace a podobně...

MoXPig

MoXPig objekt je komplexním objektem, který má mnoho oblastí použití. Můžeme jej použít pro interaktivní lineární distribuci objektů, pro distribuci objektů po jiném polygonovém objektu (a nebo křivce), ale můžeme jej použít i pro pokročilé interaktivní transformace objektů. MoXPig pracuje jako nástroj s úbytkem intenzity podle nastavení, který dokáže ovlivňovat v rámci svého dosahu všechny atributy velikosti i rotace. Můžeme tak například velmi snadno vytvořit efektní plot či animované různě natočené žaluzie, které budou v animaci velmi snadno ovladatelné. Ale nejen to. Můžeme mít dva nezávislé objekty MoXPig, jeden pro řízení velikosti, jeden pro řízení rotace, můžeme tyto efekty kombinovat s dalšími objekty ve scéně, například s výše zmíněným objektem MoXPig spline a podobně. Možnosti jsou opravdu velmi, velmi široké a asi nejblíže (pokud bychom pominuli pro tuto chvíli možnosti distribuce objektů) je tomuto systému objekt Step Effector modulu MoGraph. Pokud si uvědomíme, že všechny efekty jsou stejně jako v případě Mographu animovatelné, máme v ruce velmi silný nástroj.

Mimo vlastní parametry ovlivňující všechny možné parametry a umístění našich objektů v řízené skupině – nadále budeme říkat kopií, obsahuje MoXPig také další zajímavé parametry, které by vám měli pomoci s další analýzou a úpravou celého systému. Jedná se o různé analýzy množství bodů polygonových objektů či křivek (které můžeme použít pro řízení distribuce kopií), množství kopií, množství bodů v zachovaném výběru a podobně.

Video 1 (camtasia codec)

Video 2 (camtasia codec)

Video 3 (camtasia codec)

Základní Možnosti objektu MoXPig:
Lineární distribuce skupiny objektů – úpravy v reálném čase
Distribuce na objekt/křivku, možnost použít distribuci na výběr bodů či řízení podle indexu bodu, změna objektu má vliv na distribuci kopií – jejich polohu.
Pokročilé řízení velikosti a rotace založené na vlastním definovaném úbytku, nezávislé řízení ve třech osách
Možnost využití nezávislého efektoru nastavení velikosti a nastavení rotace
Možnost řízení polohy řídícího objektu na index bodu objektů
Analýza objektů (počtu kopií, bodů objektu, bodů ve výběru, nastavení indexu a jiné)

Použití:
1. Stačí si vytvořit objekt MoXPig a do hlavního odkazu načíst skupinu objektů, které chceme řídit. Poté již můžeme definovat všechny parametry, které se této skupiny týkají (lineární distribuci, distribuci na objekt, úpravu velikosti v dosahu objektu, rotace a podobně).
2. Poloha hlavního objektu nemá vliv na polohu kopií, pouze ovlivňuje ve svém dosahu jejich vzhled.
3. Ovlivňovat lze i objekty, jejichž poloha není řízená.
4. Pokud chcete obnovit u kopií původní velikosti (jedná se o velikost os), upravte tyto hodnoty v efektoru MoXPig na 100%.
5. Lineární řízení má prioritu nad řízením na objekt.
6. Pokud MoXPig neovlivňuje distribuci, mohou být jednotlivé kopie samy animované.

MoXPig light

Pokud vám přišel objekt MoXPig jako vynikající nástroj, pak se vám objekt MoXPig light bude líbit stejně tak. Pracuje totiž zcela stejným způsobem jako objekt předešlý s tím, že pracuje se světly (skupinou světel). Narozdíl od objetu předchozího musíme vždy pracovat se skupinou světel, které jsou asociované pod jiným světlem, které je vždy vypnuté. V rámci této podmínky jsme tedy objekt připravili tak, že obsahuje i tento objekt – tedy základní objekt skupiny světel, se kterou budeme pracovat. Mimo všechny parametry, které jsme již zmínili u předchozího objektu, zde jsou i parametry specifické, samozřejmě. Jedná se o parametry nastavení světel, protože můžeme globálně řídit (řídícím parametrem je opět poloha ovládacího objektu) barvu a jas – úbytek.

K čemu že můžeme takový objekt použít? Vlastně ke všemu, můžeme jej použít pro osvětlení nějakého koridoru – zabarvenou řadu světel s postupně ubývajícím jasem, pro osvětlení nějakého objektu pomocí dómu, kdy efektor v místě slunce zabarví světla do barvy slunce a ostatní světla budou mít barvu oblohy, k různým efektům animovaných světelných jevů – světelná křivka měnící animovaně svou barvu v části svého svícení a podobně. Možnosti jsou opět velmi, velmi široké.

Video 1 (camtasia codec)

Video 2 (camtasia codec)

A zcela závěrem

Jestli vás Xpresso zajímá, ale zatím se na něj necítíte, tak v několika dnech bude uvedeno nové DVD se 4 hodinami výuky tohoto skvělého nástroje a hlavním tématem tohoto DVD budou právě objekty MoXPigu a jejich tvorba.