Каждый пользователь, который планирует заниматься трехмерной анимацией полагает, что самостоятельно без покупки дорогостоящего программного обеспечения успеха в этой области не добиться. Однако не все так печально, как может показаться на первый взгляд, поскольку в интернет можно найти мощные графические утилиты для 3D-модулирования, которые обладают бесплатной лицензией.

Одной из таковых является программа Blender, представляющая собой полноценный профессиональный комплекс программного обеспечения, обладающего большим набором инструментов для полноценного создания трехмерной анимации.

В сегодняшней статье речь пойдет о последней версии утилиты, в которой разработчики доработали графический движок и реализовали множество полезных функций, благодаря которым Blender можно поставить в один ряд со многими коммерческими продуктами. Стоит отметить, что большим портфолио утилита не обладает, однако, на официальном сайте компании можно найти несколько вполне успешных короткометражных видеороликов, а также несколько примеров игр для Android-устройств, демонстрирующих все возможности графического редактора.

Широкого признания со стороны крупных корпораций, занимающихся производством мультипликационных фильмов и созданием компьютерных спецэффектов, программа не получила. Это объяснимо прежде всего тем, что крупные компании относятся к бесплатным продуктам с большой долей скептицизма, но для обычных пользователей, которые хотят серьезно заниматься созданием мультипликации утилита будет весьма интересной и полезной.

Одним из основных преимуществ этой утилиты является мощный движок, который очень рационально использует ресурсы железа, поэтому использовать утилиту без каких-либо проблем можно на домашнем компьютере со средними техническими характеристиками. Помимо этого, в Blender реализовано множество инструментов и полезных функций, присущих платным программам для создания трехмерной графики. Также очень радует простой и продуманный интерфейс трехмерного редактора, разобраться с которым можно всего за несколько часов работы с программой.

Управление большинством функций и инструментов осуществляется при помощи сочетаний клавиш, а не через системное меню, как привыкло большинство пользователей. Подобный подход может понравиться не всем юзерам, которые только начинают осваивать Blender, однако, если привыкнуть к нему, то возвращаться обратно к многочисленным панелям инструментов никто уже не захочет. Разработчики создали подробное электронное руководство, поэтому запоминать сочетания клавиш на первых этапах обучения нет никакой необходимости. Помимо этого, интерфейс утилиты снабжен интеллектуальными подсказками, которые помогут разобраться с главным окном редактора. Поэтому останавливаться на вопросах работы с программным продуктом мы не будем, а сразу приступим к рассмотрению основных способов создания трехмерной анимации и различных элементов компьютерной графики.

Моделирование

Для создания поверхностей графических объектов в программе предназначено множество инструментов: полигональное моделирование, скульптинг, сплайны и многие другие. Выбор каждого из них осуществляется исходя из типа объекта, который необходимо создать. Одним из наиболее популярных и простых методов моделирования является полигональное моделирование, во время которого объект создается путем изменения отдельных элементов объекта. Для запуска инструмента полигонального моделирования необходимо активировать режим Edit mode. Для этого потребуется выбрать из списка доступных режимов соответствующую команду.

Для создания объектов со сложной структурой предусмотрен специальный инструмент Proportional editing, во время которого перемещение и изменение формы или размера выделенного элемента графического объекта оказывает аналогичное влияние и на другие выделенные объекты. При этом степень трансформации и пропорции изменения размера зависит от степени удаленности объектов друг от друга. Для активации режима предназначена клавиша О, а управление параметрами инструмента осуществляется в специальном окне, расположенном слева от изображения.

Стоит отметить, что можно работать как уже с готовыми моделями, так и создавать новые или объединять несколько графических моделей в одну проекцию. Каждой операции соответствует определенная клавиша, а управление параметрами инструментов осуществляется в соответствующем системном окне утилиты или при помощи соответствующих комбинаций клавиш, посмотреть которые можно в электронном мануале к программному обеспечению.
Для того чтобы отредактировать уже готовый объект необходимо вызвать контекстное меню при помощи комбинации Alt+C и выбрать необходимую команду.

