Сегодня, пожалуй, мы поговорим с Вами о съемочных камерах, ведь камера — это тот элемент, от которого в большинстве случаев зависит реалистичность создаваемой сцены. Мы рассмотрим работу камеры на примере 3D Studio MAX, а общая концепция подойдет для любой программы моделирования.

По умолчанию 3D Studio MAX имеет четыре видовых окна — Top, Left, Front и Perspective. Изображение в этих окнах отличается только положением точки, в которой находится наблюдатель. Эти видовые окна дают только ортографическую (параллельную) проекцию сцены, и среди стандартных положений наблюдения нет таких, которые учитывали бы эффект перспективы. Это досадное недоразумение и исправляют съемочные камеры, которые в 3D Studio MAX находятся по адресу Create -> Cameras.
Всего камеры у нас две. Одна из них — Target Camera (направленная камера), а другая — Free (свободная). Свободная камера отличается от направленной только лишь тем, что не имеет точки нацеливания (Target Point). В целом же они не только имеют свойства, присущие реальным приспособлениям для съемки, но и намного превосходят их. Рассмотрим работу камеры на примере Target Camera.
Создайте в видовом окне Top направленную камеру. Ее настройки состоят только из одной разворачивающейся панели Parameters. Два основных параметра камеры — это Lens (фокусное расстояние, измеряемое в миллиметрах) и FOV (Field-of-View, поле зрения, измеряемое в градусах). Причем эти два параметра связаны между собой так, что изменение одного влечет за собой и неизменное изменение второго. Эта связь выражается обратно пропорционально, т.е. чем больше Lens, тем меньше FOV, и наоборот. Происходит так из-за того, что в реальной камере поле зрения определяется расстоянием между пленкой и крайней линзой объектива.
Угол зрения человеческого глаза равен 60 градусам, и поэтому в кинематографии и фотографии стандартом "де-факто" принят объектив с фокусным расстоянием 35 миллиметров, что соответствует 54 градусам FOV. Типовое фокусное расстояние камеры в 3D Studio MAX равно 50 градусам, что является стандартом большинства анимационных пакетов.

Target Point — точка, на которую нацелена камера. Она управляет только направлением и больше от нее ничего не зависит. Посмотрите на рисунок. На нем изображены две камеры с одинаковыми значениями параметров Lens и FOV, но с разным расстоянием от камеры до точки нацеливания. Изображения, даваемые камерами, не отличаются друг от друга.
Обратимся к длиннофокусным камерам. Они имеют узкое поле зрения и обладают свойством приближения предметов. Длиннофокусные объективы используются в тех случаях, когда невозможно приблизиться к объекту съемки, например, при съемке диких животных. Это идеальное оружие фоторепортера. Зачем же применять такие объективы при работе с программой моделирования? Ответ прост: это делает сцену реяалистичной. Зритель привык к тому, что снимать некоторые объекты камерой с широкоугольным объективом нельзя. Вы когда-либо видели вид из бинокля, который захватывает большую по площади область? Я тоже не видел.
Еще одно свойство длиннофокусных объективов заключается в том, что они не подчеркивают перспективу изображения. Максимальное увеличение Lens даст нам ортографическую проекцию, чего нельзя добиться, используя "живую" камеру. Также эту проекцию можно включить, выставив флажок Orthographic Projection.
Полной противоположностью длиннофокусным объективам являются... нет, не короткофокусные, а широкоугольные. Они используются для того, чтобы запечатлеть как можно больший объем сцены. Идеальное место для их применения — съемка групп людей в небольших комнатах.
Основная проблема съемки широкоугольными объективами — эффект "рыбьего глаза". Этот эффект заключается в том, что в полученном изображении перспектива видна настолько сильно, что она искажает все привычные пропорции. Посмотрите на рисунок, Вам станет более понятно.
Допустим, что перед камерой находится плоскость. Тогда ближайшее расстояние до этой плоскости будет очень мало по сравнению с расстоянием до всех других точек плоскости. Такие перепады расстояний и вызывают эффект, действие которого аналогично фильтру "Сферизация" в PhotoShop. К счастью, съемочные камеры в 3D Studio MAX лишены этого недостатка. Если же Вам необходимо добиться этого эффекта, то воспользуйтесь программой Adobe Premiere для обработки анимации фильтром.
