W rozdziale 2. skupiliśmy się głównie na funkcjach oferowanych przez moduł Modeler, czyli na tworzeniu obiektów i modyfikowaniu ich kształtów. W tym rozdziale zostanie przedstawiony sposób na zrobienie ciekawie wyglądającej kuli ziemskiej oraz krótkiej jej animacji. Zanim przejdziemy do pracy w module Layout, musimy w Modelerze przygotować obiekty do naszej sceny. Jednak tym razem nie będziemy im poświęcać zbyt dużo czasu, ponieważ głównym celem tego projektu jest wykonanie prostej animacji.
Najpierw stworzymy planetę Ziemia wraz z chmurami i atmosferą. Wszystkie trzy elementy mogą być z powodzeniem symulowane przez kule, na które nałożymy odpowiednie zdjęcia. W licznych magazynach (internetowych czy zwykłych, papierowych), które przedstawiają charakterystykę naszej planety, można znaleźć informacje o jej gabarytach. Otóż, Ziemia jest nieco spłaszczona, jej promień równikowy wynosi 6378 km, zaś biegunowy 6356 km. Przyjmijmy pewne uproszczenie i załóżmy, że Ziemia jest idealną kulą o promieniu 6370 km. Żaden program graficzny „nie lubi” tak dużych modeli, więc dobrze jest również przyjąć jakąś skalę, która proporcjonalnie zmniejszy wymiary obiektu — podziałka 1:1000 wydaje się być odpowiednia.
Zatem, po uruchomieniu Modelera, wybierzmy opcję Create/[Objects] Ball (O) i przytrzymując lewy klawisz myszy w środku układu współrzędnych, a następnie przeciągając ją, ustalmy rozmiar obiektu. Chyba jednak wygodniej wykonać powyższą czynność za pomocą okna Numeric (n) — rysunek 3.1. Dodatkowo przełączmy typ kuli z Globe na Tesselation o liczbie segmentów równej 10 — będzie ona zbudowana z nieregularnie rozłożonych trójkątów, co sprawi, że przy znacznie mniejszej komplikacji siatki otrzymamy wymaganą dokładność.
Rysunek 3.1. Obiekt imitujący Ziemię
Nadajmy utworzonemu obiektowi materiał o nazwie „powierzchnia” — trzeba w tym celu wybrać Detail/[Polygons] Surface (q) i w otwartym oknie wpisać ją w polu Name. Możemy także włączyć opcję Smoothing, odpowiedzialną za wygładzanie ścianek — rysunek 3.2.
Rysunek 3.2. Nadanie planecie materiału „powierzchnia”
W następnej warstwie powtarzamy powyższe kroki podczas tworzenia kuli, której później przydzielimy mapę chmur. Kula ta musi być nieco większa od Ziemi, więc za jej promień przyjmijmy wartość 6375 m. Następnie nadajmy jej nowy materiał — „chmury”.
W trzeciej warstwie umieścimy kulę, która będzie imitować atmosferę planety — jej promień powinien być największy, na przykład równy 6400 m. W oknie Change Surface tworzymy dla niej materiał „atmosfera”.
Warto jeszcze w czwartej warstwie zrobić gwiazdy jako tło dla Ziemi. W tym celu ponownie posługujemy się opcją Create/[Objects] Ball (O), ale tym razem wymiary kuli będą aż 10 razy większe, czyli jej promień będzie równy 64000 m, a gęstość siatki zwiększymy dwukrotnie — do wartości 20.
Rysunek 3.3. Kula, z której powstaną gwiazdy
Z utworzonej kuli usuwamy ścianki poleceniem Construct/[Reduce] Rem Polygons (k) tak, aby zostały same punkty. Jednak zwykle punkty nie będą widoczne w module Layout podczas wizualizacji, więc musimy je jeszcze zamienić na wielokąty (polygony), korzystając z opcji Create/[Elements] Points to Polys. Nadajmy tak przygotowanemu obiektowi powierzchnię „gwiazdy”, używając funkcji Detail/[Polygons] Surface (q). Dodatkowo zmieńmy już teraz standardowy kolor szary na biały — rysunek 3.4.