Режим создания трехмерных изображений

Другим распространенным методом моделирования является скульптинг, позволяющий создавать трехмерные объекты в ручном режиме. Этот инструмент входит в состав обязательных в любом коммерческом продукте, стоимость которых составляет не одну сотню долларов. В утилите Blender эта функция также реализована и совершенно бесплатно.

Для активации этого способа моделирования необходимо активировать режим Sculpt Mode. В функционале программы реализован большой набор различных кистей, позволяющих деформировать трехмерные объекты в ручном режиме, как это делают скульпторы, во время создания очередного шедевра из куска камня. Этот режим задействует современные динамические технологии, позволяющие увеличить плотность графической модели, благодаря чему достигается более качественная детализация.

В программе реализован готовый набор кистей для цифрового скульптинга, насчитывающий около двадцати профилей, переход между которыми осуществляется при помощи специальных клавиш, в значительной степени упрощающих процесс работы с этим инструментом. Таким образом, Blender не уступает многим профессиональным графическим редакторам по набору инструментов для моделирования и их функциональности.

Модификаторы

Многие инструменты, реализованные в различных графических редакторах, очень похожи между собой и выполняют аналогичные функции. В программе для 3D-модулирования Blender присутствует очень много инструментов, копирующих аналогичные из утилиты 3ds max, а именно модификаторы. Этот набор инструментов предназначен для выполнения большого количества задач.

Стоит отметить, что по количеству модификаторов, герой нашей сегодняшней статьи значительно уступает платным программам, однако, если посмотреть с позиции практичности, многие из них могут вовсе не использоваться в процессе создания трехмерных объектов. Поэтому, разработчики Blender включили в свой продукт только самые необходимые и наиболее часто используемые инструменты, многие из которых имеют похожие названия с таковыми, реализованными в 3ds max, поэтому разобраться с ними не составит никакого труда.

Освещение

При создании трехмерных объектов освещение играет очень важную роль, особенно если дело касается мультипликации или создании игровых персонажей. Создание освещения очень тесно связано с настройками графического движка, отвечающего за создание эффектов визуализации. Поэтому каждый отдельный движок обладает набором различных элементов, каждый из которых обладает индивидуальными параметрами и настройками.

Одним из основных инструментов для создания источника света в графическом редакторе Blender являются два инструмента — Point, реализующий точечное освещение, и Spot, с помощью которого можно направленного освещения большой области. Помимо этого, существуют и другие инструменты, однако, используются они значительно реже. Чтобы выбрать необходимый тип освещения, достаточно всего-лишь активировать инструмент и в его настройках выбрать соответствующий параметр.

При активированном режиме интерактивного рендеринга, для которого характерно отсутствие источника освещения, работать со сценой можно будет все-равно, поскольку трехмерные объекты будут все равно подсвечиваться серым цветом. А при создании искусственного солнца, особой разницы в композиции вы также не заметите, поскольку источник освещения этого типа представляет собой непрерывный световой поток. Никакого эффекта не наблюдается и при его перемещении в любую область композиции. Для изменения направления теней, исходящих от трехмерных объектов, необходимо изменить угол освещения.

Материалы и текстурирование

В программном продукте Blender очень хорошо реализована функция настройки материалов. Во время работы с окном этого инструмента, оно не накладывается на другие окна и не мешает работе с другими используемыми инструментами. Для активации окна настройки материалов необходимо воспользоваться комбинацией Shift+Z или запустить его через окно настройки проекции. Для управления параметрами материалов, нет необходимости постоянно вызывать это окно. Вместо этого, его можно поместить под любым другим элементом, а управление параметрами осуществлять при помощи редактора узлов.

