Демоверсии
Блог
Maya
19 Декабря 2019

Обзор Autodesk Maya 2020 (часть 2)

Это продолжение обзора новейшей версии легендарного пакета для 3D-моделирования, анимации и визуализации от Autodesk. Новые возможности и оптимизация производительности Maya. Первую часть обзора вы сможете найти тут.

Новые горячие клавиши для анимации

В Maya 2020 было добавлено несколько клавиатурных комбинаций, которые помогут сделать вашу работу быстрее. Лично мне очень понравились в работе комбинации для скрытия определенных типов объектов (геометрия, кривые, плоскости изображений и отображение полигональной сетки).

Новые горячие клавиши для отображения элементов сцены

Теперь вам больше не нужно перемещаться по меню и отображать или скрывать NURBS-кривые, полигональную геометрию, image planes или сетку геометрии. Разработчики добавили четыре новых комбинации, которые помогают быстро включить или отключить 4 типа элементов сцены.

Maya

Демонстрация отображения элементов сцены с помощью новых горячих клавиш для анимации

Комбинация [Alt+1] скроет NURBS-кривые, комбинация [Alt+2] скрывает полигональную геометрию, с помощью комбинации [Alt+4] можно скрыть объекты Image Planes, а комбинация [Alt+5] скроет сетку в режиме затенения (режим Wireframe on shaded).

Keyframe Tangent Marking Menu

Еще одна полезная функция, которая появилась в редакторе кривых, – контекстные меню Maya в редакторе Graph Editor для касательных. Их можно активизировать с помощью клавиатурной комбинации [Sift+S].

Maya

Меню Tangent Marking Menu в редакторе Graph Editor

Хотя это и не совсем новое меню, контекстное меню для касательных ключевых кадров содержит часто используемые действия в редакторе Graph Editor (доступны благодаря комбинации клавиш [Shift+S]). Новым является то, что теперь комбинацию [Shift+S] можно переназначить для других инструментов, а для вызова меню Tangent Marking Menu можно назначить иную комбинацию клавиш.

MotionBuilder-style X-Ray toggle

Используйте клавиатурную комбинацию [Alt+A] для переключения между режимами X-Ray. Новая версия Maya позаимствовала эту очень полезную комбинацию горячих клавиш из Autodesk MotionBuilder. С помощью данного сочетания клавиш режим Cycle rig display позволяет переключаться между суставами, элементами управления и анимируемой геометрией.

Горячие клавиши функции Key Nudge

Используйте новые горячие клавиши для перемещения выбранного ключа влево или вправо на один кадр в редакторе графов, без вставки разбивки. Нажмите комбинацию клавиш [Shift + 9], чтобы перейти на кадр влево, и [Shift + 0], чтобы перейти на кадр вправо.

Горячие клавиши для выделения предыдущего и следующего ключей

Еще несколько новых горячих клавиш позволяют перемещаться по ключевым кадрам (ключ к ключу), перемещая выделение ключей влево или вправо по кривой. Нажмите клавиши [Ctrl + Alt +, (запятая)], чтобы переместить выделение на предыдущий ключ, и [Ctrl + Alt +. (точка)], чтобы переместить выделение на следующий ключ.

Отображение длинных и коротких имен в Attribute Editor и Node Editor

Если вы разработчик и стараетесь создавать как полноценные понятные для пользователей наименования атрибутов, так и специальные укороченные имена, благодаря которым выполняется связывание узлов внутри систем, теперь вы можете отображать как удобные для восприятия атрибуты, так и короткие.

В редакторы Attribute Editor и Node Editor добавлено новое меню Display, которое позволяет выбрать один из трех типов представления имен атрибутов.

Maya

Maya

Представление имен атрибутов в Attribute Editor в режимах Nice, Long и Short

В редакторе Node Editor имена атрибутов будут представлены в узлах, и вы сможете наблюдать связи между атрибутами. Данный подход к представлению имен удобен при разработке материалов на основе шейдеров, при моделировании динамических эффектов и многих других задач, связанных с представлением данных и их передачей в другие приложения, такие как игровые движки или другие редакторы компьютерной графики (например, с помощью Alembic, USD, MaterialX).

