آموزش مایا شماره 4

اصول گرافیك كامپیوتری :


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



بردارها و پیكسلها :

اجرا و ایجاد گرافیك كامپیوتری با دو روش متفاوت امكان پذیر اشت:
روش برداری (Vector) و روش پیكسلی . در روش برداری یك نقطه در تصویر توسط یك 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 گرافیك های تحت وب بسیار مناسب است. برنامه هایی مانند كورل دراو یا فری هند یاIllustrator از همین روش برای ایجاد گرافیك كامپیوتری استفاده می كنند.
اما در روش پیكسلی از تعداددی نقاط چهارضلعی كوچك به نام پیكسلها برای ساخت تصاویر Bitmap استفاده می كنیم . هر نقطه ممكن است یك رنگ متفاوت اختیار نموده و به كمك آرایه های گوناگون از این نقاط می توانید تصاویر یا عكسهای دلخواه را ایجاد نمایید. هرچه پیكسل در یك تصویر بیشتر باشد حجم فایل آن تصویر بزرگتر و كیفیت آن بهتر خواهد بود. تعداد پیكسلهای قرار گرفته در یك تصویر را كیفیت یاResolution آن تصویر می نامند.
اما تصاویر پیكسلی (Bitmap ) مانند تصاویر برداری قابلیت مقیاس پذیری ندارند. اگر یك تصویر پیكسلی را بیش از اندازه بزرگ نموده یا بر روی آن تمركز نمایید، آن تصویر به شكل پیكسل پیكسل ظاهر خواهد شد . برنامه هایی مانند فتوشاپ یاCorel photo-paint از این روش برای ایجاد گرافیك كامپیوتری استفاده می كنند.
فایلهایBitmap نسبت به فایلهای برداری حجم بزرگتری دارند. اما روشهای فشرده سازی فایلها این مشكل را تاحد زیادی برطرف نموده اند. در محیط Maya از هر دو نوع فایل گرافیكی استفاده می شود . ممكن است یك لوگو را به روش برداری ایجاد نموده و یك پلان كف دو بعدی را از برنامة اتوكد به محیطMaya وارد كنید. می توانید از فایلهای برداری در محیطMaya استفاده نموده یا شكلهای دوبعدی (پیكسلی ) را بعنوان الگوی مدلسازی به محیطMaya وارد كنید. البته در متحرك سازی سه بعدی بیشتر از فایلهایBitmap استفاده می كنید. خروجی نهاییMaya نیز ( پس از رندر) از نوعBitmap است.
دو بعدی و سه بعدیممكن است گرافیك دو بعدی و سه بعدی كامپیوتری را با یكدیگر اشتباه بگیرید چون بیشتر هنرمندان از ابزارهای دوبعدی برای ایجاد ظاهر سه بعدی استفاده می كنند هنگامیكه از گرافیك سه بعدی حرف می زنیم منظور ما یك فضای مجازی دارای سه بعد كامل است كه اشیاء و دوربین ها و نورها را می توان درون این فضا جای داده یا حركت داد. ابعاد سه گانه را با حروفX وY و Z می شناسیم .هنگامیكه می خواهید شی را در محیطMaya تغییر دهید، سه شاخك كمكی اطراف آن شی ظاهر می شوند كه نشان دهندة ابعاد سه گانه هستند.اما كدام حرف معرف كدام جهت است؟ این موضوع بیشتر مربوط به خود كاربر است. صحنة سه بعدی شامل محورX است كه از چپ به راست امتداد دارد و یك محورY كه از پایین به بالا امتداد دارد. در فضای سه بعدی یك محورZ اضافه می شود كه عمق صحنه را از داخل بطرف بیرون نشان میدهد.