Мы забыли об еще одной очень простой настройке 3D Studio MAX, связанной с полем зрения камеры. Выпадающая кнопка со стрелкой возле параметра FOV контролирует измеряемую величину (ширина, высота или длина диагонали) поля зрения.
Дальше на панели Parameters находится группа Stock Lenses (набор объективов). Нажатием на соответствующую кнопку группы можно легко установить фокусное расстояние объектива равным 15, 20, 24, 28, 35, 50, 85, 135, 200 миллиметров соответственно.
Выпадающий список Type позволяет изменить тип камеры с Target на Free и наоборот, обходясь при этом без удаления старой. Как я уже говорил, свободная камера не имеет Target Point, поэтому ей немного сложнее управлять в сцене. В остальном же ее управление аналогично управлению нацеленной камерой.
Следующие два параметра служат для облегчения позиционирования камеры в видовых окнах. При включенном флажке Show Cone даже неактивная в текущий момент камера будет отображаться в видовом окне вместе с зоной FOV. Параметр Show Horizon включает отображение линии горизонта в видовом окне включенной камеры. Этот параметр указывает положение камеры относительно Target Point.
После параметров Show Cone и Show Horizon находится группа настроек диапазонов влияния окружающей среды (Environment Ranges). Диапазон состоит из двух параметров — ближней границы (Near Range) и дальней границы (Far Range), и, следовательно, Near Range не может превышать Far Range. Настройка используется совместно с Environmental-эффектами, такими как туман (Fog), объемный свет (Volume Light) и другими, и служит для ограничения зоны отображения этих эффектов. Флажок Show включает отображение плоскостей отсечения в видовых окнах.
Самая последняя группа параметров камеры — Clipping Planes. Их действие аналогично действию Environment Ranges, с тем отличием, что при помощи Clipping Planes мы устанавливаем область отсечения для видимых объектов. Этот параметр нужно использовать для того, чтобы обрезать удаленные объекты, тем самым увеличивая скорость визуализации.
Хорошо, теперь давайте разберемся с движением камеры. Для начала активизируйте видовое окно Perspective и включите вид из камеры нажатием кнопки <C> на клавиатуре. Вид из камеры управляется кнопками в правом нижнем углу 3D Studio MAX. С действиями, выполняемыми кнопками Field-of-View и Perspective, Вы уже знакомы — их эффект аналогичен настройкам Parameters камеры.
Наезд (Dolly). Наезд — это движение камеры, при котором камера приближается либо удаляется от объекта съемки по прямой. Заметьте, что при этом фокусное расстояние объектива не изменяется. Данный термин получил название по названию тележки, которая движется по заранее проложенным рельсам и на которую крепится реальная камера.
Сопровождение объекта (Trucking). Сопровождение — движение, обратное наезду. При сопровождении камера двигается вместе с Target Point по плоскости, перпендикулярной направлению камеры. Иными словами, камера следит за объектом, поворачиваясь в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Займемся практической частью вопроса. Нам предстоит задать маршрут движения камеры во время анимации. Это можно сделать без дополнительных изысков, используя кнопку Animate, но я ручаюсь, что воссоздание движения по сложной траектории таким способом — практически невыполнимая задача.
1. Итак, камера у нас уже есть. Теперь осталось создать путь, по которому она будет двигаться. Или даже два пути — для камеры и ее Target Point. Во вкладке Create нажмите кнопку Shapes. Установите выпадающий список в положение NURBS Curves и в свитке Object Type нажмите кнопку Point Curve. В видовом окне Top создайте две кривых — одну для пути камеры, вторую для Target Point (построение кривой завершается правым кликом).
2. Выберите объект Camera01. Переключитесь на вкладку Motion и нажмите кнопку Trajectories. В группе Spline Conversion свитка Trajectories утопите кнопку Convert From. В видовом окне кликните на сплайн, соответствующий траектории движения камеры. При этом 3D Studio MAX передвинет камеру к началу сплайна и автоматически создаст необходимые контрольные точки. По умолчанию время движения равно продолжительности анимации, поэтому нужно отрегулировать скорость движения камеры в окне Track View.