Maya

Редактор Node Editor, в котором имена атрибутов представлены в режиме Short

Настройка привязки к точному кадру

В настройки Time Slider добавлен новый параметр Round Time Ranges, позволяющий избежать десятичных значений при изменении частоты кадров. Этот параметр активен по умолчанию, поэтому слайдер, приближаясь к ближайшему значению целого кадра, будет остановлен на целом кадре, без дробного числа.

Моделирование: инструменты ретопологии

Одной из долгожданных новинок в инструментах Maya стал набор инструментов автоматической ретопологии и оптимизации геометрии. Думаю, многие из вас уже использовали возможности узла ретопологии, скрытого в недрах программы. В Autodesk Maya 2020 разработчики расширили функционал данного инструмента и реализовали его в интерфейсе программы так, чтобы вы могли сразу приступить к работе с ним.

Инструменты Polygon Remesh и Retopologize

В меню Mesh добавлены две новые команды, которые позволяют легко исправить или добавить топологию к выбранной геометрии. Вы можете просто выбрать определенные элементы геометрии или весь объект и запустить функцию Remesh, чтобы добавить детали и равномерно распределить ребра по поверхности, затем запустите функцию Retopologize на поверхности, чтобы превратить все ее грани в прямоугольники. Это может сэкономить вам часы или даже дни кропотливой ручной работы по созданию новой топологии. Рассмотрим новый инструментарий подробнее. Но сразу оговорюсь, это переработанный метод и технология, а не то, что было доступно ранее в виде скрытого узла.

Maya

Пример модели, использованной для тестов Remesh и Retopologize

Инструмент Polygon Remesh

Новый инструмент Remesh переопределяет топологию выбранных компонентов (грани, ребра, вершины) или всего объекта, разбивая прямоугольные грани на треугольники. Используйте инструмент Remesh, чтобы создать равномерно мозаичную треугольную сетку, или для того, чтобы добавить детали к определенным областям поверхности объекта.

Вы можете использовать параметры, чтобы определить, что будет происходить во время работы инструмента формирования геометрии. Атрибут Max Edge Length в полученной геометрии определяет длину максимально длинного ребра. Режим Automatic задает среднюю длину ребра исходной модели. Режим Custom позволяет пользователю вручную задать максимальную длину ребра в масштабе единиц мирового пространства.

Maya

Пример формирования геометрической сетки с различными значениями атрибута Max Edge Length. A - 500, B - 150 и C - 25. Вычисления выполнены при Collapse Threshold (%) = 10

Атрибут Collapse Threshold (%) задает процент от максимальной длины ребра. Ребра, длина которых будет короче заданного данным атрибутом процента, будут объединены в одну вершину. Этот атрибут используется для очистки от лишнего подразделения ребер.

Maya

Пример формирования геометрической сетки с различными значениями атрибута Collapse Threshold (%). A - 1, B - 5 и C - 20. Вычисления выполнены при Max Edge Length = 1000

Атрибут Smooth Strength задает степень сглаживания, примененную к вершинам после пересчета. Раскрывающийся список Interpolation Type позволяет вам выбрать алгоритм, используемый для определения положения новых точек. Используйте метод Hybrid для получения наилучшего результата. Атрибут Tessellate Borders указывает на то, будет ли включена область сразу за границей выбранной области геометрии.

После того, как вы получили желаемый результат в триангуляции геометрии, на ее основе можно будет создать новую модель, с более корректной топологией.

Инструмент Retopologize

Долгожданная реализация – инструмент автоматической ретопологии геометрии. Конечно, опытные пользователи помнят, что в предыдущих версиях Maya уже был доступен специальный узел, который был скрыт в силу своей недоработки. В процессе разработки Maya 2020 была значительно улучшена работа алгоритма и организован определенный процесс на основе двух новых инструментов и узлов.

Maya

Параметры инструмента Retopologize в Maya 2020

Инструмент Retopologize создает новую геометрию с наиболее допустимой корректной топологией, которая сохраняет элементы поверхности выбранного объекта, при этом все грани формируются четырехугольными. В процессе подготовки новой геометрии, программа выводит информационные сообщения в терминале или Output Window. Отменить процесс ретопологии можно с помощью клавиши [ESC].