Input and output :

بیشتر اوقات در محیطMaya با یك صحنة خالی كار میكنید و دنیای مجازی را از آن ایجاد می كنید. هنگامیه صحنه را تكمیل می كنید، یك تصویر ساكن یا یك مجموعه از تصاویر ساكن را رندر می كنید- یعنی برنانه باید یكBitmap 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 متحرك سازی از مجموعه ای از تصاویر ساكن استفاده نموده و آنها را بترتیب و پی در پی اجرا می كنیم . می توانید خروجی نهایی متحرك سازی را بعنوان یك فیلك سینمای یا ویدیویی تنظیم نمایید.
نماهای سایه دار كه به سرع در فضای كاری سه بعدیMaya مشاهده می كنید را با رندر صحنه اشتباه نگیرید. به كمك یك كارت گرافیكی جدید می توانید یك تصویر با كیفیت بالا را در زمان واقعی ایجاد نمایید. هر نسل جدید از كارتهای ویدیویی نوید بخش افزایش كیفیت و ظرفیت نماهای سایه زده گرافیك كامپیوتری هستند اما دستیابی به كیفیت رندر نرم افزاری بهرحال از طریق كارتهای گرافیكی ناممكن است.
اغلب لازم است تا اطلاعاتی مانند تصاویر یا طرحها را به محیط Maya وارد یا از این محیط خارج نمایید . هر بار كه بخواهید یك تصویر را بعنوان یك ماده به یك سطح نسبت دهید ، باید آن تصویر را در محیط برنامه بارگذاری نمایید. هر بار كه بخواهید یك تصویر را رندر نموده و نگهداری نمایید باید آن را بعنوان یك فایل ذخیره نمایید.
در ضمن می توانید صحنه هایی از اشیاء واقعی ( از طریق اسكن ) ایجاد نموده یا اشیاء فیزیكی واقعی را از اشیاء مدلسازی شده در محیطMaya ایجاد نمایید.


اسكنرهای سه بعدی :

اسكنرهای لیزری با سرعت و البته هزینه زیاد به شما امكان می دهند تا یك مدل ماشین را با دقت سه بعدی اسكن نموده و به محیط برنامه وارد نمایید.
اطلاعات جمع آوری شده از اسكن لیزری به شكل یك آرایه موسوم بهPoint cloud ارایه می شوند . حاصل كار این نوع اسكنرها انواع فایلهای بزرگی است كه برای استفادة از آنها باید آنها را ویرایش نمایید.


پرینترهای سه بعدی :

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


فرمت فایلها :

حاصل نهایی ( خروجی) برنامةMaya به شكل فایلهای دو بعدیBitmap است. اما انواع فرمتها در محیطMaya پشتیبانی شده است.
قبل از استفاده از این فرمتها باید با خصوصیات و روش كار آنها آشنا شوید. برخی فرمتها بطور خود كار اطلاعاتی از تصویر را حذف می كنند. فرمتهای فایل مورد پشتیبانی Maya عبارتنداز:
ONEBIT:

دراین نوع فرمت پیكسلها دو حالتon یاOFF ( سیاه وسفید) دارند این تصاویر شبه تصاویرفكس 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 خاكستری 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 كه هركدام تا 265 سایه از رنگ را برای هر یك از عناصر رنگRgb تولید می كنند. این فرمت حداكثر 16 میلیون رنگ تولید نموده و برای شبیه سازی یك 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 كانال رنگ 16 بیت ) بنابر این حداكثر 65000 سایه برای هر مولفهRed وGreen وblue می توان ایجاد نمود كه فایلی با حجم دو برابر 24 بیتی تولید می شود.
فایلهای تصاویر را به روشهای گوناگون می توان فشرده نمود. اما باید مراقب باشید كه سیستم فشرده سازی به كدام روش عمل می كند. برخی روشها اطلاعات تصویر را كاهش می دهند تا حجم فایل را كوچكتر نمایند. این روشها راLossy می نامند . روشهایNon-lossy كاهش حجم فایل را از طریق حذف اطلاعات تكراری انجام می دهند و بدین ترتیب بازسازی فایل همواره با كیفیت اصلی خواهد بود.
تصاویر تولید شده درMaya كه به سایر تصاویر اضافه می كنید ممكن است یك كانال آلفا داشته باشند . كانال آلفا یك خصوصیت اضافی برای هر پیكسل است كه به كمك آن می توانید میزان پشت نمایی پیكسلها را تغییر دهید. بعنوا مثال می خواهید یك كاركتر را در محیطMaya رندر نموده و سپس آن را بر روی یك فیلم واقعی قرار دهید. اما كار مشكلی است كه كاركتر را بر روی تك تك فریم ها قرار دهید. كانال آلفا دراین شرایط به شما امكان می دهد تا ماسك مربوط به شكل آن كاركتر را یكجا و به سرعت دستكاری نمایید. بهتر است توالی تصاویر را با فرمتی ذخیره نمایید كه از حضور یك كانال آلفا در تصویر پشتیبانی داشته باشد.
فرمتهای فایل تصویرمورد پشتیبانیMaya به قرار زیر هستند:


