4. Cinema 4D R10
Obrázek 4.1.: Zobrazení programu Cinema 4D R10
Tento program jsem k výuce zvolil záměrně, protože si myslím, že je přehledný a velice dobře a rychle se v něm žáci mohou naučit pracovat, další výhodou je to, že je plně „počeštěn“, takže odpadá listování ve slovníku. Navíc cena multilicence není nikterak závratná, takže ani finanční stránka by neměla pro školy činit překážku. V krajním případě by pro výuku na základní škole by mohla stačit i demo verze, která má pouze omezení v tom, že výsledný objekt či animaci nelze ukládat. Toto demo lze stáhnout například na internetových stránkách www.stahuj.cz, velikost této instalace je kolem 180 MB. V lepším možném případě lze ovšem zakoupit multilicenci, cena multilicence je vypsána v přehledné tabulce v příloze číslo 2. Program Cinema 4D je velice variabilní, co se týče konfigurace vzhledu a opravdu jej lze patřičně přizpůsobit každému uživateli dle jeho potřeb a zvyklostí. Tímto se ale nebudu ve své práci zabývat, rozložení nastavení pro jednoduchost výkladu zůstává v standardním nastavení, které je dáno po instalaci. Autoři tohoto software si dali opravdu záležet na tom, aby ty nejužívanější kroky byly co nejpřístupnější. Pro ještě více pohodlnější práci je určitě dobré si zapamatovat klávesové zkratky a plně využívat všechny klávesy a jejich kombinace. Tento systém je opravdu na vysoké úrovni propracování.
24
Po spuštění Cinema 4D se zobrazí uživatelské prostředí, ve kterém budeme pracovat. Veškeré pracovní nástroje jsou přehledně seřazeny do skupin tak, že je má uživatel ihned k dispozici a nemusí zdlouhavě vyhledávat v menu.
4.1 Popis prostředí programu Cinema 4D R10
Obrázek 4.2: Základní popis obrazovky programu Cinema 4D R10
Paleta ikon pracovních nástrojů (1),(2) Horizontální menu: Zde bych si dovolil panel pracovních ikon rozdělit pro přehlednější popis do jednotlivých skupin dle jejich obsahu.
Obrázek 4.3: Skupina ikon č.1
Obrázek 4.4: Podskupina ikony uchopení
25
První dvojicí ikon jsou Zpět, Opakovat (Undo, Redo). Tak jak je zaběhlým zvykem u většiny pracovních programů, tak i v Cinema 4D se nachází tlačítka krok vpřed/vzad, která jsou schopná „pamatovat“ si až 30 kroků před/za součastnou pozicí. Další ikonou je Výběr (Selection), jedná se v podstatě o způsob volby částí či celých objektu v hlavním modelačním okně pro následnou práci s nimi. Tato ikona pod sebou skrývá čtyři další volby a to volba výběrovou šipkou, volba obdélníkem, volba lasem a volba úsečkami (Obrázek 4.4). Následující ikona Posun (Move) v paletě má funkci posunu objektu v prostoru vždy právě ve zvolené ose, popřípadě zvolením objektu na modelační ploše můžeme jakkoli tímto objektem pohnout. Tento posun je pozicován ve správci souřadnic. Důležitou záložkou tohoto nástroje je Nastavení přichytávání, které se nám po zvolení zobrazí ve Správci nastavení (4) viz obrázek číslo 4.5. Toto nastavení je velice důležité při práci s křivkami. Při zapnutí přichytávání můžeme následně nastavit různé možnosti přichytávání bodů křivky. Toto přichytávání nám může velice usnadnit práci a přesnost.
Obrázek 4.5: Nastavení přichytávání (Posun)
Předposlední ikona Velikost (Scale) nám umožňuje změnu velikosti o stejnou hodnotu, a to ve všech třech rozměrech. U dvourozměrných objektů pochopitelně jen v dvou možných. Poslední ikona Rotace (Rotate) jak již symbolizuje schéma znamená rotaci ve zvolené rovině. Při zvolení tohoto nástroje se kolem objektu znázorní osy rotace.
26
Všechny tyto úpravy jsou vždy přehledně znázorněny na objektu a barevně rozlišené stejně jako modelační osy tj. červeně, zeleně a modře, což opět usnadňuje orientaci.
Obrázek 4.6: Skupina ikon č.2
Následující ikony nám nabízejí odemknutí/zamknutí os X, Y či Z a poslední ikona nám přepíná lokální či globální souřadnice. Těchto nástrojů využijeme hlavně při ručním pozicování jednotlivých objektů či jejich částí. Fixací jednotlivých os můžeme jednoduše zabránit nechtěnému pohybu. Přepínání lokálních a globálních hodnot nám mění souřadnicové hodnoty objektu spjatým buď s lokálním nebo globálním souřadnicovým systémem scény. Opět například při tvoření finální kompozice složené z jednotlivých objektů nemusíme složitě dopočítávat jednotlivé souřadnice umístění.