Maya

Вывод информации о ходе формирования новой поверхности в Output Window

Давайте рассмотрим основные атрибуты инструмента Retopologize. Атрибут Keep Original указывает на то, нужно ли повторно дублировать копию выбранного объекта или самого объекта. С помощью атрибута Preserve Hard Edges вы можете указать, следует ли использовать жесткие ребра модели (Mesh Display => Harden Edges) в качестве ребер элементов для модели с повторной топологией. Включение этого атрибута приведет к более точному преобразованию объектов вокруг жестких ребер в новую модель (таких как морщины, брови, губы и т. д.). Однако слишком много жестких ребер может привести к тому, что алгоритм будет работать очень долго.

Maya

Пример модели, используемой для тестов Retopologize

Maya

Модель, формируемая при различных значениях атрибута Target Face Count. A - 1000, B - 2000, C - 5000, D - 10000

Атрибут Target Face Count определяет желаемое количество граней для формирования новой геометрии. Он не ведет жесткий подсчет, но скорее стремится к цели, которую Retopologize попытается достичь. Если установлено значение 0, атрибут Target Edge Deviation будет контролировать плотность геометрии итогового результата.

С помощью атрибута Tolerance (%) задается процент погрешности от Target Face Count, который считается приемлемым результатом. Очень низкие значения (<10) могут привести к снижению производительности.

Maya

Модель, формируемая при различных значениях атрибута Tolerance (%). A - 10, B - 25, C - 50, D - 75

Атрибут Topology Regularity в результате вычислений определяет количество сингулярностей (вершин с менее чем 4 связанными ребрами). Более низкие значения дают меньше сингулярностей, но могут сгладить мелкие детали.

Maya

Модель, формируемая при различных значениях атрибута Topology Regularity. A - 0.1, B - 0.5

Чтобы соответствовать форме исходной поверхности, с помощью Face Uniformity определяется, насколько допустимо сжиматься или растягиваться граням на результирующей геометрии. Более низкие значения приводят к изменению размеров прямоугольников, которые более точно соответствуют первоначальной кривизне поверхности, в то время как более высокие значения приводят к более регулярным размерам граней.

Maya

Модель, формируемая при различных значениях атрибута Face Unifromity. A - 0.0, B - 0.5

Maya

Результат применения атрибутов Topology Regularity и Face Uniformity

Атрибут Anisotropy определен значениями от 0 до 1, представляющими величину растяжения карты по цилиндрическим областям. Более низкие значения предотвращают растягивание карты, которое создает более плотную геометрию с менее прямоугольными элементами. Более высокие значения позволяют растягивать карту для создания более эффективных, но угловатых поверхностей.

Для сравнения результата модели, полученной на основе классического полигонального моделирования, и модели, полученной после применения функции Remesh и Retopologize.

Maya

Сравнение результатов моделей, полученных с применением классической техники полигонального моделирования, и результата операций по созданию новой топологии.

Применение нового инструментария для ретопологии очень хорошо подходит при создании органических и плавных форм, когда наличие острых углов сведено к минимуму. Инструменты ретопологии полезны при работе с моделями, полученными из систем цифровой лепки и текстурирования (Autodesk Mudbox, Pixologic ZBrush, 3DCoat), но представленные в интерфейсе Maya.

Новое в инструментах снаряжения (rigging)

Пакет Maya является одним из ключевых приложений для компьютерной анимации. Но это достигается не только с помощью удобных и гибких инструментов анимации, но и инструментария для снаряжения (rigging). Это достаточно сложная область – многие вопросы, которые пытаются решать как математики, так и специалисты по снаряжению, до сих пор остаются открытыми. Команда разработчиков Maya также продолжает разрабатывать новые решения, позволяющие упростить процесс создания снаряжения (riggs) как простых, так и сложных моделей.

Изменение модели трансформаций в Maya

Ко всем входам Transform был добавлен новый вход (input) для матрицы, parentOffsetMatrix; это было сделано для того, чтобы уменьшить количество дополнительных узлов в DAG, необходимых для предоставления аниматорам доступа к каналам с возможностью анимации.

Добавление этого входа предоставляет аниматорам новые рабочие процессы на основе матриц:

  • позволяет сохранять управляемые трансформации открытыми, так, чтобы каналы масштабирования, вращения и перемещения были доступны для анимации;
  • сокращает количество дополнительных узлов DAG, которые должны создавать технические директора по снаряжению в качестве дочерних, предоставляя аниматорам доступ к анимируемым каналам;
  • устраняет необходимость создания отдельных узлов;
  • позволяет обнулить ваше статичное положение;
  • уменьшает вычисления и упрощает редактирование в редакторе узлов.

