Урок Forest Lite
Добавление деревьев
Мы начнем наш урок с открытия сцены tut1.max. С области просмотра 'cam1', выполним визуализацию, чтобы посмотреть нашу сцену, прежде, чем начнем обучение. (Не открывайте ничего из скрытых объектов, Вы это сделаете позже, в этом уроке):
У нас есть дом и несколько холмов на некотором расстоянии, и дорога, которая подходит к двери. На данный момент, это очень простая и бедная сцена. Мы собираемся добавить несколько деревьев.
Плагин Forest - это параметрический объект, который мы можем найти в категории 'Itoo Software' на панели Create. Для этой первой части урока, Вы можете использовать бесплатную версию (Forest Lite) или коммерческий плагин (Forest Pro), если он у Вас есть.
Свиток Area (Область для посадки деревьев)
Forest всегда должен определять область посадки, где будут созданы деревья. Это можно сделать с помощью сплайна. Если сплайн закрыт, деревья будут строиться внутри его. Если сплайн открыт, деревья будут окружать этот путь.
В области просмотра Top, создайте прямоугольник вокруг дома (размер не имеет значения). Затем перейдите на панель Create и выберите плагин Forest:
Forest попросит выбрать сплайн, выберите прямоугольник (Rectangle) в этой области просмотра. В пределах области, которую Вы определили, будут созданы деревья.
Некоторая информация, которую необходимо знать:
- Чтобы определить другой сплайн, Вы можете использовать кнопку 'Include' Pick в свитке Area плагина Forest для закрытых областей или кнопку 'Following' Pick, если этот сплайн - открытый.
- Если сплайн содержит подсплайны, деревья создаются внутри области всех подсплайнов. Однако важно, чтобы не было перекрытия этих областей, так как деревья будут дублироваться в пересекающихся областях.
- Если сплайн удаляется, Forest не может строить деревья, поэтому он рисует значок 'F', чтобы дать знать о себе:
- Объект Forest всегда создается в плоскости XY, так как это и есть та плоскость, где будут строиться деревья.
- Мы не можем перемещать объект Forest, он всегда остается в первоначальной точке создания. Это не является важным, так как в любом случае позиция деревьев определяется другими параметрами, которые не имеют отношения к позиции объекта Forest.
Мы можем модифицировать этот прямоугольник, чтобы посмотреть, как плагин автоматически изменяет распределение деревьев. Мы можем также преобразовать этот прямоугольник в Editable Spline и добавлять дополнительные вертексы, добавлять другие подсплайны и т. д.
Этот плагин также определяет Z позицию деревьев, если не используются поверхности. Однако при этом все деревья размещаются в одной и той же позиции по высоте: самый верхний вертекс этого сплайна.
Иногда, бывает необходимо определить область, где не будут расти деревья. Все деревья внутри этой области создаваться не будут. Этот сплайн должен быть другим объектом и определяться с помощью кнопки 'Pick' в параметрах Exclude Area. Эта опция доступна только в Forest Pro. В Forest Lite эта кнопка недоступна.
Свиток Tree Properties (Свойства деревьев)
Теперь, мы узнаем как определять свойства деревьев. С выбранным объектом Forest, перейдите на панель Modify, чтобы получить доступ к этим параметрам. Сначала, мы изменим название по умолчанию (Forest01), на другое название, к примеру: 'Trees 1'. Затем, мы посмотрим на свиток Tree Properties:
Сейчас мы должны определить размер этих деревьев. Мы работаем в метрах, поэтому давайте установим размер ширины деревьев к 3м и высоты к 6м.
Если Вы до этого уже работали с деревьями в 3D Studio Max, то очевидно использовали один из двух методов:
Возможно Вы использовали детализированные меши, которые в большинстве случаев имели много поверхностей и вертексов. При клонировании этих мешей, Вы очень скоро замечали, как растет количество поверхностей в этой сцене и Max начинает работать слишком медленно. При таком раскладе почти невозможно заполнить растительностью большую область.
