 |
Полигональная модель головы
|
|
|
|
Полигональные модели головы могут иметь различный уровень сложности, но все обладают преимуществом свободного топологического размещения - в каждой отдельной области каркаса допускается располагать его элементы в любом порядке. В отличие от моделей, построенных из сферы, здесь не приходится искать компромисс между конструированием глаз или шеи и размещением каркаса в области рта.
Это свойство полигональных моделей иллюстрируется в следующем упражнении. В области рта ребра каркаса имеют радиальные направления, как и в предыдущем примере. Глаза и брови конструируются независимо от этого. Ребра каркаса в области глазных впадин также имеют радиальные направления, а брови расположены горизонтально, поэтому несложно придать им соответствующую форму и имитировать их движение.
Упражнение 2. Конструирование полигональной модели головы
1. Начните с элементарного куба. Куб, показанный на данном рисунке, имеет семь горизонтальных и девять вертикальных рядов вершин, а также четыре ряда вершин в глубину.
2. Процесс конструирования в данном случае сводится к перемещению элементов каркаса. Для этого объект должен иметь плоские поверхности, поэтому при добавлении деталей не следует менять кубическую форму модели. Выделите два ряда вершин на любой грани, прилегающей к центральному ряду, и передвиньте их друг к другу.
3. Придвиньте друг к другу контуры, расположенные слева от центра.
4. На грани поверхности лица выделите два горизонтальных ряда вершин с каждой стороны от центра и придвиньте их друг к другу.
5. Добавьте несколько элементов, необходимых для конструирования глаз. Выделите многоугольники, лежащие примерно там, где должны находиться глаза, и выполните команду Inset. Если в используемом пакете такой команды нет, примените инструменты Bevel или Extrude, а затем задвиньте полученные грани назад, чтобы они лежали в плоскости исходной грани куба.
|
|
|
6. Повторите эту операцию несколько раз, чтобы создать достаточное количество элементов каркаса для формирования глаз.
7. Переходите к моделированию рта. На грани поверхности лица выделите два горизонтальных ряда вершин ниже глаз и выполните команду Inset (либо используйте инструменты Bevel или Extrude), задвиньте полученные грани назад - они должны находиться в плоскости исходной грани куба.
8. Повторите операцию несколько раз, чтобы создать достаточное количество элементов каркаса для формирования рта.
9. Чтобы ротовая полость имела плавные очертания, выделите уголки рта и выполните их масштабирование с уменьшением размера. (Обратите внимание: конструкция рта в данной модели очень похожа на радиальное строение этого же участка лица в предыдущей модели.) Аналогичным образом округлите контуры глаз.
10. До сих пор модель головы имела форму куба, что облегчало добавление новых элементов каркаса. Теперь, когда все необходимые детали размещены, придайте объекту более реалистичные очертания, например, при помощи инструмента Lattice или других инструментов. Можно сделать это и по старинке, путем перетаскивания вершин.
11. Сформируйте профиль лица. Сделайте выпуклыми щеки и губы (указаны стрелкой).
12. Переходите к конструированию глаз. Сместите вверх элементы каркаса, расположенные вдоль верхнего края глаз, чтобы создать выпуклую область для формирования бровей. Подберите разрез глаз, соответствующий характеру персонажа.
13. Создайте глазные впадины, выделив внутренние многоугольники век и экструдировав их внутрь модели. Вдавленные многоугольники можно удалить (модель справа), чтобы получились отверстия для глаз.
|
|
|
14. Выделяя внутренние многоугольники губ и экструдируя их внутрь модели, сформируйте полость рта.
15. Создайте нос. Для этого выделяйте многоугольники, расположенные над губами, и экструдируйте их наружу.
16. Придайте носу желаемую форму. Подкорректируйте черты лица в соответствии с характером персонажа.
17. Работа над моделью закончена, теперь можно уплотнить каркас и визуализировать модель с высоким разрешением.
Глаза
Глаза - одна из самых выразительных черт лица, поэтому необходимо моделировать их так, чтобы ими было легко управлять. Модели глаз бывают двух основных типов: расположенные внутри головы (посаженные) и снаружи (выпуклые).
Модель посаженных глаз
Модель посаженных глаз сродни реальному прототипу. В этом случае веки являются частью поверхности лица, а глазные яблоки располагаются внутри черепа. Если для разработки персонажа требуются именно такие глаза, создайте глазные впадины на этапе конструирования головы, как было сделано при построении полигональной модели в предыдущем упражнении. Если используется NURBS-модель, можно изготовить небольшие углубления и посадить в них глазные яблоки. Однако для этого потребуется довольно много дополнительных элементов каркаса, что, возможно, усложнит анимацию. Другой способ заключается в том, чтобы вырезать отверстия для глаз, а затем построить сопряжение между поверхностями век и головы.
В качестве модели глазного яблока можно использовать сферу или полусферу, поскольку видна лишь передняя часть глаза (рис. 5.20). Зрачок рисуется при помощи несложной карты текстуры или второй полусферы, расположенной поверх первой.