Obrázek 4.7: Skupina ikon č.3
Obrázek 4.8: Podskupina ikon rendering
Skupina ikon spjatá s renderingem obsahuje tři hlavní nástroje, obrázek 4.7. První nám vypočítá aktuální pohled na scénu přímo v modelačním okně. Jednoduše řečeno z naší 3D scény nám utvoří 2D obrázek, který bude obsahovat plný náhled námi zvolených textur, osvětlení, stínování a dalšího nastavení. Následující ikona dělá v podstatě to stejné, co předešlá, ovšem s tím rozdílem, že dokáže renderovat zvolenou oblast, renderovat vybraný objekt, upravit oblast aktivního renderingu nebo renderovat do prohlížeče a vytvořit tak nejen obrázek v různých formátech, ale i video náhled ve formátu avi či mov. Rozbalené menu ikony je na obrázku 4.8.
27
Poslední z trojice ikon je nastavení renderignu (Render settings). Toto nastavení je velice rozmanité a je potřeba ho důkladně prostudovat. Je samozřejmé, že při tvorbě finálního exportu renderované scény budeme chtít dosáhnout co nejvyšší kvality, ovšem musíme myslet na to, že čím větší kvalitu budeme žádat, tím větší bude nárok na čas renderingu a zátěž na hardware počítače. Proto bychom měli nastavovat hodnoty s rozumem. Lidské oko také není dokonalé a než pak čekat i desítky hodin při renderování scény, je vhodnější ubrat z nároků.
Obrázek 4.9: Skupina ikon č.4
Následující paleta ikon obsahuje sedm uzamčených hlavních nástrojů, obrázek 4.9. Pod každou touto ikonou je skryto několik dalších příbuzných nástrojů. Pod první ikonou znázorňující krychli se nachází Primitivní objekty (Primitive), které jsou určeny k modelování jednotlivých objektů. Tyto primitiva není potřeba dále popisovat, jsou vyobrazeny na obrázku 4.10. Každý tento primitivní objekt lze opět dále definovat dle matematických zákonitostí a vztahů ve správci nastavení.
Obrázek 4.10: Podskupina ikony krychle
Pod další ikonou Křivky (Splines), obrázek 4.9, nalezneme bohatou škálu předdefinovaných objektů pro práci s křivkami. Mimo těch základních jako jsou kruh, čtverec, křivku od ruky, Beziérova křivka, zde nalezneme různé profily a dokonce i křivky utvořené pomocí textu. Díky nim se nám velice usnadní práce. Detailní náhled je na obrázku 4.11.
28
Obrázek 4.11: Podskupina ikony křivka
Třetí z ikon je NURBS (NURBS), obrázek 4.9. Neuniformní racionální B-splajn křivky nástroje (NURBS - non uniform rational B-spline) patří ke stěžejním a hojně užívaným nástrojům v 3D modelování. Každý, kdo měl co do činění s modelováním, se zajisté s nějakou podobou NURBS křivek setkal. V současné době se hojně používají při konstrukci obecných tvarů v automobilovém průmyslu, letectví či filmové animaci. NURBS využívá matematického aparátu ke konstrukci hladké, spojité křivky za pomocí minima užitých bodů. Program Cinema 4D obsahuje celkem 6 NURBSových objektů: HyperNURBS, Vytažení NURBS, Rotace NURBS, Potažení NURBS, Protažení NURBS a Beziér NURBS, obrázek 4.12. Tyto nástroje jsou takzvané generátory, což znamená, že je nutné je aplikovat na objekt, aby vytvořil svoji plochu.
HyperNURBS Tento nástroj je zřejmě tím nejpoužívanějším a nejvýkonnějším NURBS nástrojem programu Cinema 4D. Stručně řečeno - jeho aplikací na objekt docílíme zaoblení hran. Opět je možné nastavit dle potřeb například segmentování zaoblení a typ zaoblení.
Vytažení NURBS Vytažení NURBS dokáže vytáhnout objekt z křivek do prostoru. Jeho aplikace je zejména vhodná v případě, kdy máme například nápis utvořený z křivek a požadujeme jeho vytažení do prostoru, tj. utvořit 3D model. Lze definovat posun ve všech třech prostorových osách, rozměr tohoto posunu, segmentaci a samozřejmě i otevření/zavření vzniklých hran.
