Объекты МАХ 3.0

Термин объект (object) в МАХ 3.0 относится к любым элементам виртуального трехмерного мира, которые могут включаться в состав сцен и к которым могут применяться преобразования и модификаторы. Объекты МАХ 3.0 делятся на ка­тегории, разновидности и типы. Всего имеется семь категорий объектов: Geometry (Геометрия), Shapes (Формы), Lights (Источники света), Cameras (Камеры), Helpers (Вспомогательные объекты), Space Warps (Объемные деформации) и Systems (Системы), а также три отдельных типа объектов, не относящихся к данным категориям — Editable Spline (Редактируемый сплайн), Editable Patch (Редактируемый кусок) и Editab­le Mesh (Редактируемая сетка). За исключением объектов этих трех типов, все остальные объекты МАХ 3.0 являются параметрическими, то есть при создании приобретают определенный набор характеристических параметров, таких как координаты положения объекта, его размеры по длине, ширине и высоте, число сегментов или сторон и т. п. Эти параметры в дальнейшем можно легко изме­нять, поэтому в процессе создания объектов необязательно стремиться к обеспечению высокой точности.

Ниже приводится классификация основных объектов МАХ 3.0. Число типов используемых объектов может увеличиваться за счет применения дополнитель­ных модулей.

Объекты категории Geometry. В данную категорию входят объекты, предназначенные для построения геометриче­ской модели трехмерной сцены и подразделяемые на следующие разновидности:

- Standard Primitives (Стандартные примитивы) — это трехмерные тела правиль­ной геометрической формы, такие как параллелепипед, сфера или тор. В число стандартных примитивов исторически входит также объект, пред­ставляющий собой чайник с носиком, ручкой и крышкой (рис. 1);

- Extended Primitives (Улучшенные примитивы) — это также трехмерные тела, но обладающие несколько более сложной формой и характеризуемые боль­шим числом параметров, чем стандартные примитивы. К их числу отно­сятся такие объекты, как параллелепипед, цилиндр с фаской, многогран­ник и тороидальный узел;

- Compound Objects (Составные объекты) — это трехмерные тела, составлен­ные из нескольких простых объектов, как правило, объектов-примитивов. В данную разновидность входят также объекты типа Loft (Лофтинговые) — трехмерные тела, которые строятся методом лофтинга, то есть путем формирования оболочки по опорным сечениям, расставляемым вдоль заданной траектории;

- Particle Systems (Системы частиц) — это источники множества мелких дву­мерных или трехмерных частиц, призванных имитировать такие природ­ные объекты, как пыль, дым, снег, брызги воды, воздушные пузырьки или искры огня;

- Dynamics Objects (Динамические объекты) — это специфическая разновид­ность стандартных объектов, позволяющая с легкостью моделировать два типа механических устройств: пружины и амортизаторы. Эти объекты не просто похожи на свои реальные прототипы по виду, при ани­мации они физически правдоподобно реагируют на действующие на них воображаемые силы;

Объекты категории Shapes. К данной категории относятся различные типы линяй, образующих разомкну­тые или замкнутые двумерные фигуры. Некоторые типы линий (например, спи­раль) могут размещаться не на плоскости, а в трехмерном пространстве. Формы используются в качестве заготовок, которые могут различными способами пре­образовываться в трехмерные тела, и подразделяются на следующие разновид­ности:

- Splines (Сплайны) - это стандартные двумерные геометрические фигуры, такие как прямоугольник, эллипс или звезда, а также линии произвольной кривизны и контуры текстовых символов;

Объекты категорий Lights и Cameras. В данные категории входят объекты, предназначенные для имитации различных источников освещения сцены и для наблюдения сцены через объективы вообра­жаемых съемочных камер. На показано, как выглядят подобные объек­ты на экране МАХ 3.0.

Источники света и камеры могут быть нацеленными и свободными. Нацелен­ные источники света и камеры характеризуются наличием мишени (target) - то­чечного объекта, на который нацелена ось пучка световых лучей или линия ви­зирования камеры. Свободные источники света и камеры не имеют мишеней.