Rysunek 3.4. Nadanie punktom materiału
Można jednak zauważyć, że te nasze gwiazdy są bardzo równomiernie rozłożone (co jest konsekwencją faktu, że powstały z punktów wierzchołkowych kuli), dzięki czemu wyglądają niezbyt realistycznie. Najlepiej temu zaradzi użycie funkcji Modify/[Deform] Jitter (J) o dość dużym promieniu równym 10 km (rysunek 3.5) — w przypadkowy sposób zmieni ona pozycję punktów.
Rysunek 3.5. Opcja Jitter wprowadzi trochę chaosu w równomiernie rozłożone punkty
W efekcie uzyskamy obraz taki, jak na rysunku 3.6 — w warstwie tło znajduje się atmosfera, aby zobrazować wielkość obiektu gwiazd.
Rysunek 3.6. Ostateczny wygląd gwiazd
Na koniec otwórzmy jeszcze okno Layers z menu Modeler/Windows/Layer Browser (Ctrl+F5), zmieńmy nazwy warstw i utwórzmy pomiędzy nimi powiązania. Nazwy warstw będą takie same, jak materiałów, więc klikając linię (unnamed) każdej z nich, w otwartym oknie Layer Settings wpiszmy dla: pierwszej — „powierzchnia”, drugiej — „chmury”, trzeciej — „atmosfera”, a czwartej — „gwiazdy”. Ponadto w opcji Parent warstwa druga i trzecia powinny mieć ustawioną pierwszą jako nadrzędną, aby zarówno powierzchnię Ziemi, jak i chmury oraz atmosferę można było równocześnie przesuwać. Powyższe zmiany ilustruje rysunek 3.7.
Rysunek 3.7. Nadanie warstwom nazw i stworzenie powiązań
Pozostaje już tylko zachować stworzone obiekty File/Save Object As (S) pod nazwą ziemia.lwo i na tym kończymy naszą pracę w module Modeler.
Po uruchomieniu tego modułu wczytujemy dopiero co przygotowany obiekt poleceniem File/Load/Load Object (+) i na liście w otwartym oknie odszukujemy nazwę ziemia.lwo — otrzymamy obraz z rysunku 3.8.
Rysunek 3.8. Ekran Layouta po wczytaniu obiektu
Już na pierwszy rzut oka widać, że warto uporządkować zawartość widoku Schematic. Można to zrobić, korzystając z opcji Display/[Viewports] Schematic Tools, ale przy tak prostej scenie lepiej i szybciej będzie rozsunąć elementy sceny — trzeba przytrzymać lewy klawisz myszy i ją przeciągnąć w odpowiednie prostokąty. Przy okazji widoczne są hierarchiczne połączenia pomiędzy obiektami, które nadaliśmy na końcu pracy w Modelerze; są one symbolizowane przez łączące je strzałki. Również powinniśmy nieco zmienić pozycję kamery, gdyż obraz w widoku Camera jest trochę za bardzo oddalony. Więc po zaznaczeniu jej i wybraniu funkcji Items/[Tools] Move (t) wprowadzamy w pola okna numerycznego wartości: X=0; Y=0; Z= –30 km. Podobną operację przeprowadzamy dla światła — po jego zaznaczeniu wpisujemy dla osi: X=–100 km; Y=100 km; Z=–100 km. Obecny ekran Layouta przedstawiony jest na rysunku 3.9.
Wielkość symboli, które przedstawiają uproszczone odpowiedniki kamery i światła, jest zależna od aktualnego rozmiaru siatki — im ten rozmiar będzie mniejszy, tym symbole również będą mniejsze. Wielkość siatki można zmieniać za pomocą funkcji Display/[Grid] Increase Grid (]) i Display/[Grid] Decrease Grid ([).