29
Rotace NURBS Rotace NURBS slouží k rotaci křivky okolo osy, nejčastěji kolem vertikální osy Y. Jednoduše řečeno - k modelaci například hrníčku nám postačí nakreslit jeho profil pomocí křivky a na tuto křivku poté aplikovat tento nástroj. Velice důležitou podmínkou k dosažení bezchybného objektu je zachovat nulovou polohu počátku křivky, tj. nesmí přesahovat osu Y, musí ležet v rovině X Y, došlo by pak k nechtěné deformaci požadovaného objektu. Opět zde můžeme definovat jaký úhel rotace požadujeme, nemusíme tvořit rotaci v 360°, můžeme utvořit například pouze půlkruh. Dalším parametrem jsou například uzávěry.
Potažení NURBS Potažení NURBS dokáže takzvaně potáhnout libovolný počet vybraných křivek. V praxi například vložíme-li si do scény například křivku kruh a čtverec, situované ve stejné ose ovšem vzdálené od sebe určitou hodnotu a na tyto dvě křivky aplikujeme tento nástroj, vytvoříme jím povrch mezi těmito dvěmi křivkami.
Protažení NURBS Protažení NURBS je nástroj pomocí něj a minimálně dvou popřípadě tří křivek můžeme opět jednoduše vymodelovat například rám. Pro lepší pochopení první křivka nám určuje průřez výsledného protažení, druhá křivka nám určuje cestu a pomocí třetí křivky můžeme ovlivnit velikost profilové křivky. Důležitou podmínkou je, aby tyto křivky ležely v rovině XY, jinak by opět docházelo k nežádanému potažení.
Beziér NURBS Beziér NURBS jakožto posledním nástrojem nabídky nám umožní vytvořit hladký a zaoblený výsledný povrch. Tento nástroj na rozdíl od předešlých se neaplikuje na objekt, ale dokáže vytvořit plochu mezi jednotlivými body ležícími v rovině XY. Při vložení tohoto objektu se nám zobrazí plocha, v nastavení objektu můžeme definovat mřížku objektu. Zvýšením počtu bodů mřížky se nám na ploše utvoří síť, jejíž uzly můžeme pomocí nástroje editace bodů jakkoli definovat. Plocha se vždy dopočítá pomocí Beziérova funkčního aparátu. Pomocné křivky jsou znázorněny modrou barvou.
30
Obrázek 4.12: Podskupina ikony NURBS
V pořadí čtvrtou ikonou na paletě je Modelování (Modeling), obrázek 4.9, poskytuje nám dalších devět nástrojů. Tato podskupina je znázorněna na obrázku 4.13. První z nástrojů, pole, nám umožňuje utvořit středově soustředěné klony zvoleného objektu. Lze u něj nastavit parametry jako je například poloměr klonů nebo jejich počet, frekvenci či amplitudu. Tento nástroj můžeme například použít při tvorbě noh od stolu, nemusíme modelovat každou nohu zvlášť, tím ušetříme spoustu času.
Metaball Metaball je nástroj, jež musíme aplikovat na objekt. Každý objekt je tvořen z bodů a díky tomuto nástroji utvoříme z každého bodu kouli. To se nám může hodit například při modelaci kapek tekutiny. Ovšem díky nastavení segmentace metaballu se nemusíme omezovat pouze tvorbou koule, můžeme vytvořit i n-úhelníky neboli krystaly. Dalším a velice podobným nástrojem je Atomová mřížka. Opět ji aplikujeme na objekt, který je utvořen z bodů. S její pomocí vytvoříme simulaci atomové struktury materiálu. Pomocí segmentace objektu můžeme opět utvořit koule či krystaly. Následuje nástroj Boleanovská operace. Díky ní můžeme definovat pomocí dvou a více objektů jejich prolínání ve výsledný objekt. V menu Nastavení pod záložkou Objekt máme k dispozici několik typů aplikace Booleanovské operace, a to A spojit s B, B odečíst od A, A průsečík B a A bez B. Přičemž A a B představují první a druhý objekt. Díky tomuto nástroji lze velice snadno udělat například výřez tvaru objektu A do objektu B. Nástroj Symetrie lze použít například při nutnosti „zrcadlení“ objektu. Do Symetrie vložíme náš objekt, který si přejeme zrcadlově naklonovat. V menu symetrie můžeme například nastavit rovinu zrcadlení, což je velmi praktické.
31
Spojovací objekt nám bude nápomocen při tvorbě skupiny objektů, při skládání finálního objektu z jeho částí - tj. například hrneček položený na stole. Dalšími nástroji jsou Konstrukční rovina a Osy. Jak již vyplývá z názvu, jedná se o pomocné nástroje při modelování. Konstrukční rovina je sice již v základním nastavení zobrazena, ovšem vložením tohoto nástroje můžeme nastavit například její osovou orientaci a podobně. Nástrojem Osy vložíme kamkoli do scény barevně zobrazené osy tří rozměrů.