3. Выполните Track View -> Open Track View. В дереве объектов раскройте ветвь Objects -> Camera01 -> Transform. В окне редактирования перетащите ползунок длительности на необходимый кадр окончания движения. Если это необходимо, то отрегулируйте и позицию начального кадра. Закройте окно Track View.
4. Проделайте действия пунктов 2 и 3 для Target Point камеры.
Великолепно! Теперь Вы умеете перемещать камеру по заранее заданному пути. Ну а теперь продолжим изучение настроек.
Крен (Roll Camera) — эффект, возникающий при прохождении камерой поворота (banking) и заключающийся в повороте камеры относительно оптической оси объектива. В реальных условиях крен создается при помощи специального опорно-поворотного устройства или оператором вручную. Эффект создает впечатление наклона снимаемой камерой сцены, что вызывает у зрителя чувство напряжения. Не переборщите! Более подробно об использовании крена мы поговорим позже.
Последняя кнопка, отвечающая за движение камеры, — Orbit Camera. Она включает режим, при котором камера движется на фиксированном расстоянии от своей Target Point. Область применения этого эффекта очень велика. Вы сами с легкостью можете вспомнить примеры.
Выпадающая кнопка Zoom Extents All состоит из двух пунктов — Zoom Extents All Selected и, собственно, Zoom Extents All. Zoom Extents All нормирует изображение во всех видовых окнах, кроме окон с видом из камеры. Это значит, что все объекты, расположенные в сцене, будут отображены в видовом окне. Zoom Extents All Selected производит это же действие с выбранными в данный момент объектами.
Кнопка Min/Max Toggle призвана облегчить Вам жизнь при позиционировании камеры. Она включает и выключает режим отображения активного видового окна на весь экран.
Это были настройки камеры. Теперь поговорим о расположении камеры в сцене. Начнем с высоты расположения.
Пожалуй, самая распространенная ошибка — расположение камеры параллельно основным плоскостям сцены, например, плоскости пола (не очень критично для анимации, однако при создании статичных изображений обратите на это внимание). При использовании такого положения у зрителя возникает чувство ограниченности в движении, ведь сцена выглядит строго и слишком уж правильно. Однако в некоторых случаях это может быть оправдано общим сюжетом анимации. Сделайте так, чтобы камера двигалась на небольшом расстоянии от земли, пусть она пробирается через заросли травы. Вы получили стандартную сцену из фильма ужасов:).
Камера, расположенная на том же уровне, что и происходящее в сцене действие, вызывает чувство эмоциональной близости. В этом случае зритель знает о происходящем не больше участников сцены. Эффект сопровождается усилением детализации.
Высокая точка съемки показывает, что зритель знает о происходящем гораздо больше участников сцены. Зритель остается сторонним наблюдателем, а не участником событий. Применять эту точку съемки можно при создании сцен с большим количеством действующих персонажей либо при показе масштабных объектов.
Низкая точка съемки увеличивает напряжение зрителя. Ее обычно выбирают для увеличения относительной высоты персонажей — камера располагается у них в ногах. Персонаж, показываемый снизу, сильнее показываемого с верхней точки.
Я обещал рассказать о том, как действует на зрителя наклон камеры (Roll). Действие аналогично эффекту, возникающему при низкой точке съемки, — напряжение. Дело в том, что человек большинство времени (с открытыми глазами:) проводит в горизонтальном положении, поэтому наклон камеры вызывает беспокойство и дискомфорт. Эффектно применение этого трюка при съемках сцен смерти, когда камера смотрит на происходящее глазами жертвы. Вы наверняка помните заваливающееся на бок изображение в различных шутерах вроде Quake или Soldier of Fortune при смерти персонажа. Наклон камеры на небольшой угол может вызвать легкую заинтересованность.
Перейдем от теории к практике. Поскольку выбор положения камеры зависит от характера сцены, а рассказать обо всех возможных случаях применения Rolling-а невозможно, то займемся более прозаическими вещами. Если быть конкретнее, то созданием бликов.