Alias pix :

یك فرمت از نوعTrue color است كه با فرمت نسخه های قبلیMaya سازگاری دارد.


Avi :

یك فرمت فیلم از نوعTrue color است كه از روش فشرده سازیLossy استفاده می كند. برای رندر یا ذخیره یك فریم هرگزی از فرمتهای فایل فیلم استفاده نكنید. 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 یك نرم افزار سوم بعنوان میانجی استفاده نمایید.


Cineon :

یك فرمت تصویر ساكن از نوعTrue color است كه از آن برای ایجاد خروجی بر روی فیلم ها ی لیتوگرافی استفاده می شود.


Epc :

یك نوع فرمت فایل است كه بیشتر برای فایلهای برداری ( مانند لوگوها ) استفاده می شود در عین حال امكان تعبیة تصاویرBitmap را دارد.


Gif :

یك فرمت از نوعPaletted كه بیشتر برای وب استفاده می شود. اماMaya از فرمتGif متحرك سازی شده پشتیبانی ندارد.


Jpeg :

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


Maya iff :

یك فرمت از نوعTrue color مخصوصMaya است این فرمت می تواند یك كانال آلفا را در برداشته باشد.


Maya 16 iff :

یك فرمت 48 بیتی با 16 بیت اطلاعات رنگ برای هر كانالR و G وB است . همچنین می توانید یك كانال آلفا برای تصویر داشته باشید.


Quanted yuv :

یك فرمت از نوعTrue color است كه تصاویرRgb را به یك مدل رنگ دیگر موسوم بهYuv تبدیل می سازد. این مدل برای كدبندی ویدیو مناسب است.


Rla :

یك فرمت از نوعTrue color است كه اطلاعات اضافی مانند عمق تصویر را نگهداری می كند.این فرمت نیز امكان نگهداری كانال
آلفا برای تصویر را دارد.


Sgi :

یك فرمت از نوعTrue color مخصوص ایستگاههای كاریSilicon graphics است. می توانید یك كانال آلفا برای تصویر نگهداری نماید.


Soft image pic :

یك فرمت از نوعTrue color كه مخصوص برنامة متحرك سازی سه بعدیSoft image است. این فرمت شامل یك كانال آلفا است.


Targe :

یك فرمت از نوعTrue color است كه بیشتر برای رندر استفاده می شود. این فرمت شامل یك كانال آلفا است.


Tiff :

یك فرمت از نوعTrue color و غیر فشرده است.


Tiff 16 :

یك فرمت رنگ 48 بیتی از فرمتTiff است . شامل یك كانال آلفا است.


Windows bmp :

یك فرمت غیر فشرده از نوعTrue color و مشابهTiff است . اما فاقد كانال آلفا است.
فرمتها از روش فشرده سازیLossy استفاده می كنند . 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 دیسك سخت ذخیره می شوند.