Obrázek 4.13: Podskupina ikony pole
V pořadí již pátou ikonou na obrázku 4.9 je Scéna (Scene). Zde se ukrývá několik druhů osvětlení scény, a to Kuželové světlo, Vzdálené světlo, Zaměřené světlo, Plošné světlo, ale i třeba Slunce. Tyto nástroje nám poskytují velice bohaté možnosti osvětlení naší scény. Každý druh světla lze detailně nastavit, jak už jeho pozici ve scéně, tak například jeho stíny, jas, čočkové odrazy,šum, viditelnost, vyloučit osvětlení částí scény a podobně. Dalšími nástroji nacházejícími se v této podskupině jsou Podlaha, Popředí, Pozadí, Prostředí a Obloha. Jak již z názvů nástrojů vyplývá, jedná se o objekty, které vložíme do scény a můžeme jim následně přiřadit například texturu. Při modelování se nacházíme v takřka nekonečném prostoru a díky těmto nástrojům můžeme velice snadno ohraničit náš prostor nějakým obrázkem či texturou. Následují nástroje Kamera, Klapka a Výběr, tyto nástroje využijeme při tvorbě animace. Nástroje spjaté s animací bych rád rozebral v samostatné kapitole, jedná se poměrně o složitou soustavu a nastavení, která si vyžaduje důkladné rozebrání. Detailní zobrazení těchto nástrojů je na obrázku 4.14.
32
Obrázek 4.14: Podskupina ikony světlo
Předposlední ikonou palety na obrázku 4.9 je Deformace (Deformation). Zde se nachází takzvané deformátory. Tyto nástroje se vkládají do objektu a umožňují jednak statické upravení tvaru například ohnutí, nebo také lze utvořit snadnou animaci. Vyobrazení jednotlivých nástrojů je na obrázku 4.15.
Obrázek 4.15: Podskupina ikony ohnutí
Poslední ikonou palety, obrázek 4.9, je takzvaný Generátor částic. Jedná se o několik základních nástrojů pro práci s částicemi ve scéně. Opět lze velmi různorodě nastavovat ve správci nastavení jejich chováni. Lze je aplikovat přímo na objekt, nebo jím lze ovlivnit i celou scénu nebo její vymezenou část. Nástroje jsou vyobrazeny na obrázku 4.16.
33
Obrázek 4.16: Podskupina ikony generátor částic
Vertikální menu:
Obrázek 4.17: Skupina ikon č.5
Vertikální paleta ikon na obrázku 4.17 nám nabízí jedenáct pracovních nástrojů. Prvním z nich je takzvané Rozvržení, to slouží pouze ke změně rozvržení programu. Můžeme si nastavit soustavu nástrojů, dle vlastního individuálního používání pro práci. Nachází se zde i několik základních módů, které jsou schopny vytýčit nástroje, které jsou právě důležité pro danou práci, například modelování, kresba či animace. Následuje nástroj pro Převedení objektu na editovatelný neboli polygonální. Tento převod je nevratný a po jeho aplikaci již nebudeme moci měnit rozměry a segmentaci objektu. Pak již můžeme pouze měnit polohu jednotlivých bodů, křivek či rovin. S objektem můžeme jakkoli posunovat či ho deformovat. Dalším nástrojem je Editace objektu k modelování, jedná se o základní pracovní režim pro posun, rotaci a další manipulace s objektem. Dále je nástroj Editace os objektu, jak již z názvu plyne, tak nám umožňuje posun os, například ze středu primitiva krychle na jeho hrany. Tato funkce nám může být nápomocnou například při usazování objektu ve scéně. Editace bodů nám umožňuje uchopit bod či soustavu bodů objektu a změnit mu pozici, či ho otočit. Podmínkou užití tohoto nástroje a dvou následujících editací je, že objekt je převedeny na editovatelný, jinak nástroje nereagují. Editace hran opět jako předešlá editace ovšem s tím rozdílem že neuchopujeme body, ale celé hrany objektu. Protože objekty jsou tvořeny z jednotlivých polygonů, tak posledním editačním nástrojem je Editace polygonů. Umožňuje nám uchopit a následně manipulovat s polygony. 34
Následující dva nástroje Editace textury a editace os textury, nám umožňují upravovat pozici, natočení, zvětšení či zmenšení textury, kterou jsme přiřadili danému objektu. Posledním nástrojem palety je Editace objektu k animaci, tento nástroj má obdobnou funkci jako předešlá editace objektu k modelování. Ovšem s tím rozdílem, že tento nástroj při změně velikosti nemění objekt s poměrem všech tří stran. Díky němu můžeme měnit velikost zvoleného objektu pouze v jednom rozměru.