А возможно, Вы поочередно использовали плоский объект, к которому применяли текстуру дерева и карту непрозрачности (Opacity). Такие объекты имею небольшое количество поверхностей, однако необходимо слишком много работы, чтобы заполнить ими большой участок территории. Также, Вы должны вручную вращать эти объекты, пока они не станут лицом к камере. Еще, можно использовать две поперечных поверхности с одной и той же текстурой. Это придаст некоторого 3d аспекта, но не будет столь идеально.
Forest может использовать оба этих метода: единственную плоскость (или две поперечных поверхности) или пользовательский меш.
Для нашего урока, мы собираемся использовать One Plane, который является параметром по умолчанию в свитке Tree Properties.
Icon Size определяет размер значка, который появляется, когда нет нужного сплайна, чтобы строить деревья. Мы можем изменить его, чтобы посмотреть как он работает или оставить значение по умолчанию: 10. Это не столь важно.
Random Seed - это любое значение, которое применяется, чтобы инициализировать генератор случайных чисел. При его изменении, мы получаем другие разновидности размера, цвета и т. д. этой растительности. На данный момент мы оставим все, как есть.
Прежде, чем продолжить, мы удалим прямоугольник, который использовали (это был просто пример) и откроем спрятанный сплайн 'trees 1 spline' (используйте Display Panel->Unhide by Name) и выберите его, как 'Include Spline' для вашего объекта Forest. Этот сплайн был создан, чтобы распределить деревья вокруг дома и дороги. Область просмотра Top должна будет при этом выглядеть, как на следующем рисунке:
Свиток Distribution Map (Карта распределения деревьев)
Мы определили область для создания деревьев. Дальше мы собираемся определить, как будут распределяться эти элементы внутри этой области, их кучность и т. д. Откройте свиток Distribution Map:
Распределение деревьев определяется с помощью рисунка (Bitmap), это предоставляет нам большую гибкость. В этом рисунке, любой пиксель - это потенциальное положение дерева. Если пиксель белый, дерево создано, для черных пикселей - это пустое пространство. Работая этим способом, Вы можете создавать любое желаемое распределение для деревьев (кучность, большую или меньшую, распределение группами, или с помощью нужного рисунка, и т. д.).
Этот плагин уже содержит по умолчанию список типовых рисунков. Вы можете открыть выпадающий список и выбрать любой из этих рисунков, чтобы посмотреть, как они воздействуют на распределение деревьев. Плагин имеет следующин рисунки для выбора:
Very Scattered, Scattered, Spread 1, Spread 2, Dense, Groups 1, Groups 2, Isle 1, Isle 2, Isle 3, Horizontal Band, Vertical Band, Random Bands, Vertical Line, Horizontal Line и Sine.
Первые пять в этом списке используются, чтобы создать случайное распределение с большой или меньшей кучностью. Другие рисунки содержат дополнительные определяемые образцы.
В Forest Pro, Вы можете также использовать любой другой рисунок, щелкнув кнопку под 'File Name'. Лучше использовать небольшие изображения (100 x 100 пикселей будет достаточно) и полутоновый или черно/белый формат. Вы можете изменять предварительно подготовленный список изображений (смотрите справочник, раздел Distribution Map). С Forest Lite, Вы можете использовать только существующие изображения.
Как этот рисунок применяется к сцене? Это очень напоминает использование текстур применяемых в Max. Этот рисунок масштабируется по определенному размеру и выкладывается плиткой во всех направлениях. Параметры Size и Offset этого свитка определяют эти значения:
В параметрах Size, мы устанавливаем размер (в единицах сцены) для этого рисунка. В образце свитка с левой стороны, мы имеем рисунок масштабированный по поверхности 240м x 240м.