Блики на объективе (Lens flares, в простонародье — фларики) — дефект оптической системы. Дефект появляется в линзах камеры, направленной на яркий источник света. Хотелось бы выделить ключевое слово предыдущего предложения — яркий. Дело в том, что начинающие художники часто грешат бликами, расставляя их там, где надо и где не надо. Не надо их расставлять, например, при создании пламени свечи — ее свет недостаточно ярок, причем имеет красноватый (а не (!) желтый, как считают многие) оттенок. Избегайте флариков при красном свете источника. Устанавливаются же Lens flares при моделировании мощных ламп накаливания, прожекторов, солнца.
1. Источником блика в 3D Studio MAX может быть любой объект. Сейчас мы будет использовать для этой цели небольшое звено линии. Находясь во вкладке Create, убедитесь, что нажата кнопка Shapes, а выпадающий список установлен в положение Splines. Нажмите кнопку Line и в произвольном видовом окне создайте линию с двумя вершинами.
2. В главном меню выберите пункт Rendering -> Video Post... В открывшемся окне Video Post нажмите кнопку Add Scene Event. В выпадающем списке группы View установите камеру, из которой будет проводиться визуализация сцены. Нажмите кнопку Ok.
3. Нажмите кнопку Add Image Filter Event. В группе Filter Plug-In установите выпадающий список в положение Lens Effects Flare. Нажмите кнопку Ok. Нажатием Add Image Output Event -> Image File -> Files... Укажите имя файла для вывода результатов визуализации и закройте окно Edit Output Image Event. Убедитесь в том, что дерево событий Video Post'а не имеет ветвлений, в противном случае удалите события и проделайте все операции еще раз.
4. В дереве событий дважды кликните на пункте Lens Effects Flare. В группе Filter Plug-In окна Edit Filter Event нажмите кнопку Setup. Хм, хорошо, что я установил в настройках Windows мелкий шрифт. При крупных шрифтах и разрешении 1024x768 окно Lens Effects Flare на экран не помещалось.
5. Утопите кнопку Preview для включения режима предварительного просмотра создаваемого эффекта. Страшненький он какой-то и плоский, словно по нему грузовиком проехали:). Обнулите параметр Squeeze группы Lens Flare Properties. Порядок! Теперь нажмите кнопку Node Sources. В диалоговом окне Select Flare Objects выберите объект Line01 и нажмите кнопку Ok. Обращаю Ваше внимание на то, что для одного эффекта блика можно задавать несколько объектов.
6. Ok, теперь надпись Line01 появилась возле кнопки Node Sources. В правой части окна Lens Effects Flare расположена панель с вкладками составных эффектов блика. Самая первая вкладка (Prefs) отвечает за включение эффектов. Всего их в нашем распоряжении восемь. Вкратце опишу их всех.
• Brighten — как и следует из названия, усиливает яркость блика. Никаких специальных настроек, кроме окклюзии (occlusion, находится в крайнем правом столбце этой же закладки), не имеет.
• Glow — сияние вокруг точки возникновения блика. Как и все последующие эффекты, имеет настраиваемые градиенты Radial Color, Radial Transparency, Circular Color, Circular Transparency и Radial Size.
• Ring — малозаметное кольцо красного (по умолчанию) цвета, находящееся вокруг блика.
• Auto Sec (вкладка A Sec) — полоса светящихся кругов, проходящая через блик и центр моделируемого изображения.
• Man Sec — формирует изображение, в которое входит вторичное кольцо, смещенное относительно самого фларика.
• Rays — в центре Lens Flares возникает небольшая светящаяся точка, от которой в разные стороны расходятся тонкие лучи света. Размер по умолчанию достигает половину размера кольца эффекта Ring.
• Star — действует аналогично Rays. Лучи имеют большую длину и степень размытия.
• Streak — горизонтальная полоса, проходящая через центр блика. Эффект возникает только у секретных агентов Малдера и Скалли при использовании оными ОЧЕНЬ мощных источников света:).
Настройки этих эффектов весьма прозаичны, поэтому трогать я их не буду. Обратимся к общим настройкам фларика, а точнее к группе Lens Flare Properties.