Správce objektů (3)
Obrázek 4.18: Správce objektů
V této části vidíme, jaké objekty se nacházejí na modelovací ploše a jaké jsou vztahy mezi nimi. Také tady vidíme strukturu objektů, která může být velmi užitečná k představě o pozici objektu a vztahu mezi nimi. Každý objekt se nachází na samostatném řádku, na kterém je i spousta informací o naeditovaných vlastnostech. Dále zde můžeme členit objekty do vrstev, tyto vrstvy lze různě skrývat a opět při tvorbě složitějšího objektu nám toto skrytí může být nápomocno.
35
Správce nastavení (4)
Obrázek 4.19: Správce nastavení
Každá funkce, nástroj či objekt lze dále nastavovat. K tomuto nastavování nám slouží právě tento správce. Stačí zvolit cokoli ve scéně, od světel, přes textury až po jednotlivé objekty a vždy se nám správce aktualizuje právě na zvolený objekt. Tyto informace je možné kontrolovat či upravovat. V horní polovině máme vždy znázorněny záložky, které ještě umocňují hloubku možností nastavení. Velice důležitou funkcí je nastavování segmentů objektu, nastavení velikosti, úhlu a pozice objektu. Toto prostředí je proměnlivé a záleží na složitosti objektu, či funkce, kterou máme právě zvolenou.
Časová osa pro animace (5)
Obrázek 4.20: Časová osa pro práci s animacemi
Hlavní částí je časová osa, která ukazuje celou pracovní řadu snímku členěnou na jednotlivé snímky animace. Obsahuje základní a nejpoužívanější ikonky pro práci s animací. Můžeme zde i animaci spouštět, posunovat o jednotlivé snímky vpřed či vzad. Utváření takzvaných klíčových snímku a podobně. Velice důležité je nastavení snímkování hned na začátku práce. Pozdější přepočet je složitý a nemusí se vždy
36
podařit. Detailnější popis funkcí a užití je rozebrán v kapitole 5. Animace, tvorba animace.
Správce materiálů (6)
Obrázek 4.21: Správce materiálů
V levém dolním rohu obrazovky se nachází správce materiálů. Materiálem se rozumí vše, co nanášíme na objekty za účelem změny jeho povrchu, barvy a přiblížením se tak k realistickému vzhledu objektu. Materiály tedy definují barvu objektu (textura), odrazivost, průhlednost, svítivost, hrbolatost, odlesk objektu a mnoho dalšího. V záložce soubor nalezneme pro začátek velice užitečné předdefinované materiály různých druhů od skla, přes pozadí až třeba kůži. Vždy se nadefinuje materiál a povrchové vlastnosti, které se skryjí pod ikonku a toto pak lze aplikovat na daný objekt. Takto lze definovat více povrchů, na každý objekt dle potřeby. Případně můžeme aplikovat i na jeden objekt rozdělený na polygony několik textur, na vybrané polygony zvlášť. Důležitým prvkem jsou i přednastavené materiály, které nalezneme v záložce Soubor.
Správce souřadnic (7)
Obrázek 4.22: Správce souřadnic
V tomto prostoru vidíme aktuální umístnění, úhlové natočení a rozměr daného objektu, lze ji definovat buď zadáním přímé hodnoty, nebo pomocí bočních šipek přidávat či 37
ubírat z současné hodnoty. Nalezneme zde tři souřadnice pro pozici, tři pro velikost a tři pro rotaci, vždy pro osy X, Y a Z. Většinu hodnot v Cinema 4D lze upravovat tím, že klikneme na boční šipky levým tlačítkem myši, a pak jen pohybem myši měnit. Tohle je zásadní rozdíl oproti CADovskému klikání.
Modelovací okno - pracovní plocha (8)
Obrázek 4.23: Modelační okno
Tento náhled nám nabízí taktéž širokou možnost nastavování zobrazení, dokonce až čtyři náhledy (perspektivní pohled, nárys, půdorys a bokorys), viz obrázek 4.23. Počáteční náhled na prostředí je v perspektivě, ovšem pomocí funkčních kláves (F1,F2,F3,F4 a F5) jej můžeme snadno změnit, tak jak zrovna potřebujeme. V pravé horní části jsou dále čtyři ikonky, díky kterým můžeme snadno hýbat s takzvanou pracovní kamerou (náhledem), která nám umožňuje pozorovat scénu.
38
4.2 Základní orientace v Cinema 4D prostředí Po spuštění Cinemy 4D se zobrazí hlavní obrazovka, na které je kromě postranních menu hlavní modelovací prostor. Tento prostor je definován pomocí tří os, které protínají pravoúhle jedním středem. Tyto osy jsou barevně rozlišeny a kromě toho, že jsou přímo zobrazeny na scéně, tak také můžeme i v levém spodním okraji neustále vidět orientaci. Do modelovacího prostoru vkládáme objekty a tam s nimi také pracujeme. Objekty a nástroje můžeme volit jednak na paletách ikon, případně můžeme používat textové menu, které je v horní části obrazovky. Základem každého objektu jsou body, jejich četnost záleží na složitosti a počtu polygonů. Každý bod má vlastní přesně dané souřadnice, tyto souřadnice jsou definované vzhledem k osám objektu.