Опция 'Lock Aspect Ratio' блокирует значение Y, чтобы удержать один и тот же аспект X/Y. Если Вы измените значение X, коррекция размера Y произойдет автоматически. В образце свитка слева, реальный размер для этого рисунка будет 240x240 м, так как эта опция активна и значение Y игнорируется.
С Offset, Вы можете изменять позицию карты в сцене к желаемому положению.
Если мы протестируем небольшое значение для размера (Size), то увидим, как растет кучность деревьев и их количество. Кроме того, временной процесс и геометрия размера объекта Forest станет выше. Этот плагин оптимизирован для скорости (он способен создавать свыше 50,000 деревьев / сек. в Pentium II-350), однако, чтобы избежать сбоя в 3D Studio, существуют некоторые ограничения:
Между деревьями всегда должно быть небольшое расстояние. По умолчанию - это 25% ширины дерева. Когда мы изменяем ширину дерева, также автоматически изменяется и размер карты, чтобы сохранить ограничение кучности. (Вы можете проверить это в нашем уроке, установив значение ширины дерева в 10м. Размер рисунка будет изменен к 250м x 250м: 100 пикселей * 25% от 10м = 250м. Чтобы продолжить этот урок, не забудьте вернуть значение ширины к 3м).
Если бы мы захотели посмотреть, как деревья в действительности повторяют форму рисунка, мы могли бы использовать для этого более широкую область для строения деревьев и более регулярную карту распределения ('Group 1' или похожую на нее). С этими значениями, этот эффект стает более примечателен.
Последний параметр этого свитка, Threshold, определяет, как плагин должен преобразовывать серый цвет или цвет рисунка в черный или белый цвет.
Чтобы продолжить этот урок, установите образец рисунка к распределению 'Spread 2'. Размер рисунка (Size) 240м x 240м. Offset к 0,0. Минимальное расстояние между деревьями (Separation) к 25% и Threshold к 50%.
Свиток Camera (Вид с камеры)
Нам бы хотелось увидеть, как будут смотреться деревья из камеры. Выберите область просмотра камеры 'cam1' и установите режим просмотра этой области просмотра к (Smooth+Highlights). Кроме того, откройте редактор материала и назначьте материал 'Trees' на объект Forest. Этот образец материала включен в этот урок, но Forest Pro имеет свою собственную библиотеку деревьев.
Уже хорошо, на данный момент эта сцена не так уж и плоха.... но если мы переместим камеру в одну из сторон, мы увидим, что деревья - плоские! Возвратите камеру в первоначальное положение (используйте Undo) и откройте свиток Camera:
Теперь, щелкните кнопку 'Pick' и выберите объект cam1 (будет проще использовать функцию Select by name в Max, если Вы не хотите изменять текущую область просмотра). Если Вы снова переместите камеру, Вы увидите, что деревья больше не кажутся плоскими объектами. Вы можете изменить область просмотра на Top, чтобы посмотреть, как на самом деле вращаются деревья, чтобы ориентировать свой лицевой вид на камеру.
Вы можете также активировать опцию 'Auto assign to active view', что позволит Forest автоматически выбирать камеру для активной области просмотра (конечно же, это работает только с областями просмотра Camera)
Теперь, этот перспективный эффект стал приемлем в большинстве положений камеры. Существует несколько ограничений этого метода и некоторые уловки, которые также могут помочь:
- Некоторые текстуры деревьев выглядят лучше остальных. Те, которые выглядят более симметрично и правильно, дают лучший результат.
- Вы можете использовать деревья из меша для ближнего просмотра и использовать Forest для средних и дальних расстояний (это подходит при заполнении растительностью больших областей). Можно также использовать с Forest пользовательские деревья из меша, но Вы должны быть осторожны, так как количество поверхностей в этой модели будет умножено на количество деревьев (старайтесь использовать только простые модели или распределения с низкой кучностью деревьев).