В настоящее время в Maya большинство вычислений ограничений выполняется с помощью математических операций с матрицами. Результаты данных вычислений сводятся к каналам масштабирования, вращения и перемещения, которые затем используются для управления другими преобразованиями. Эти управляемые трансформации затем принимают эти значения и составляют матрицу для вычисления положения.

Канал parentOffsetMatrix интегрируется в модель преобразования после родительской матрицы и действует как смещение относительно своей собственной родительской матрицы. Математика IK и отображение костей были обновлены, чтобы учесть это.

Новый вход Matrix пропускает этот затратный этап декомпозиции/композиции, оставляя управляемую трансформацию, чтобы сделать каналы масштабирования, поворота и перемещения доступными для анимации. Этот процесс сокращает количество дополнительных узлов DAG, которые необходимо создать в качестве дочерних элементов для предоставления аниматорам доступа к каналам с возможностью анимации.

Maya

Вкладки Transform Parent Matrix в редакторе атрибутов. A. Composition, B. Matrix

Новые типы ограничителей (constraints)

Два новых узла утилиты pinToGeometryUV и pinToGeometryProx были созданы для того, чтобы позволить преобразованиям следовать форме геометрии. Эти узлы обеспечивают лучшую производительность, чем оболочки или ограничение на основе pointOnPoly, которые они заменяют, и дают вам лучший контроль над тем, как преобразование может следовать за поверхностью.

Maya

Узлы pinToGeometryUV и pinToGeometryProx в редакторе атрибутов

Оба узла работают с полигональной геометрией или NURBS-поверхностями, и один экземпляр узла также можно повторно использовать для управления несколькими преобразованиями с одинаковыми настройками.

Новый Proximity Wrap Deformer

В Autodesk Maya 2020 добавлен новый деформер – Proximity Wrap Deformer. Он позволяет выполнять деформацию целевой геометрии, используя другую геометрию как управляющую. Данное решение разработчики создали по заявкам пользователей и клиентов компании. Деформер использует GPU-ускорение для вычислений и решает проблемы, которые были присущи при применении деформера Wrap.

Maya

Пример действия деформера Proximity Wrap Deformer

Деформер Proximity Wrap позволяет использовать один или несколько объектов в качестве управляющих объектов для деформации одного или нескольких целевых объектов. Каждый объект-цель связывается со всей геометрией управляющего объекта, чтобы рассчитать взвешенное влияние для каждого управляющего объекта.

Maya

Интерфейс узла деформера Proximity Wrap в редакторе атрибутов

Состояние связи между объектами Target и Driver определяется исходным объектом и управляющим объектом. Эти объекты должны находиться в одном пространстве, то есть выстраиваться в линию без каких-либо преобразований. Это объясняется тем, что в зависимости от близости исходный объект связывается с каждым исходным управляющим объектом.

Когда управляющие объекты деформируются или перемещаются, они деформируют геометрию целевого объекта. Степень влияния каждого управляющего объекта на геометрию объекта цели основана на близости, а также на нескольких глобальных параметрах и параметрах для каждого управляющего объекта, таких как Distance Falloff и т. д. Различные режимы покрытия регулируют то, как управляющие объекты влияют на цель.

Близость к каждому управляющему объекту устанавливает вес влияния на основе параметра Falloff. Расстояние меньше определенного параметром Falloff начального значения будут иметь максимальное влияние, а расстояния, большие, чем конечное значение Falloff, не будут оказывать никакого влияния.

Group Tag для деформеров

В деформеры Maya в качестве замены тега GroupID был добавлен новый параметр Use Group Tags. В окне Edit узла Grouptag можно настроить членство тега и очистить редактор узлов, удалив узлы Tweak.

 

Продолжение этого обзора вы сможете найти вот тут.

Автор статьи: Дмитрий Чехлов, Autodesk Expert Elite

 

поделиться
Для сбора статистики по работе PointCGI, мы cобираем данные о пользователях. Используя PointCGI, вы соглашаетесь с нашей политикой обработки персональных данных, включая технологию cookie.