• Seed — как и во всей программе, установка зерна генератора случайных чисел. Выставив в поле ввода Seed случайное число, Вы получите новый вариант эффекта.
• Size — да, это именно оно. Настройка размеров фларика в первозданном виде.
• Hue — совсем не матерное слово, а настройка цвета. Параметр цветовой модели HSV (Hue/Saturation/Value — цвет/насыщенность/значение). Цветовая модель? RGB знаете? Почти то же самое, только совсем наоборот:). Флажок Apply Hue Globally занимается тем, что добавляет Hue глобально, ко всей сцене.
• Angle — угол и есть.
• Intensity — интенсивность свечения блика. Согласитесь, все весьма тривиально.
• Параметр Squeeze мы уже изменяли. Он отвечает за сжатие блика по вертикали. Сжимается от кольца (значение 0), до узкой полосы (100).
Группа Lens Flare Effects устанавливает размытие блика и его затухание в зависимости от расстояния. Настроить эти параметры предлагаю в качестве домашнего задания.
7. Все, нажимаем кнопку Ok и возвращаемся в окно Video Post (Вы про него еще не забыли?). Нажмите кнопку Execute Sequence. Если Вас интересует всего один кадр, а не анимация, то в группе Time Output окна Execute Video Post переключите селектор в положение Single. Все, нажимаем Render и идем пить кофе.

Напомню про ограничение, накладываемое стандартным фильтром 3D Studio MAX. Дело в том что, как я уже говорил, блик — дефект оптической системы камеры, поэтому его нельзя заслонить какими-либо объектами сцены — фларик всегда будет находиться на переднем плане.
Общих рекомендаций по обхождению этого препятствия нет, но в каждом конкретном случае можно что-либо придумать.
И напоследок я расскажу еще об одном эффекте, который также связан с оптической системой, на этот раз не только камеры, но и человека. Связан он с величиной отверстия диафрагмы объектива, причем так, что чем меньше диаметр отверстия, тем этот параметр больше, и наоборот. Догадались? Да, это глубина резкости.
Фотоаппараты-"мыльницы", продающиеся на каждом углу, имеют настройку резкости на бесконечность. На фотографии, сделанной при помощи такого фотоаппарата, резкими будут практически все объекты, находящиеся на расстоянии более метра. Камера 3D Studio MAX действует аналогично, поэтому нам придется моделировать глубину резкости вручную.
Создайте в монтажнике (Rendering -> Video Post...) очередь, являющуюся точной копией предыдущей (с бликом). В очереди событий дважды кликните на пункте Lens Effects Flare. В группе Filter Plug-In окна Edit Filter Event установите выпадающий список в положение Lens Effects Focus и нажмите кнопку Setup.
Селектор, установленный в положение Scene Blur, применяет размытие ко всей сцене. Radial Blur — размытие по принципу эффекта рыбьего глаза (я уже говорил об этом). Если Вы установите селектор в положение Focal Node, предварительно выбрав некоторый объект нажатием на кнопку Select, то выбранный объект будет находиться в фокусе объектива. Остальные объекты сцены будут размыты.
При установленном флажке Affect Alpha и рендеринге в 32-битовом формате размытие также будет добавляться и к альфа-каналу изображения. Опция применяется для совмещения нескольких изображений друг с другом.
Horiz. Focal Loss и Vert. Focal Loss задают коэффициенты размытия изображения по горизонтали и вертикали соответственно. Флажок Lock связывает эти параметры (вертикальное размытие равно горизонтальному).
При установленном селекторе Radial Blur поле ввода Focal Limit задает расстояние от центра изображения, на котором эффект размытия достигает полной силы. При выбранном параметре Focal Node расстояние считается от камеры.
Focal Range устанавливает расстояние, на котором начинает проявляться действие размытия. Если параметры Focal Range и Focal Limit будут отличаться на небольшое значение, то Вы получите изображение с острыми неразмытыми гранями в фокусе.
Закройте окно и выполните рендеринг. Не забывайте, что визуализировать изображение надо через окно монтажника Video Post -> Execute Sequence.
Стоп, снято!