¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

19 апрел€ 2010

 ак создать мультфильм с помощью Rhino: практическое руководство

»ль€ “атарников»ль€ “атарников

јннотаци€

ѕрограммой дл€ трехмерного моделировани€ Rhinoceros (сокращенно Rhino, –айно — от англ. носорог) пользуютс€ 150 тыс. человек по всему миру. Ћегка€ в освоении и в то же врем€ обладающа€ развитым аппаратом моделировани€ поверхностей свободной формы, Rhino используетс€ совместно с сотней подключаемых модулей, созданных дл€ нее как компанией McNeel (разработчиком основной программы), так и независимыми разработчиками.

¬ данном практическом руководстве мы рассмотрим возможность создани€ в Rhino собственного анимационного фильма (мультфильма) по мотивам известного ролика студии Pixar. ƒл€ работы нам потребуетс€:

  1. ѕрограмма Rhino; ее пробную версию можно скачать здесь: download.rhino3d.com/rhino/4.0/eval
  2. ѕодключаемый модуль Flamingo дл€ фотореалистичного рендеринга: download.rhino3d.com/eval/?p=8
  3. ѕодключаемый модуль RhinoAssembly: DrivingDimensions.com/download
  4. Ћюба€ бесплатна€ программа дл€ создани€ MPEG-файла из серии отрендеренных кадров (например, ffmpeg: www.ffmpeg.org)
  5. ќколо 3 часов свободного времени (без учета затрат на процесс рендеринга)

 лючевую роль в создании анимационного фильма играет модуль RhinoAssembly, с помощью которого мы определ€ем кинематику лампы, т.е. опосредованно задаем возможные траектории движени€ ее частей друг относительно друга с помощью геометрических ограничений и управл€ющих размеров. ¬строенные возможности RhinoAssembly позвол€ют нам затем создавать анимацию путем варьировани€ одного или нескольких параметров механизма. ¬ажной особенностью RhinoAssembly €вл€етс€ возможность генерации графических образов фреймов, из которых затем несложно составить анимационный фильм. ѕодробнее о возможност€х подключаемого модул€ RhinoAssembly читайте в статье «—оздание конструктивной концепции в Rhino 3D».

Ўаг 1. “рехмерное моделирование персонажей фильма

»значально у нас имелась модель Pixar lamp jr, которую удалось найти на бескрайних просторах »нтернета. Ќедостатком этой модели, а точнее — серьезным ограничением при ее использовании было то, что создана она была в программе SketchUp, что влекло за собой «сеточную» структуру, и, следовательно — невозможность использовани€ c Rhinoceros в сочетании с RhinoAssembly (где требуетс€ представление геометрии в виде NURBS — неоднородных рациональных базовых сплайновых кривых и поверхностей).

ƒл€ преодолени€ этого ограничени€ было решено воспроизвести геометрию модели непосредственно в Rhinoceros. ƒл€ чего были проведены замеры в SketchUp и построены аналогичные детали в Rhinoceros.

¬ результате моделировани€ получили 24 детали.

„итател€м, не владеющим в должной мере техникой трехмерного моделировани€ в Rhino (описывать ее в рамках насто€щего практического руководства мы не собираемс€), предлагаем загрузить уже готовую трехмерную модель лампы  с нашей страницы Sample Models и перейти сразу к шагу 2.

Ўаг 2. —борка механизма лампы

ѕри помощи подключаемого модул€ (plug-in) RhinoAssembly мы последовательно задали геометрические ограничени€ дл€ позиционировани€ деталей механизма относительно друг друга и в пространстве, а так же задали размерные ограничени€ дл€ последующей анимации.

¬сего в модели было задано пор€дка 80-и ограничений. ¬ том числе: Rigidset (своеобразное группирование) — 3; —овпадение — 24;  онцентричность — 31; ‘иксаци€ — 5;  асательность — 1; ”гол — 5; –ассто€ние — 1.

–ассмотрим, например, как с помощью RhinoAssembly можно разместить лампочку в абажуре. ƒл€ этого мы создаем следующие ограничени€: одно совпадение и одну концентричность (вращение лампы в патроне мы не ограничиваем).

ƒл€ создани€ ограничени€ совпадени€ выбираем на панели инструментов RhinoAssembly инструмент coincidence (совпадение) Coincidence и указываем совпадающие грани в модели:

ѕо просьбе инструмента выбираем «первый» и «второй» объекты дл€ операции (после выбора грани мышкой, она подсвечиваетс€ в графической области).

√рани соответствующих деталей теперь совпадают.

—ледующа€ операци€ — это задание концентричности патрона абажура и цокол€ лампы. ƒл€ этого запускаем инструмент concentricity (концентричность) Concentric и указываем цилиндрические части деталей, которые должны быть концентричны.

¬ результате мы получили необходимое нам взаимное расположение деталей.

“ак же в модели были заданы размерные ограничени€, которые определ€ли изменение углов между сочлененными компонентами:

“ем, кто не хочет создавать 80 ограничений с нул€, предлагаем загрузить готовую модель с ограничени€ми  с нашей страницы Sample Models и перейти к шагу 3.

Ўаг 3. ”становка света

“ак же, дл€ фотореалистичной анимации необходимо было правильно расположить источники света и настроить их параметры:

¬ качестве источников света использовались два источника прожекторного типа (spotlight), один из которых светил из лампы, а другой засвечивал саму лампу. ј также направленный источник, дл€ подсветки всей сцены. ћатериал (polished silver) дл€ всей модели был выбран из стандартного набора, поставл€емого в комплекте с Flamingo.

Ўаг 4. јнимаци€ и рендеринг

ѕо выбранному сценарию предполагалось, что в финальной анимации лампа должна выполн€ть три действи€: поиск шарика, слежение за шариком, «радость». –ешено было делать три отдельные анимации, а затем их «склеить».

