Роль освещения в трехмерной графике; методы имитации света. Основы управления виртуальными съемочными камерами.

Освещение играет, пожалуй, самую главную роль в трехмерной графике для построения реалистичной сцены. Если объекты в реальности имеют свойства отражать свет, освещая отраженным светом затененные участки, то и в виртуальности нужно добиться подобного эффекта для большего реализма.

Источники света в графике трехмерный выполняют ту же роль, что и реальные источники света: они делают поверхности видимыми. Более того, источники света определяют, какая часть сцены будет включена в проекцию. Объекты источников света в приложении WPF создают различные эффекты света и тени. Они смоделированы на основе поведения различных реальных источников света. Сцена должна включать, как минимум, один источник света, иначе модели будут невидимыми.

Указанные ниже источники света являются производными от базового класса Light:

AmbientLight: создает рассеянное освещение, при котором все объекты освещены одинаково, независимо от их расположения или ориентации.

DirectionalLight: создает освещение, аналогичное удаленному источнику света. Направленные источники света имеют свойство Direction, которое указывается как объект Vector3D, но без заданного местоположения.

PointLight создает освещение, как ближний источник света. Источники света «PointLights» занимают определенное положение и испускают свет из этого положения. Объекты сцены освещаются в зависимости от их расположения и расстояния по отношению к источнику света.

В виртуальных камерах все функции и средства управления совпадают с характерными чертами реальных камер, к тому же, добавляются некоторые новые возможности. Одним из самых распространенных параметров управления трехмерными камерами, имеющим непосредственное отношение к сфере фотографии, является опция фокусного расстояния. В виртуальном пространстве фокусное расстояние подсчитывается с помощью математических формул, и пользователи имеют возможность определять практически любое фокусное расстояние для избранной камеры.

Когда речь заходит о передвижении, виртуальные камеры демонстрируют свои огромные преимущества над менее удачными реальными коллегами. В трехмерном пространстве камеры могут перемещаться в любом направлении, даже внутрь объектов. Кроме того, пользователь имеет возможность использовать многочисленные камеры, позволяющие одновременно просматривать объекты или действия с нескольких ракурсов и под разными углами.

В зависимости от применяемой программы, виртуальная камера может быть свободной или нацеленной, по аналогии с источниками освещения. Цель — это маленький куб или другой указатель, позволяющий точно увидеть направление камеры с любой точки обзора, а значит камеру можно быстро и без проблем переместить на нужную позицию. В то же время, если камера перемещается по определенному пути, то отсутствие указателя цели позволит обеспечить более сглаженную анимацию. Кроме возможности имитации 35 мм камер, виртуальные камеры также симулируют кинокамеры и видеокамеры. Панорамирование и вертикальное вращение

Двумя основными видами перемещения камеры во время съемок являются панорамирование и наклон. Панорамирование (pan) — это горизонтальное вращение камеры справа налево или наоборот (рис. 8.4). Панорамирование зачастую применяется для перемещения камеры от одного объекта к другому или для съемок более широкой части ландшафта, чем попадает в недвижимый кадр.

Вертикальное вращение (tilt) является вертикальным аналогом панорамирования, при котором камера вращается вверх или вниз. Такое вращение применяется для съемки высоких объектов, например, домов, а также для создания эффекта того, что зритель внимательно осматривает персонажа сцены "с головы до пят".

Одним из основных правил постановки является то, что камера должна перемещаться как сторонний зритель (обычно невидимый), который может передвигаться в направлении, наиболее подходящем для съемки конкретной сцены или изображения, интересующего режиссера. Среди примеров можно привести вид с высоты птичьего полета (bird's-eye view) или вид под большим углом (high-angle view), при которых объект рассматривается с определенной высоты. Или вид с нижней точки (worm's-eye view) или вид под небольшим углом (low-angle view), при котором камера располагается чуть выше плоскости поверхности, зачастую применяется для придания объекту массивности и внушительности.

21.Сходства и различия традиционной и трехмерной компьютерной анимации. Дизайн-проектирование анимаций: подготовка сценария; раскадровка; роль звукового ряда в компьютерной анимации. Методы анимации трехмерных образов: управление шкалой времени; настройка ключевых кадров и контроллеров управления анимацией.

Традиционная анимация - Покадровая - смена изображений, создающая впечатление движения картинок. Каждый кадр прорисовывается вручную.

Программная анимация – анимация, при которой изображения меняются с помощью запрограммированной последовательности действий (то есть с помощью алгоритма и переменных). Рисование основных объектов происходит вручную, или импортирование их из коллекций и галерей, после чего применяются программные возможности. Программная онимация может быть двумерной – изображение плоское, либо трехмерной – объемное изображение.

Подготовка сценария

Главное в разработке общего замысла мультипликационного сюжета – поиск наиболее удачных зрительных образов и тех ситуаций, в которых взаимодействуют персонажи, выбор метода и стиля работы, а также определение продолжительности сюжета.

Раскадровка — последовательность рисунков, служащая вспомогательным средством при создании фильмов, мультфильмов, рекламных роликов. Раскадровка в основном служит для получения первого представления о том, как будет выглядеть фильм. Можно определить длительность эпизода, ракурс и цепочку снимаемых эпизодов.

Звук в анимации играет повышенную роль, "оживляя" изобразительный ряд. Звук воздействует как на творческий процесс, так и на сознание и подсознание зрителей. Он может так же придавать реализм сцене.