4.3 Orientace a volba nástrojů – klávesové zkratky Klávesové zkratky nám usnadní práci s programem, proto je důležité s nimi pracovat. Práce s nimi je velice jednoduchá a přehledná. Jedná se o tři klávesy, M, N a U, které stačí kdykoli stisknout a objeví se nám tabulka s nabídkou. Pak již stačí stisknout tlačítko, pod kterým je přidělen nástroj, který zrovna potřebujeme. Tyto tabulky jsou na obrázku 4.25. Dalším usnadněním práce je takzvané výběrové menu, které se zobrazí po stisknutí klávesy V, právě tam, kde se nachází kurzor. Toto menu nabízí osm základních možností volby a je vyobrazeno na obrázku 4.24.
Obrázek 4.24: Menu pod klávesou V
39
Obrázek 4.25: Klávesové zkratky po stisknutí M, N a U
40
5. Animace Nyní bych rád rozebral další možnost využití programu Cinema 4D. V předchozích kapitolách jsme se zabývali pouze modelačními nástroji, ovšem Cinema 4D zvládá i skvěle a přitom velmi jednoduše tvorbu animací. V první řadě by bylo vhodné vysvětlit, co vůbec taková animace je. Slovo animace pochází z latiny a znamená oživení. Každá animace se skládá ze série statických obrázků, které jsou poskládány za sebe. Jedním ze základních kritérií animace je to, kolik snímků, takzvaných framů se zobrazí během
jedné vteřiny. Toto kritérium
zásadně ovlivňuje kvalitu animace, plynulost přehrávání. Existují různá standardní nastavení pro počet obrázků za vteřinu, pro nejběžnější výstupní média, podle kterých bychom se měli řídit. Protože lidské oko má určitou setrvačnost a promítaný obraz zůstane určitou dobu zaznamenán na sítnici, měli bychom volit přiměřený počet snímků. Pro lidské oko je plně dostačující počet 10 až 12 snímků za vteřinu, aby animace získala plynulý chod. Při tomto počtu snímkování může být někdy problém s kolísáním jasu jednotlivých snímků, je vhodnější proto používat vícero snímků, standardně se užívá 25 snímků za vteřinu. Existují normy, které mimo jiné nesou informaci o počtu snímků za vteřinu, prvním z nich je PAL (Phase Alternating Line), ta má 25 snímků za vteřinu a NTSC (National Television System(s) Committee), ta má zpravidla 30 snímků za vteřinu. Tyto normy se uplatňují především pro televizní vysílání, filmy v kině zpravidla používají 24 snímků za vteřinu a animace na internetu používají v rámci optimalizace dat 10 až 15 snímků za vteřinu. Jak jsem již zmiňoval výše, je velice důležité nastavit správné snímkování ještě před začátkem tvorby naší animace. Při nesprávné volbě snímkování můžeme provést případný přepočet, ovšem ve finále můžeme získat animaci s nepravidelným přehrávání, což je pochopitelně nežádoucí. Dalším velice důležitým pojmem při tvorbě animace jsou takzvané klíčové snímky (keyframes), které nám umožní sestavit animaci, aniž bychom museli vkládat vždy nový obrázek pro každý jednotlivý snímek animace, tak jak je tomu například při tradiční tvorbě kresleného filmu. Pokud uložíme více různých stavů parametrů nebo stavů objektů jako klíčové snímky, může vzniknout v časové mezeře mezi klíčovými snímky takzvaná interpolace. Hodnoty klíčových snímků se pak pomalu vzájemně přiblíží, a tak vznikne animace hodnot klíčových snímků. Interpolace hodnot se nechá graficky
41
zobrazit jako oblouk křivky a upravovat pomocí tečen. Tímto způsobem lze individuálně upravit například dráhu objektu i mezi jednotlivými snímky.
5.1 Tvorba animace v Cinema 4D Cinema 4D nabízí k animaci speciální náhled, o kterém jsem se zmínil již výše, ovšem mnoho jednoduchých animací zvládneme vytvořit v základním náhledu Cinemy. Jedná se o velmi jasný princip, díky kterému můžeme v Cinemě animovat téměř vše. Je úplně jedno, jedná-li se o pohyb objektu, rotaci či změnu velikosti, animovat můžeme stejným způsobem například u světel jejich jas, místo osvětlení a podobně. Princip je naprosto stejný, jen místo objektu měníme pozici daného posuvníku, popřípadě zadáváme číselné hodnoty. Než začneme cokoli tvořit, je nutné otevřít si Nastavení projektu, který nalezneme v záložce Úpravy, a ověřit, jaké hodnoty jsou zadány viz obrázek 5.1.
