Maya - pilná jako včelka 

  Napsal: Vlado Staněk

  

Autor: Alias/Wavefront

Velice rádi jsme přijali pozvání do příjemné kanceláře firmy A/W Graph, českého zástupce společnosti Alias/Wavefront, která Mayu přivedla na světlo světa. Ukazovátko myši se rozběhlo po obrazovce grafické stanice od „Silikonů" a my se ponořili do světa výkonné 3D počítačové animace, modelování a postprodukce.

Maya není jen tučná žlutá včelka brouzdající se rozehřátou letní loukou. Maya v podání Alias/Wavefront představuje 3D software, který se zaměřuje především na co nejdokonalejší animaci virtuálně generovaných postav a na přípravu maximálně věrných speciálních efektů pro film, reklamu, hry a další odvětví průmyslu zábavy. Její další možnosti významně rozšiřují doplňky:

  • Maya F/X - doplňuje software o technologii měkkých těles (Soft body) a komplikovaných částicových systémů (Particle systems).
  • Maya Artisan - přináší možnost modelovat trojrozměrné objekty pomocí speciálního airbrushe, kterým lze plynule ovlivňovat tvar tělesa člověku snadno pochopitelným způsobem.
  • Maya Live - pomůže snadno a rychle propojit živě nasnímané záběry s virtuálním světem generovaným ve 3D.
  • Maya Cloth - simuluje vlastnosti látkových materiálů.
  • Conductors - umožňují přidat do standardního interface funkce programované jinými firmami.

    Go 

Maya

V Maye se pracuje velice příjemně, a to především díky rychlému a snadnému nastavení pracovního prostředí. Funkce, které pro svůj projekt nepoužíváte, si prostě necháte skrýt, takže zbytečně nezaplňují pracovní plochu. Do přihrádek (Shelf) si ukládáte pouhým tažením myši nejčastěji používané akce. Další frekventované funkce můžete volat z tzv. „Hotboxu", což je menu zobrazující se kdekoliv na obrazovce podle umístění myši. Rozložení prostředí lze uložit a znovu vyvolat, a tak se dá pro každý projekt pracovat s „jinou Mayou".

maya4.jpg (74522 bytes)
Pracovní plocha (73 kB)

Na modelování v Maye nás zaujalo především propojení polygonálního modelování s NURBS křivkami, které funguje v podstatě oboustranně. Jednoduchý model z polygonů můžeme snadno nechat vyhladit (Smooth) do NURBS povrchu, NURBS model snadno a přesně převedeme na polygony. Technologie NURBS převzala od ostatních produktů Alias/Wavefront několik unikátních parametrických povrchů.

Zaměřena na animaci postav nabízí Maya rozsáhlou paletu nástrojů v oblasti „virtuálního herectví". Pohyby úst postavy a synchronizaci se zvukovou stopou hovoru programujeme přímo v pracovním okně. Zajímavá je možnost vrstvení deformací (Layered deformations) aplikovaných na objekt. Svaly se při pohybu těla postupně deformují samy díky vestavěným „flexorům". Máte-li k počítači připojeno zařízení ke snímaní pohybu, aplikují se naměřené hodnoty přímo na postavu v pracovním okně programu.

Všechny provedené operace monitoruje Mel. Ne, Mel Gibson nebyl pro projekt Maya přizván… Mel (Maya Embed Language) je programovací jazyk, který vdechne život každé operaci. Monitorovací okno loguje všechny operace, a proto není žádný problém opět přetažením myši uložit často opakovanou operaci nebo její část do rychle přístupné lišty. Editujte program a urychlete práci tím, že například definujete své postavě mimiku obličeje. Morphujte a uložte si úsměv, zamračení, pláč a pak modifikace aplikujte pouhou změnou parametrů. Například postava vidí výplatní pásku: operace úsměv 100%. Oproti tomu postava vidí tchýni: úsměv -10%.

V Maye se dá animovat téměř vše. Animace buď klíčujeme (Keyframing) anebo požijeme animaci pomocí křivek. Oba postupy můžeme kombinovat - definujte počáteční a výsledný stav pohybu postavy a vypočtenou animaci editujte v editoru pomocí funkčních křivek. Maya za vás nechá vlát vlajku ve větru, rozpustí kostku ledu díky technologii měkkých těles (Soft body).

Maya animuje i v závislosti na fyzikálních podmínkách (gravitace, vítr, kolize předmětů). Definované vlivy působí na pevné (Rigid) i měkké (Soft) předměty a částicové systémy (Particle systems). Plamen pionýrského táboráku se ohýbá ve směru větru stejně snadno, jako se točí mýdlové bubliny ve víru odtékajícího umyvadla.

Pohyb jednoho objektu může být závislý na pohybu jiného. Nestarejte se o to, aby se dveře do saloonu rozrazily přesně v momentě, kdy do nich pistolník kopne. Zkrátka jejich pohyb učiňte závislým na poloze pistolníka.