Основная проблема, связанная с использованием моделей глаз данного типа, состоит в том, чтобы удержать их в глазных выемках йри перемещении головы. Обычно ее решают при помощи иерархических цепочек - модели глаз становятся потомками модели головы. Еще одна неприятность - движение век. Обычно их строят как часть поверхности головы (рис. 5.21). При анимации они должны скользить по дуге, радиус которой равен радиусу глазного яблока. Для этого применяют морфинг. Анимацию век можно также осуществлять при помощи кластеров или иным способом непосредственного манипулирования.
|
|
|
Рис. 5.20. Сфера для модели глаза
Рис. 5.21. Веки как часть поверхности головы
Рис. 5.22. Веки в виде отдельных объектов
Если веки являются самостоятельными объектами, например в форме закругленных шторок, они тоже могут участвовать в анимации и быть невидимыми, пока глаз открыт (рис. 5.22). Подобный подход удобен при моделировании быстрых движений, таких как моргание. Но если веки опущены в течение долгого времени, зритель может заметить шов в том месте, где они стыкуются с кожей лица.
Модель выпуклых глаз
Данная модель глаз создается в виде отдельных объектов, построенных из элементарных сфер или цилиндров, которые размещаются на поверхности лица (рис. 5.23). Они чаще используются для создания мультипликационных персонажей, и управлять ими легче, чем расположенными внутри модели головы (рис. 5.24). Поскольку такие глаза не должны находиться строго в глазных выемках, разработчик обладает большей свободой выбора при их размещении. Они прекрасно подходят пучеглазым героям в стиле проектов TexAvery и открывают простор для фантазии аниматора.
Глаз несложно создать из объекта любого геометрического типа. Модель, рассматриваемую в следующем упражнении, можно сделать как посаженной, так и выпуклой, и использовать в сочетании с моделями головы, изготовленными в предыдущих упражнениях.
Рис. 5.23. Стилизованная модель с выпуклыми глазами
Рис. 5.24. Персонаж с подчеркнуто мультипликационным обликом
Упражнение 3. Моделирование глаз
1. Начните с элементарной сферы. Она будет имитировать глазное яблоко.
2. Создайте зрачок. Его роль может выполнять маленький фрагмент полусферы с радиусом, немного превосходящим радиус глазного яблока, но с тем же центром. Зрачок будет скользить по поверхности глазного яблока подобно контактной линзе.
3. В качестве альтернативы можно воспользоваться картой текстуры, накладываемой на поверхность глазного яблока. В более сложной модели применяют две карты: на одной нарисована радужная оболочка, а на другой, с прозрачными краями,- зрачок. Координаты отображения второй карты можно масштабировать, и тогда зрачок будет расширяться.
|
|
|
4. Веко создается так же, как и зрачок. Оно является полусферой, по размеру чуть большей, чем глазное яблоко.
5. Подгоните размеры века по размеру глазного яблока, чтобы у них был общий центр. Установите иерархическую связь: зрачок и веко становятся потомками глазного яблока.
6. Второе веко создается при помощи дублирования первого.
7. Глаз моргает за счет поворотов век.
Асимметричные глаза
Как правило, реалистичные персонажи имеют глаза в виде сферы, похожие на те, что были созданы в предыдущем упражнении. Однако стилизованным героям больше подходят удлиненные или асимметричные глаза. Их можно смоделировать несколькими способами. Чтобы получить удлиненные глаза, воспользуйтесь свойствами иерархии. Если предком века и зрачка является глазное яблоко, измените его масштаб по горизонтали или вертикали (рис. 5.25). Это преобразование унаследуют потомки, что позволит им перемещаться строго по поверхности глазного яблока, хотя его форма уже не будет сферической. Если включить масштабирование в анимацию, возникнет эффект сплющивания и растяжения объекта.
Аналогичный прием можно применить и при использовании инструмента Lattice (Решетка). Окружите решеткой все объекты иерархической цепочки; это даст возможность по-разному искажать форму глаз (рис. 5.26). Поскольку решетка воздействует на всю цепочку, веки продолжают скользить по поверхности глазного яблока. Если включить движение решетки в анимацию, будет достигнут типичный мультипликационный эффект.
Рис. 5.25. Получение удлиненных глаз
Рис. 5.26. Примеры деформации глаз
Брови
Брови играют важную роль при имитации различных выражений лица, поэтому их конструированию следует уделить особое внимание. В зависимости от строения модели лица, брови могут быть как частью его поверхности, так и отдельным объектом.
Если брови являются частью поверхности лица, их можно изобразить при помощи выступа, проходящего над верхним краем глаз и переносицей (рис. 5.27). Степень правдоподобия такой модели зависит от ряда факторов. Большой неуклюжий персонаж может иметь широкие брови, а у младенца они должны быть едва различимыми. После того, как брови сформированы, вдоль них следует расположить волоски. Их изображают при помощи текстуры. Можно усложнить решение, и для моделирования волосков создать отдельные геометрические объекты (рис. 5.28).
Рис. 5.27. Выступающие брови
Рис. 5.28. Волоски бровей, созданные с помощью отдельных объектов
Брови, расположенные вне лица, менее реалистичны, но могут иметь разнообразную форму и достаточно свободно перемещаться (рис. 5.29). Двигаться брови могут как независимо от поверхности лба, так и в синхронном с ней режиме. Для анимации бровей используют кластеры, решетки, деформацию скелета или анимацию формы объекта.
|
|
|
Рис. 5.29 Брови в предельно стилизованной модели
Зубы
Поскольку зуб является твердым телом, его легко сконструировать из многоугольников, но можно применить и патчи. Зубы в целом имеют прямоугольную форму и чуть закруглены на углах. Их можно создавать по одному, а затем объединить в иерархическую цепочку или сформировать сразу как единый объект (рис. 5.30). Линия, вдоль которой располагаются зубы, должна повторять форму черепа и челюсти.
|
|
|