В утилите нет никакого специального инструмента, для редактирования материалов. Разработчики пошли немного по другому пути и создали, упомянутый выше, редактор узлов, который находится в общей панели инструментов, предназначенной для запуска различных режимов редактирования.
В программе реализован графический движок Cycles Render, в котором для задания типа материала предназначены три параметра: Surface, Volume и Displacement, отвечающих за придание поверхности трехмерного объекта соответствующего рисунка, формы объема и рельефности. Помимо этого, к основным параметрам можно привязать различные дополнительные свойства, реализованные в функционале утилиты. Подобное сочетание придает объекту завершенный вид и передает необходимый эффект для визуального восприятия.

Для создания нового материала необходимо выделить графический объект и открыть окно редактирования параметров, в котором нужно добавить новый материал, нажав на соответствующую кнопку. После этого запустится интерфейс управления описанными выше параметрами, в котором можно выполнить общую настройку. Выполнить более глубокую настройку и поиграть с конечными параметрами можно при помощи редактора узлов Node Editor, в котором необходимо задействовать пункт «Использовать редактор». После этого, глубокую настройку можно производить в специальном окне с графической диаграммой.
Однако прежде чем приступить к работе с этим инструментом, начинающим юзерам рекомендуется тщательно изучить электронный мануал, прилагаемый к утилите, и ознакомится со всеми доступными параметрами, с помощью которых можно управлять материалом.

Для создания связей между узлами предназначено системное окно, которое открывается слева от изображения при запуске редактора. Стоит отметить, что все узлы связаны между собой, поэтому при изменении параметров одного из них, происходит аналогичное изменение и в других узлах, связанных с основным. Таким образом, объединяя различные узлы и изменяя их параметры, пользователь может управлять конечным изображением поверхности трехмерного объекта.

Чтобы создать связь между двумя и более узлами достаточно всего-лишь ухватить мышкой один из узлов и наложить его на другой. А для разрыва этих связей достаточно просто растянуть эти узлы в разные стороны. Для упрощения работы с узлами в программе реализован специальный модуль Wrangler node, с помощью которого управление связями и параметрами конечного изображения, а также объединение различных групп узлов становится значительно проще. Включить в работу этот модуль можно при помощи комбинации кнопок Shift+P.

Иногда возникают ситуации, когда определенный узел необходимо деактивировать, при этом сохранив общую цепочку связей. Для этого необходимо выделить ненужный в данный конкретный момент времени элемент и нажать клавишу М. После этого, узел будет деактивирован или, говоря на простом языке, зафиксирован, поэтому изменение его параметров настройки не будут оказывать никакого влияния на другие узлы объекта. Чтобы снова включить его в совместную работу нужно воспользоваться этой же клавишей еще раз.

Эффекты визуализации

Инструменты для работы с визуализацией трехмерных изображений в Blender являются универсальными, поэтому утилита очень похожа на профессиональные программные пакеты. Конечное изображение можно создавать как при помощи интегрированных в утилиту инструментов, так и подключая внешние модули от сторонних разработчиков. Blender превосходно синхронизируется с такими популярными модулями, как V-Ray, Yafaray, OctaneRender, B-Maxwell и многими другими. Однако для достижения желаемого результата вполне можно обойтись «родными» инструментами Blender.

Для работы с визуализацией в утилите реализовано сразу три мощных графических движка, поэтому алгоритм просчета работает невероятно быстро. Для запуска визуализации по умолчанию задана клавиша F12, а для сохранения внесенных изменений в кадре используется F3. В движках реализовано множество готовых настроек, переключение между которыми происходит при помощи клавиши J.

При ручной настройке качества изображения приходится постоянно искать оптимальное сочетание между кадрированием и качеством картинки, поскольку инструменты визуализации Blender имеют большое количество настроек и параметров. С целью оптимизации и упрощения этого процесса, разработчики предусмотрели набор инструментов для композитинга, позволяющих в считаные секунды объединить различные элементы трехмерного изображения в единую композицию.

