مایا ۴

آموزش مایا شماره 4

اصول گرافیک کامپیوتری :

در ادامة آموزش قبلی اگر تاکنون از برنامه های گرافیک کامپیوتری مانند فتوشاپ یا فری هند استفاده نموده اید پس با اصطلاحات و روشهای گرافیک کامپیوتری آشنا هستید. اما در این قسمت از درس برخی از اصطلاحات و روشهای عمومی مربوط به گرافیک کامپیوتری را برای شمار توضیح می دهم.

بردارها و پیکسلها :

اجرا و ایجاد گرافیک کامپیوتری با دو روش متفاوت امکان پذیر اشت:

روش برداری (Vector) و روش پیکسلی . در روش برداری یک نقطه در تصویر توسط یک خط برداری به نقطة بعدی در همان تصویر مرتبط می شود. می توانید خطهای برداری را بدلخواه ادامه داده و سپس انتهای خط را بسته و محیط داخل آن را رنگ آمیزی نمایید. خطها و نقاط انتهایی آنها در نقاط با مختصات مطلق در فضای طراحی قرار دارند و بهمین دلیل می توانید خطها را بسادگی تغییر مقیاس و اندازه دهید.

این روش برای ایجاد لوگوها و آرم ها و گرافیک های تحت وب بسیار مناسب است. برنامه هایی مانند کورل دراو یا فری هند یاIllustrator از همین روش برای ایجاد گرافیک کامپیوتری استفاده می کنند.

اما در روش پیکسلی از تعداددی نقاط چهارضلعی کوچک به نام پیکسلها برای ساخت تصاویر Bitmap استفاده می کنیم . هر نقطه ممکن است یک رنگ متفاوت اختیار نموده و به کمک آرایه های گوناگون از این نقاط می توانید تصاویر یا عکسهای دلخواه را ایجاد نمایید. هرچه پیکسل در یک تصویر بیشتر باشد حجم فایل آن تصویر بزرگتر و کیفیت آن بهتر خواهد بود. تعداد پیکسلهای قرار گرفته در یک تصویر را کیفیت یاResolution آن تصویر می نامند.

اما تصاویر پیکسلی (Bitmap ) مانند تصاویر برداری قابلیت مقیاس پذیری ندارند. اگر یک تصویر پیکسلی را بیش از اندازه بزرگ نموده یا بر روی آن تمرکز نمایید، آن تصویر به شکل پیکسل پیکسل ظاهر خواهد شد . برنامه هایی مانند فتوشاپ یاCorel photo-paint از این روش برای ایجاد گرافیک کامپیوتری استفاده می کنند.

فایلهایBitmap نسبت به فایلهای برداری حجم بزرگتری دارند. اما روشهای فشرده سازی فایلها این مشکل را تاحد زیادی برطرف نموده اند. در محیط Maya از هر دو نوع فایل گرافیکی استفاده می شود . ممکن است یک لوگو را به روش برداری ایجاد نموده و یک پلان کف دو بعدی را از برنامة اتوکد به محیطMaya وارد کنید. می توانید از فایلهای برداری در محیطMaya استفاده نموده یا شکلهای دوبعدی (پیکسلی ) را بعنوان الگوی مدلسازی به محیطMaya وارد کنید. البته در متحرک سازی  سه بعدی بیشتر از فایلهایBitmap استفاده می کنید. خروجی نهاییMaya نیز ( پس از رندر) از نوعBitmap است.

دو بعدی و سه بعدیممکن است گرافیک دو بعدی و سه بعدی کامپیوتری را با یکدیگر اشتباه بگیرید چون بیشتر هنرمندان از ابزارهای دوبعدی برای ایجاد ظاهر سه بعدی استفاده می کنند هنگامیکه از گرافیک سه بعدی حرف می زنیم منظور ما یک فضای مجازی دارای سه بعد کامل است که اشیاء و دوربین ها و نورها را می توان درون این فضا جای داده یا حرکت داد. ابعاد سه گانه را با حروفX وY و Z می شناسیم .هنگامیکه می خواهید شی را در محیطMaya تغییر دهید، سه شاخک کمکی اطراف آن شی ظاهر می شوند که نشان دهندة ابعاد سه گانه هستند.اما کدام حرف معرف کدام جهت است؟ این موضوع بیشتر مربوط به خود کاربر است. صحنة سه بعدی شامل محورX است که از چپ به راست امتداد دارد و یک محورY که از پایین به بالا امتداد دارد. در فضای سه بعدی یک محورZ اضافه می شود که عمق صحنه را از داخل بطرف بیرون نشان میدهد.