Go 

Maya F/X

Vizuální efekty má na starosti Maya F/X. Dokáže převést jakýkoliv objekt na deformovatelný měkký předmět (Soft body). Měkké předměty podléhají všem zákonitostem přírodních sil, jak jsme se o nich zmínili dříve. Navíc pro každý objekt, či jeho část, určujeme elasticitu materiálu. Technologie měkkých materiálů jde tak daleko, že stopy zanechané animovanou postavou v blátivé jarní půdě vznikají plně automatickým výpočtem.

Vypočtené chování objektu na scéně ovlivněné přírodními silami doplníme rozvinutým systémem částicových systémů (Particle effects). Každý polygon, NURBS křivka či Lattice objekt může emitovat drobné geometrické objekty, které podléhají vzájemné interakci, či jsou základem pro vznik a akci dalších částicových systémů.

Po vypočtení animovaného efektu můžeme dodatečně editovat vygenerované chování objektů pomocí křivek, u částicových systémů až do úrovně jednotlivé částice.

Go 

Maya Artisan

V Maya Artisanu vznikají trojrozměrné objekty pomocí klasických technik. Malováním štětcem či airbrushem po povrchu NURBS objektu deformuje geometrii v běžném čase (Real-time). Citlivě a především jednoduše „nastříkáme" na kouli obočí, nos a tváře. Oční důlky naopak negativním působením airbrushe zatlačíme dovnitř. Výsledkem je věrně a především rychle vytvořená hlava.

Schopnosti Maya Artisanu bychom mohli snadno přirovnat k působení mapy nerovností (Bump/Displacement map) s tím, že mapa nerovností neovlivňuje samu geometrii objektu.

Go 

Maya Live

Interakce 3D filmu s natočeným videozáznamem je snadná v Maye Live. Autoři připravili několik užitečných funkcí, které automatizují proces mixování skutečných záběrů s počítačem generovaným záznamem.

Perfect Match™ připraví z „živých" záběrů speciální kameru, kterou integruje do virtuální scény. Z pohledu této kamery je celá 3D scéna renderována a vložena do živých záběrů. Tím se vyloučí nepřesné vedení „virtuální" kamery oproti kameře „živé", které je způsobeno špatným odhadem původního pohybu živé kamery. Vše probíhá přímo v pracovním prostředí programu Maya.

Druhou velkou pomůckou je rekonstrukce scény Jet Set™. Maya Live dokáže převést (rekonstruovat) významné objekty v živé scéně do 3D modelů. Pomocí generovaných modelů můžeme všechny prvky 3D scény správně umístit, vést jejich pohyb a nastavit jejich velikost.
Maya Live nechá rozběhnout virtuálního dinosaura mezi živě natočenými turisty na zahuštěném Staroměstském náměstí stejně jednoduše, jako umístí živého herce do kajuty virtuálního korábu plujícího virtuálním vesmírem.

Go 

Maya Cloth

To nejlepší jsme si nechali nakonec - magickou látku Maya Cloth. Samo obléknutí 3D postavy není vůbec jednoduché. Elegantní dáma táhnoucí dlouhou vlečku vzdušné večerní róby po schodech opery je hotovou noční můrou. Maya Cloth však všechny starosti přebírá na sebe. Definované objekty z látky se vlní, skládají i shrnují a muchlají podle pohybu těla, průvanu i interakci okolních objektů.

Programátoři tvrdí, že jejich zcela ojedinělý přístup k simulaci předmětů z látky je nesrovnatelně rychlejší než kterýkoliv jiný produkt na trhu. Výraz „látka", ve smyslu oděvní látka, jsme použili asi nevhodně. Jde jen o jednu z mnoha aplikací programu Maya Cloth. Podobně se deformuje i igelit, papír, kůže či plachtoví jachty na rozbouřeném moři, ale vždy samozřejmě s jinými parametry.

Při oblékání virtuálních postav napomáhá Maya Cloth jednoduchými postupy k povolení či naopak upnutí částí oděvu, založení, zahrnutí nebo zvlnění špatně vyžehlené košile.

U dámy v opeře Vám zbývá tak zbývá jen jediná starost: bude to blondýna nebo bruneta?

Go 

Maya v akci

Stopy programu Maya najdeme například ve filmech a reklamách od Industrial Light & Magic, Sony Pictures, DreamQuest Pictures; v počítačových hrách od Nintenda, RARE, Segy a Electronic Arts; v Maye navrhují nový design u BMW, Boeingu, Ford, Volvo, Mattel, Phillips, Rollerblade a Timex.

Go 


3D REVUE vydává grafické studio VLADO. Žádný článek ani jeho část nesmí být bez souhlasu vydavatele dále šířena. Kontaktujte redakci na adrese vlado@vlado.cz.