Obrázek 5.1: Nastavení projektu
Hlavní panel, který nám vše řídí a ukazuje součastný stav hodnot, je vyobrazen na obrázku 5.2. Zde bych ho rád popsal detailněji.
Obrázek 5.2: Správce animace
42
Časová osa (1) Tato osa se skládá z číselného označení snímků (framů), zeleného posuvníku a v průběhu animování jsou na ni vyznačeny světle modře pozice klíčových snímků. Posuvník nám slouží pro pohyb v čase. Jeho pozici můžeme měnit několika způsoby, klepnutím myší kamkoli po ose, tažením posuvníku, nebo pomocí navigačních šipek umístněných vlevo od osy, kde můžeme i přímo zadat číselnou hodnotu požadované pozice.
Natavení rozsahu časové osy (2) Zde nalezneme tři ovládací prvky. Pomocí prvního nastavíme hodnotu počátečního snímku, můžeme zadat i záporné hodnoty. Dalším prvkem určujeme zobrazenou část na časové ose, která je vidět nad ním. Poslední částí je nastavení koncového snímku časové osy, opět se můžeme pohybovat jak v kladných tak v záporných hodnotách. K ovládání počátečního a koncového snímku opět můžeme použít jak posuvníků, tak i hodnotu přímo numericky zadat.
Posun, projekce (3) Panel obsahuje šest tlačítek - zleva jsou to Na začátek, Předchozí snímek, Přehrání animace pozpátku, Přehrání animace, Snímek dopředu a Posun na konec. Tyto tlačítka slouží k orientaci na časové ose.
Snímkování (4) Zde jsou tři červené tlačítka - zleva Klíčový snímek, Auto klíčování a Nastavení objektu pro vytváření klíčových snímků. Klíčový snímek nám zafixuje stav na pracovní ploše, popřípadě pouze vybraného předmětu či vlastnosti, k danému snímku na časové ose. Tato fixace se na časové ose vyznačí modře. Tlačítko Auto klíčování nám vytvoří klíčové snímky u všech parametrů, které byly změněny. Stačí pouze pohybovat s posuvníkem a měnit polohu, rotaci či ostatní parametry na scéně. Nemusíme krok po kroku, ale pouze počáteční a koncové hodnoty, zbytek se již dopočítá sám. Posledním tlačítkem je Nastavení objektu pro vytváření klíčových snímků, toto nám zobrazí doplňkové nastaveni automatického klíčování.
43
Ostatní (5) Poslední panel na animační liště obsahuje sedm nástrojů. První čtyři tlačítka zleva slouží
k vypnutí/zapnutí
nahrávání
pozice,
měřítka,
rotace
a
parametrů.
Vypnutím/zapnutím těchto tlačítek určíme, čím se budeme v naší animaci zabývat, změnou polohy, změnou rozměrů, rotací či ostatní parametry. Například vypnuté tlačítko nahrávání pozice znamená to, že se nám do naší animace nebude zaznamenávat změna polohy objektu. Toto můžeme jakkoliv kombinovat, dle našich potřeb. Následujícím tlačítkem vypneme/zapneme nahrávání PLA (Point Level Animace), jedná se o změnu polohy jednotlivých bodů objektu. Opět při jeho vypnutí se nebude zaznamenávat změna konkrétních bodů. Dalším tlačítkem vypneme/zapneme přehrávání zvuku během animace. Poslední tlačítko nám nabízí nastavení rychlosti přehrávání animace a editaci interpolace.
Klávesové zkratky: Zkratka
Funkce
Shift+G
Posun na začátek
Shift+F
Posun na konec
F6
Přehrávání zpátky
F8
Přehrávání dopředu
F7
Zastavit přehrávání
G
Posun na následující snímek
F
Posun na předcházející snímek
F9
Klíčový snímek
Ctrl+F9
Auto klíčování
Ctrl+G
Následující klíčový snímek
Ctrl+F
Předcházející klíčový snímek
44
6. Rendering a výstupy z Cinemy 4D Rendering, popřípadě renderování můžeme česky vyjádřit jako umělecké vyobrazení. Jde o proces, díky kterému převedeme náš vymodelovaný trojrozměrný objekt na dvojrozměrný obrázek, který bude vyobrazovat naše nastavení všech zohledňovaných parametrů. V modelačním okně pracujeme s 3D vektorovými daty, ty ovšem nejsou tak dokonalé k vyobrazení reálného obrázku, proto jej ukládáme do 2D obrázku. V tomto 2D obrázku již jsou dokonale vyobrazeny všechny nastavené parametry a efekty, které jsme pracně nastavili v naší scéně. Rozdíl je patrný již při prvním pohledu viz obrázek 6.1. Renderováním se přepočítá obrázek, vyhladí se hrany, zobrazí se správné barvy, odlesky, stíny a spousta dalších efektů. Tento proces může trvat od několika vteřin až po několik desítek hodin, záleží na složitostí a četnosti objektů, proporčním požadavkům, ale i na výkonnosti hardware počítače. Na čas výpočtu má vliv hlavně operační paměť RAM a procesor, grafická karta nemá žádný vliv. Pro Cinema 4D existuje ovšem i modul zvaný NET Render, který je schopen za pomocí internetového připojení spojit takřka neomezený počet počítačů a rozeslat jim části dat k propočtu, tím i radikálně snížit čas výpočtu. Tohoto se ovšem využívá převážně u složitých scén.