- Если Вы создадите анимацию с перемещением только цели камеры, деревья вращаться не будут, так как позиция камеры - это константа (деревья всегда стоят лицом к этой камере).
В некоторых сценах, может оказаться полезным использовать геометрию для деревьев Two Planes и отключить опцию 'Trees facing camera'. Использование этого метода зависит от сцены, которую мы создаем.
Продолжая работу с нашей сценой, мы снова используем область просмотра Top, чтобы посмотреть на любопытный эффект. Обычно, поле обзора камеры охватывает только небольшое количество деревьев, относительно всей области леса. Тратится много средств и времени впустую, чтобы построить остальную часть деревьев.
Теперь, включите опцию 'Limit to visibility' и посмотрите, как плагин ограничивает деревья по полю обзора камеры. Если мы переместим камеру, деревья будут динамически создаваться только в требуемой области. Это уникальная способность Forest, которая позволяет нам определять очень большую зону растительности, с фактически миллионами деревьев и с минимальной нагрузкой на компьютер.
Также, можно определить предел на расстояние от позиции камеры (Far Clipping Plane). Все деревья, размещенные за этим расстоянием, создаваться не будут.
И наконец, параметр 'Expand' позволяет нам сделать шире поле обзора для камеры. Обычно это используется в анимации, при движении камеры, где некоторые деревья могут 'внезапно' появляться и исчезать на границе обзора. Со значением больше 20%, этот эффект исчезает полностью.
Теперь, мы опять выполним визуализацию области просмотра Camera, чтобы посмотреть на результат:
Свиток Transform (Разнообразие)
Вот, теперь мы имеем вокруг дома красивый лес, однако все деревья одинаковы, а это не вносит реализм в эту сцену. Мы создадим это разнообразие с помощью свитка Transform:
С помощью этого свитка мы можем создать разнообразие положений, вращения и изменение масштаба деревьев.
В нашей сцене, мы собираемся применить только изменение масштаба. Мы можем определять один диапазон для высоты дерева, а другой для его ширины или мы можем заблокировать формат изображения объекта, чтобы сохранить то же соотношение ширины/высоты.
Включите опцию 'Lock Aspect Ratio'. Теперь, значения высоты игнорируются и мы используем 100% на 150% для диапазона масштаба ширины. Автоматически, каждое дерево строится с разным размером.
Мы можем также использовать случайный сдвиг в положении каждого дерева, значение для оси X и другое значение для оси Y. Эти значения определяются, как процент ширины дерева. Это полезно, когда Вы используете очень плотные распределения и размещение деревьев внутри области, кажется слишком регулярным.
И наконец, Вы можете применять случайные вращения по оси Z. Диапазон идет от 0 до 359 градусов (эта возможность дезактивируется, если мы используем опцию 'Trees facing camera' в свитке Camera).
Свиток Display (Ускорение обновления области просмотра)
Если у Вас слишком плотная растительность, сцена в области просмотра может очень медленно обновляться. С помощью свитка Display имеется возможность оптимизировать эту работу:
В этом свитке находятся одни и те же параметры в двух секциях, для областей просмотра и визуализатора:
С помощью радио-кнопки Mesh, мы можем выбрать геометрию, которая использовалась для создания деревьев: пользовательский меш или одна плоскость. Используется только тогда, когда Вы применяете для объекта Forest пользовательские меши.
С помощью параметра 'Simplification Level' Вы можете уменьшать количество деревьев, созданных этим плагином. Со значением 0 происходит построение всех деревьев, а со значением 1,2 и т. д., количество деревьев поступательно уменьшается.
И наконец, Вы можете ограничить общее количество деревьев в объекте Forest (100,000 по умолчанию). Этот параметр используется, чтобы избежать избыточной плотности распределения деревьев, во время их создания, при которой происходит крах программы 3D Studio.
А вот собственно, что получилось:
Как создать лесной массив (Forest Pack Lite)
Линейный вид