Объекты категории Helpers. В данную категорию входят объекты, которые не включаются в итоговое изобра­жение сцены и предназначены для упрощения ее моделирования или анимации. Вспомогательные объекты делятся на следующие разновидности:

и Standard (Стандартные) — это объекты, используемые как вспомогательные при разработке и анимации геометрических моделей;

- Atmospheric Apparatus (Атмосферная оснастка) — объекты, предназначенные для локализации областей проявления эффектов окружающей среды;

6.4. Компьютерная графика: растровая графика, векторная графика, трехмерная графика.

Несмотря на то, что для работы с КГ существует множество классов программного обеспечения, выделяют всего три вида КГ: растровую, векторную и фрактальную графику. Они различаются принципами формирования изображения при отображении на экране монитора или при печати на бумаге.

Растровая графика применяется при разработке электронных и полиграфических изданий. Иллюстрации, выполненные средствами растровой графики, редко создают вручную с помощью компьютерных программ. Чаще для этой цели сканируют иллюстрации, подготовленные художником на бумаге, или фотографии. В последнее время для ввода растровых изображений в компьютер нашли широкое применение цифровые фото- и видеокамеры. Соответственно, большинство графических редакторов, предназначенных для работы с растровыми иллюстрациями, ориентированы не столько на создание изображения, сколько на их обработку. В Интернете, в основном, применяются растровые иллюстрации.

Программные средства для работы с векторной графикой наоборот предназначены, в первую очередь, для создания иллюстраций и в меньшей степени для их обработки. Такие средства широко используют в рекламных агентствах, дизайнерских бюро, редакциях и издательствах. Оформительские работы, основанные на применении шрифтов и простейших геометрических элементов, решаются средствами векторной графики намного проще. Существуют примеры высокохудожественных произведений, созданных средствами векторной графики, но они скорее исключение, чем правило, поскольку художественная подготовка иллюстраций средствами векторной графики чрезвычайно сложна.

Программные средства для работы с фрактальной графикой предназначены для автоматической генерации изображений путем математических расчетов. Создание фрактальной художественной композиции состоит не в рисовании или оформлении, а в программировании. Фрактальную графику редко применяют для создания печатных или электронных документов, но ее часто используют в развлекательных программах.

Основным элементом растрового изображения является точка. Если изображение экранное, то эта точка называется пикселом. В зависимости от того, на какое графическое разрешение экрана настроена операционная система компьютера, на экране могут размещаться изображения, имеющие 640х480, 800х600, 1024х768 и более пикселов. С размером изображения непосредственно связано его разрешение. Этот параметр измеряется в точках на дюйм (dots per inch - dpi). У монитора с диагональю 15 дюймов размер изображения на экране составляет примерно 28х21 см. Зная, что в 1 дюйме 25,4 мм, можно рассчитать, что при работе монитора в режиме 800х600 пикселов разрешение экранного изображения равно 72 dpi.

Вследствие того, что растровое изображение состоит из большого количества отдельных точек, растровая графика имеет два существенных недостатка, которые следует учитывать при выборе программного средства.
Первый недостаток – большие объемы данных при работе с растровыми изображениями. Для активных работ с иллюстрациями большого размера (типа журнальной полосы) требуются компьютеры с исключительно большими объемами оперативной памяти и высокопроизводительными процессорами.
Второй недостаток растровой графики – эффект пикселизации – связан с невозможностью увеличения изображения для рассмотрения деталей. Поскольку изображение состоит из точек, то увеличение приводит к тому, что точки становятся крупнее. Никаких дополнительных деталей при увеличении растрового изображения рассмотреть не удается, а увеличение точек растра визуально искажает иллюстрацию и делает ее грубой.

Векторная графика. Если в растровой графике основным элементом изображения является точка, то в векторной графике – линия (при этом неважно, прямая это линия или кривая).

Разумеется, в растровой графике тоже существуют линии, но там они рассматриваются как комбинации точек. Для каждой точки линии в растровой графике отводится одна или несколько ячеек памяти (чем больше цветов могут иметь точки, тем больше ячеек им выделяется). Соответственно, чем длиннее растровая линия, тем больше памяти она занимает. В векторной графике объем памяти, занимаемый линией, не зависит от размеров линии, поскольку она представляется в виде формулы, а точнее говоря, в виде нескольких параметров. Что бы мы ни делали с этой линией, изменяются только ее параметры, хранящиеся в ячейках памяти. Количество же ячеек остается неизменным для любой линии.