Rysunek 3.9. Ekran Layouta po uporządkowaniu zawartości widoku Schematic i zmianie widoku Camera
Zanim przejdziemy do nadawania charakterystycznych materiałów obiektom imitującym Ziemię, chmury i atmosferę, musimy zaopatrzyć się w odpowiednie mapy, które na nie nałożymy — potrzebne obrazki przedstawione są na rysunku 3.10 i 3.11; pochodzą ze strony: http://apollo.spaceports.com/~7Ejhasting/earth.html
Rysunek 3.10. Chmury:
a) mapa koloru — „chmury-color.jpg”
b) przezroczystości — „chmury-transparency.jpg”
Rysunek 3.11. Ziemia:
a) mapa koloru — „ziemia-color.jpg”,
b) rozproszenia światła — „ziemia-diffuse.jpg”,
c) odblasków — „ziemia-specularity.jpg”
d) nierówności — „ziemia-bump.jpg”
Aby powierzchnia Ziemi była wystarczająco realistyczna, użyjemy czterech map:
1. Color — przedstawia kontynenty w ich naturalnej kolorystyce,
2. Diffuse — jest identyczna z mapą Bump i powoduje mniejsze oddziaływanie światła na ciemne miejsca mapy,
3. Specularity — dzięki niej nadamy tylko wodom małą wartość rozbłysków światła,
4. Bump — podobnie, jak Diffuse, również wpływa na rozkład światłocienia i pozoruje nierówność obiektu.
Z tak przygotowanymi mapami możemy rozpocząć w Surface Editorze (Ctrl+F3) nadawanie tekstur obiektom. Na liście materiałów kliknijmy nazwę „powierzchnia”. Następnie aktywujmy kanał tekstury dla koloru poprzez kliknięcie na przycisku z literą T, co spowoduje otwarcie okna Texture Editor. Nasze obiekty to zwykłe kule, więc przyporządkowanie im map jest bardzo prostą czynnością — wystarczy dla opcji Projection wybrać z belki typ Spherical, wczytać obrazek ziemia-color.jpg, korzystając z linii (load image) na belce funkcji Image, przełączyć ustawienie osi tekstury z Z na Y oraz kliknąć na przycisku Automatic Sizing, dzięki czemu właściwe rozmiary mapy zostaną samoczynnie dobrane. Można również wyłączyć opcję Texture Antialiasing, aby przejścia pomiędzy różnymi kolorami mapy nie były zbyt rozmazane. Po tych zmianach zawartość okna Texture Editor wygląda tak, jak przedstawiona na rysunku 3.12.
Rysunek 3.12. Okno Texture Editora dla parametru Color
Powyższe ustawienia warto zapamiętać, a później jedynie wklejać do kanałów tekstur dla innych parametrów materiału. Zatem zanim zamkniemy okno przyciskiem Use Texture, skorzystajmy z belki Copy i wybierzmy Current Layer (wybór linii All Layers też byłby właściwy, ponieważ używamy tylko jednej warstwy z mapą).
Po zamknięciu okna znajdujemy się w głównym panelu Surfece Editora, z którego włączamy kanał tekstur dla parametru Diffuse i w otwartym oknie wklejamy za pomocą polecenia Replace Current Layer z belki Paste zapamiętane przed chwilą ustawienia. Jednak musimy wprowadzić pewne zmiany, które odróżnią parametr Diffuse od Color. Przede wszystkim powinniśmy zmniejszyć wartość oddziaływania warstwy na obiekt, wpisując w pole Layer Opacity liczbę 33. Oczywiście, musimy także wczytać inny obrazek jako mapę kanału — wybieramy ziemia-diffuse.jpg. Reszta opcji pozostaje niezmieniona (rysunek 3.13.) i możemy już opuścić okno Texture Editor.
Rysunek 3.13. Okno Texture Editora dla parametru Diffuse
W podobny sposób przydzielamy mapy do pozostałych kanałów tekstur, czyli do Specularity i Bump, wklejamy wcześniej zapamiętane wartości kanału Color, a następnie nieco je modyfikujemy — poprzez dobór innej mapy oraz zmianę opcji Layer Opcity ze 100% na 10% dla parametru Specularity. Okna Texture Editora dla powyższych kanałów przedstawia rysunek 3.14a i 3.14b.
Rysunek 3.14a i 3.14b. Okno Texture Editora dla parametru:
a) Specularity
b) Bump
b.senni