Input and output :

بیشتر اوقات در محیطMaya با یک صحنة خالی کار میکنید و دنیای مجازی را از آن ایجاد می کنید. هنگامیه صحنه را تکمیل می کنید، یک تصویر ساکن یا یک مجموعه از تصاویر ساکن را رندر می کنید- یعنی برنانه باید یکBitmap دو بعدی از صحنه را براساس دید دوربین و با احتساب نورها و رنگها و مواد مربوط به اشیاء محاسبه و بازسازی نماید. برای ایجاد متحرک سازی از مجموعه ای از تصاویر ساکن استفاده نموده و آنها را بترتیب و پی در پی اجرا می کنیم . می توانید خروجی نهایی متحرک سازی را بعنوان یک فیلک سینمای یا ویدیویی تنظیم نمایید.

نماهای سایه دار که به سرع در فضای کاری سه بعدیMaya مشاهده می کنید را با رندر صحنه اشتباه نگیرید. به کمک یک کارت گرافیکی جدید می توانید یک تصویر با کیفیت بالا را در زمان واقعی ایجاد نمایید. هر نسل جدید از کارتهای ویدیویی نوید بخش افزایش کیفیت و ظرفیت نماهای سایه زده گرافیک کامپیوتری هستند اما دستیابی به کیفیت رندر نرم افزاری بهرحال از طریق کارتهای گرافیکی ناممکن است.

اغلب لازم است تا اطلاعاتی مانند تصاویر یا طرحها را به محیط Maya وارد یا از این محیط خارج نمایید . هر بار که بخواهید یک تصویر را بعنوان یک ماده به یک سطح نسبت دهید ، باید آن تصویر را در محیط برنامه بارگذاری نمایید. هر بار که بخواهید یک تصویر را رندر نموده و نگهداری نمایید باید آن را بعنوان یک فایل ذخیره نمایید.

در ضمن می توانید صحنه هایی از اشیاء واقعی ( از طریق اسکن ) ایجاد نموده یا اشیاء فیزیکی واقعی را از اشیاء مدلسازی شده در محیطMaya ایجاد نمایید.

اسکنرهای سه بعدی :

اسکنرهای لیزری با سرعت و البته هزینه زیاد به شما امکان می دهند تا یک مدل ماشین را با دقت سه بعدی اسکن نموده و به محیط برنامه وارد نمایید.

اطلاعات جمع آوری شده از اسکن لیزری به شکل یک آرایه موسوم بهPoint cloud ارایه می شوند . حاصل کار این نوع اسکنرها انواع فایلهای بزرگی است که برای استفادة از آنها باید آنها را ویرایش نمایید.

پرینترهای سه بعدی :

هر شی ایجاد شده در محیط یک برنامه سه بعدی را می توانید به کمک پرینترهای سه بعدی به یک شی فیزیکی تبدیل نمایید. فن آوری پیشرو در این زمینه بهLaser sintering معروف است.

فرمت فایلها :

حاصل نهایی ( خروجی) برنامةMaya به شکل فایلهای دو بعدیBitmap است. اما انواع فرمتها در محیطMaya پشتیبانی شده است.

قبل از استفاده از این فرمتها باید با خصوصیات و روش کار آنها آشنا شوید. برخی فرمتها بطور خود کار اطلاعاتی از تصویر را حذف می کنند. فرمتهای فایل مورد پشتیبانی Maya عبارتنداز:

ONEBIT:

دراین نوع فرمت پیکسلها دو حالتon یاOFF ( سیاه وسفید) دارند این تصاویر شبه تصاویرفکس شده هستند.

Grayscale:

دراین نوع فرمت هیچگونه اطلاعات رنگ برای تصاویر ذخیره نمی شوند و فقط مولفةValue ( ماننند سیستم رنگHSV) برای تصاویر ذخیره خواهد شد. بطورمعمول 256 سطح سایة خاکستری در هر تصویر ایجاد می شود.

Paletted :

دراین نوع فرمت از تعداد محدود رنگها برای ایجاد تصاویر استفاده می شود.

True color :

در این نوع فرمت از بایتهای 8 بیتی استفاده می شود که هرکدام تا 265 سایه از رنگ را برای هر یک از عناصر رنگRgb تولید می کنند. این فرمت حداکثر 16 میلیون رنگ تولید نموده و برای شبیه سازی یک تصویر مناسب است.

48-Bit color :

دراین نوع فرمت بجای 24 بیت از 48 بیت اطلاعات برای ایجاد رنگ تصویر استفاده می شود. ( برای هر کانال رنگ 16 بیت ) بنابر این حداکثر 65000 سایه برای هر مولفهRed وGreen  وblue می توان ایجاد نمود که فایلی با حجم دو برابر 24 بیتی تولید می شود.