Obrázek 6.1: Náhled v modelačním okně, renderovaný objekt
Panel nástrojů pro rendering byl již orientačně popsán v kapitole 4.1, nyní si podrobněji popíšeme nastavení výstupního obrazu. Samotné menu nastavené obsahuje jedenáct velice přehledně seřazených záložek. My ovšem nebudeme pro běžnou práci potřebovat všechny, popíšeme zde pár hlavních.
45
Obrázek 6.2: Záložka obecně
Hned v první položce můžeme zadat název našeho nastavení renderingu. Druhá položka Vyhlazování nám nabízí typy vyhlazování objektu, jedná se o důležitý parametr, bez použití vyhlazování by byl náš objekt zubatý. Další položka je Filtr, ten se opět vztahuje k vyhlazování. Následuje položka Průhlednost, tímto parametrem ovlivníme nejen průhlednost, ale i lom světla. Odraz světla - zde si určíme od kterých objektu se bude světlo, které máme rozmístněno ve scéně, odrážet. Pomocí položky stín si vybereme druh stínu, který má být renderován. Renderovat jako editor nám umožní vytvořit renderovaný obrázek jako je rychlý render v modelačním okně.
Obrázek 6.3: Záložka výstup
Následuje druhá záložka Výstup, kde je stěžejní nastavení rozměrů výstupního obrázku. Rozlišení jakožto i Formát filmu a poměr stran nám nabízí velice bohatou nabídku normalizovaných poměrů stran, ale můžeme zvolit i libovolný poměr stran. Díky položce Snímky můžeme nastavit počáteční a koncový snímek naší výsledné animace. Půlsnímky, ať sudé či liché, vychází z televizní normy, která nabízí tyto dva druhy načítání snímků. Rychlost přehrávání snímku, jak již bylo zmíněno, se u nás používá 24-25 snímků za vteřinu.
46
Obrázek 6.4: Záložka uložit
Třetí položkou je Uložit, zde je nutno zadat cestu, kam se má obrázek uložit. Dalším velice důležitým parametrem je formát obrázku či videa, který požadujeme. Mimo jiné je zde i nastavení hloubky zobrazení a zvukových efektu pokreslujících animaci.
Obrázek 6.5: Záložka Vyhlazení
Další záložkou je Vyhlazení, jak již bylo možno nastavit druh vyhlazení v záložce Obecné, tak zde máme toto nastavení prohloubeno o jemnost vyhlazování, práh a min/max úroveň. Díky ní můžeme určit, jak moc se budou míchat pixely jednotlivých kontrastních hran, například při úrovni 3 X 3 se bude mísit 9 pixelů. Je zbytečné nastavovat vysoké úrovně, běžným pohledem je rozdíl nepatrný.
47
Obrázek 6.6: Záložka Multi-Pass
Záložka Multi-Pass je velice užitečný nástroj renderingu, který využijeme u složitých scén, které již zaberou hodně času při výpočtu. Představme si, že chceme vytvořit kamerový průlet obsáhlou scénou a nemůžeme se rozhodnout nad definitivním umístněním světel. Díky Multi-Pass můžeme nastavit několik variant umístnění a renderovat vše za jeden čas. Multi-Pass nám pouze pro dané snímky s rozlišným osvětlením spočítá všechny zadané varianty. Tím pádem dostaneme několik animací s rozdílným osvětlením. Tím ušetříme čas, který bychom strávili, kdybychom renderovali celou animaci vždy zvlášť. Dalším výstupem Cinemy 4D může být i export projektů do jiných modelačních programů. Cinema 4D je schopna exportovat náš model do většiny více či méně známých programů. Tuto položku najdeme v hlavním panelu pod záložkou Soubor. Z nejznámějších bych zmínil 3D Studio, Ilustrátor QuickDraw 3D či Wavefront. Přehled exportu do programů je na obrázku 6.7.
Obrázek 6.7: Export ze Cinemy 4D
48