≈ще одним аспектом при создании анимации было то, что на выходе мы имеем последовательный набор кадров, отрисованных рендером программы Flamingo, которые мы получали, запустив процесс рендеринга кнопкой render из окна Assembly Animation.

ѕрежде чем произойдет запуск рендера, необходимо указать папку дл€ размещени€ готовых изображений. ћожно сохран€ть изображени€ с собственным префиксом.

ѕоследовательность анимации:

  1. ѕоиск. Ётот этап анимации был создан путем задани€ начальных и конечных величин углов интересующих нас сочленений. «атем «проиграли» кадры в обратном пор€дке, дл€ возврата механизма в первоначальное положение.
  2. —лежение. Ќа этом этапе было создано дополнительное ограничение, которое позвол€ло совместить центр шара с осью лампы. ѕри этом выключались угловые ограничени€ из первого этапа, и конструкци€ всецело управл€лась перемещением шара.
  3. «–адость». «авершающий этап, в котором помимо отключени€ угловых ограничений из первого этапа, так же, отключалось ограничение фиксации основани€ лампы и создавалось дополнительное ограничение рассто€ни€ между основанием и подложкой. Ёто ограничение и анимировалось в заданных пределах, и по отработанной схеме запускалось в обратном пор€дке.

¬ результате проведенных манипул€ций мы получили три набора изображений (дл€ каждого из них мы использовали разные префиксы), которые осталось только объединить в один набор и создать на его основании AVI или MPEG файл.

Ўаг 5. —оздание ролика по серии статических образов

—уществует много бесплатных программ дл€ решени€ этой задачи. ћы предпочитаем использовать ffmpeg. ƒл€ этого достаточно перейти в папку с образами (которые имеют имена Render_0001.bmp, Render_0002.bmp и т.д.) и выполнить команду

ffmpeg -f image2 -i Render1_%04d.bmp Episode1.mpg

«атем три ролика можно склеить в один командой:

copy /B Episode1.mpg+Episode2.mpg+Episode3.mpg Movie.mpg


¬от что у нас получилось:


«аключение

¬ насто€щем практическом руководстве мы рассмотрели возможность создани€ собственного мультфильма по трехмерной модели механизма с двигающимис€ част€ми. ѕодобным образом с помощью подключаемого модул€ RhinoAssembly и любого рендеринг-плагина можно создать высококачественные ролики, демонстрирующие предметы в движении (автомобиль с открывающимис€ двер€ми и раскладывающейс€ крышей, трансформируема€ мебель, промышленный робот и др.) Ќекоторые из таких роликов можно найти на сайте Videos.

–азработчики подключаемого модул€ RhinoAssembly ответ€т на все ваши вопросы по услови€м его приобретени€ и использовани€, а также с благодарностью выслушают ваши советы по его возможному улучшению и развитию. ѕишите по адресу Rhino@DrivingDimensions.com или воспользуйтесь онлайн-форумом пользователей плагинов Driving Dimensions: User Forums

ќб авторе

»ль€ “атарников обладает 8-летним опытом проектировани€ промышленных изделий с помощью —јѕ– и тестировани€ ѕќ —јѕ–. ќкончил Ќовосибирский √осударственный “ехнический ”ниверситет по специальности «—редства поражени€ и боеприпасы». — 2006 по 2008 гг. –аботал в компании ProPro Group, где занималс€ техническим сопровождением клиентов, обучением, подготовкой учебных и демонстрационных материалов. ”частвовал в работах по обеспечению качества разрабатываемого ѕќ. — 2008 г. работает в компании Ћ≈ƒј— менеджером по инженерному консалтингу и качеству программного обеспечени€. –ешает вопросы взаимодействи€ с клиентами, ведет работы по обеспечению качества разрабатываемого ѕќ, разрабатывает сценарии его промышленного использовани€, готовит демонстрационные материалы. ѕрофессионально владеет инструментами трехмерного моделировани€ SolidWorks, SketchUp, Rhino, bCAD.

ќ компании Ћ≈ƒј—

«јќ ЂЋ≈ƒј—ї Ч независима€ софтверна€ компани€, образованна€ в Ќовосибирском Ќаучном ÷ентре (јкадемгородке) —ибирского отделени€ –оссийской јкадемии Ќаук в 1999 г. явл€€сь лидером в области вычислительных технологий, основанных на аппарате математических ограничений, Ћ≈ƒј— хорошо известен как поставщик программных компонентов PLM (систем управлени€ жизненным циклом издели€): решател€ геометрических ограничений дл€ —јѕ– (CAD/CAM/CAE), оптимизирующего процессора дл€ систем управлени€ проектами, планировани€ рабочей силы и организации собраний, интервальных технологий дл€ организации баз знаний и совместного проектировани€ в —јѕ–.

 омпани€ также предоставл€ет услуги в области PLM+ERP: разработка ѕќ, консалтинг, распространение продуктов партнеров, образовательные тренинги. ѕодробна€ информаци€ о компании Ћ≈ƒј— доступна по адресу www.ledas.ru.

Ќазвани€ RhinoAssembly, RhinoDirect, DrivingDimensions и LGS 3D €вл€ютс€ торговыми марками «јќ ЂЋ≈ƒј—ї. ¬се другие упом€нутые торговые марки €вл€ютс€ собственностью их соответствующих владельцев.

„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

-->

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: »мпортонезависима€ конкуренци€
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

4 камн€ BIM-преткновени€, которые до сих пор мешают ѕ“ќ и сметным [...] — –оман ћитин, основатель компании IYNO (18 ма€ 2022)
isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2022 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.