فایلهای تصاویر را به روشهای گوناگون می توان فشرده نمود. اما باید مراقب باشید که سیستم فشرده سازی به کدام روش عمل می کند. برخی روشها اطلاعات تصویر را کاهش می دهند تا حجم فایل را کوچکتر نمایند. این روشها راLossy می نامند . روشهایNon-lossy کاهش حجم فایل را از طریق حذف اطلاعات تکراری انجام می دهند و بدین ترتیب بازسازی فایل همواره با کیفیت اصلی خواهد بود.

تصاویر تولید شده درMaya  که به سایر تصاویر اضافه می کنید ممکن است یک کانال آلفا داشته باشند . کانال آلفا یک خصوصیت اضافی برای هر پیکسل است که به کمک آن می توانید میزان پشت نمایی پیکسلها را تغییر دهید. بعنوا مثال می خواهید یک کارکتر را در محیطMaya رندر نموده و سپس آن را بر روی یک فیلم واقعی قرار دهید. اما کار مشکلی است که کارکتر را بر روی تک تک فریم ها قرار دهید. کانال آلفا دراین شرایط به شما امکان می دهد تا ماسک مربوط به شکل آن کارکتر را یکجا و به سرعت دستکاری نمایید. بهتر است توالی تصاویر را با فرمتی ذخیره نمایید که از حضور یک کانال آلفا در تصویر پشتیبانی داشته باشد.

فرمتهای فایل تصویرمورد پشتیبانیMaya به قرار زیر هستند:

Alias pix :

 یک فرمت از نوعTrue color است که با فرمت نسخه های قبلیMaya سازگاری دارد.

Avi :

یک فرمت فیلم از نوعTrue color است که از روش فشرده سازیLossy استفاده می کند. برای رندر یا ذخیره یک فریم هرگزی از فرمتهای فایل فیلم استفاده نکنید. سایر فرمتهای رایج فیلم عبارتند از Quick time mov mpg اما این نوع فرمتها مورد پشتیبانیMaya قرار ندارند و برای استفاده از این نوع فرمتها از یک نرم افزار سوم بعنوان میانجی استفاده نمایید.

Cineon :

یک فرمت تصویر ساکن از نوعTrue color است که از آن برای ایجاد  خروجی بر روی فیلم ها ی لیتوگرافی استفاده می شود.

Epc :

یک نوع فرمت فایل است که بیشتر برای فایلهای برداری ( مانند لوگوها ) استفاده می شود در عین حال امکان تعبیة تصاویرBitmap را دارد.

Gif :

یک فرمت از نوعPaletted که بیشتر برای وب استفاده می شود. اماMaya از فرمتGif متحرک سازی شده پشتیبانی ندارد.

Jpeg :

یک فرمت از نوعTrue color یا روش فشرده سازیLossy است. این فرمت از کانال آلفا در تصویر پشتیبانی ندارد.

Maya  iff :

یک فرمت از نوعTrue color مخصوصMaya است این فرمت می تواند یک کانال آلفا را در برداشته باشد.

Maya 16 iff :

یک فرمت 48 بیتی با 16 بیت اطلاعات رنگ برای هر کانالR و G وB است . همچنین می توانید یک کانال آلفا برای تصویر داشته باشید.

Quanted yuv :

یک فرمت از نوعTrue color است که تصاویرRgb را به یک مدل رنگ دیگر موسوم بهYuv تبدیل می سازد. این مدل برای کدبندی ویدیو مناسب است.

Rla :

 یک فرمت از نوعTrue color است که اطلاعات اضافی مانند عمق تصویر را نگهداری می کند.این فرمت نیز امکان نگهداری کانال

آلفا برای تصویر را دارد.

Sgi  :

 یک فرمت از نوعTrue color مخصوص ایستگاههای کاریSilicon graphics است. می توانید یک کانال آلفا برای تصویر نگهداری نماید.

Soft image pic :

یک فرمت از نوعTrue color که مخصوص برنامة متحرک سازی سه بعدیSoft image است. این فرمت شامل یک کانال آلفا است.

Targe :

یک فرمت از نوعTrue color است که بیشتر برای رندر استفاده می شود. این فرمت شامل یک کانال آلفا است.

Tiff :

یک فرمت از نوعTrue color و غیر فشرده است.

Tiff 16 :

یک فرمت رنگ 48 بیتی از فرمتTiff است . شامل یک کانال آلفا است.

Windows bmp :

یک فرمت غیر فشرده از نوعTrue color و مشابهTiff است . اما فاقد کانال آلفا است.

فرمتها از روش فشرده سازیLossy استفاده می کنند . برای ایجاد خروجی به فیلم یا ویدیو بهتر است از توالیهایTiff یاTga استفاده نمایید. بدین ترتیب دهها و شاید صدها و هزارها فایل انفرادی و تسلسلی دندر شده و داخل دیسک سخت ذخیره می شوند.