Таким образом, пользователь может добиться оптимального соотношения частоты смены кадров и качества изображения для каждого трехмерного элемента и отдельных его визуальных эффектов, например, источник освещения, сам элемент и его тени, после чего объединить все это в одно целое. Для разделения композиции на несколько слоев необходимо выделить каждый объект при зажатой клавише Shift и нажать М.

Анимация

Компьютерная анимация включает в себя большое количество подразделов, направленных для создания и управления трехмерных графических объектов. Программа Blender также поддерживает работу с анимацией, при этом по своей функциональности не уступая ни одному коммерческому проекту. Разработчики реализовали в своем продукте большой набор инструментов, с помощью которых можно создать анимацию абсолютно для любого объекта.

Одним из наиболее распространенных является метод создания анимации по ключевым кадрам. Для ее создания необходимо выбрать положение объекта или персонажа в сцене, выставить бегунок на шкале времени в нужное положение и нажать клавишу I. После этого, в меню настроек выставляем желаемые параметры анимации и задаем команду ключа.

Для начинающих аниматоров этот метод может показаться сложным, поэтому в программе реализован автоматический процесс, запустить который можно при помощи специальной кнопки, расположенной в меню управления анимацией. Для более глубокой настройки необходимо открыть окно Graph Editor, в котором отображаются графики зависимости с заданными параметрами и ключевые временные интервалы, для которых они применяются.

Не менее интересным является режим анимации driver, с помощью которого можно управлять множеством параметров одновременно. Например, вы хотите создать анимацию движения автомобиля. Для этого в режиме driver задается анимационный эффект кручения колес, а также перемещение транспортного средства по полосе движения. Таким образом, нет необходимости дублировать повторяющиеся эффекты анимации, которые сопровождают весь процесс.
Каждый из параметров имеет большое количество настроек, с помощью которых можно без особых проблем создавать анимацию для сложных объектов. Помимо этого, для создания анимации реализовано несколько движков, которые позволяют создавать движение не только подвижных объектов, но и твердых тел, и жидкости. Помимо этого, реализована возможность объединения анимации нескольких объектов в одну постановку. Алгоритм работы движков реализован просто изумительно, благодаря чему физика прочитывается очень быстро и с высокой точностью.

Очень хорошо работает модуль, отвечающий за имитацию движения ткани, создать которую можно при помощи инструмента Cloth. Однако чтобы добиться высокой степени реалистичности, параметр полигональной сетки должен быть задан в очень большой величине.

Для создания анимации, имитирующей течение воды, в утилите реализован мощный модуль, который по своим функциям не уступает своим платным аналогам. При достижении оптимального соотношения параметров взаимодействия и соотношения размеров объектов, эффект текучести получается невероятно реалистичным. Инструменты для создания подвижной воды находятся во вкладке Physics, расположенной на главной панели инструментов. Для анимации движения воды необходимо задать в модуле три объекта: сосуд или объект по которому происходит движение, сферу, выступающую в роли источника воды, и параллелепипед, имитирующий водный поток. Когда объекты заданы, в настройках модуля им присваиваются необходимые значения, после чего создается анимация.

Создание дополнительных эффектов анимации

Ни один анимационный фильм, созданный при помощи трехмерной графики, не будет полноценным без различных анимационных эффектов. К таковым относятся дым, огонь, дождь, различные мелкие элементы и многое другое. С помощью утилиты Blender пользователям доступна возможность создания этих эффектов. Для этих целей в программе интегрирован набор специальных инструментов, а сам процесс создания аналогичен созданию анимации движения воды. Все что необходимо — это взять предмет, который будет выступать источником дыма или огня, и применить к нему соответствующий инструмент. В графическом редакторе реализовано несколько режимов и инструментов, позволяющих в режиме реального времени создать необходимый анимационный эффект.