Autodesk Maya: плавная эволюция

Каждый год разработчики выпускают новые версии решений, получивших широкую поддержку среди крупных производителей программного обеспечения. Оптимизация под возможности современного оборудования также важна, вычислительные возможности современных CPU и GPU возрастают с каждым годом, и необходимость обновления софта всегда стоит как перед разработчиками, так и перед пользователями, желающими использовать новейшие возможности оборудования и программного обеспечения.

Пакет компьютерной графики Autodesk Maya претерпел множество изменений. Внеся корректировки в модели лицензирования, подразделение Media & Entertainment компании Autodesk изменило подход к выпуску версий и обновлений. Вместо привычных нам Extensions (пакеты расширений) теперь новые возможности доставляются в виде Updates (обновлений), что позволяет легче выполнять переход на новые инструменты и использовать их как можно быстрее.

С выходом Autodesk Maya 2017 и последующих обновлений разработчики сконцентрировались на развитии следующих направлений:

• моделирование и создание UV-разверток;
• производительность;
• инструменты анимации;
• визуализация.

На протяжении года было выпущено три обновления, реализованные возможности которых будут включены в новейшую версию Maya.

В процессе работы над различными проектами я в той или иной мере всегда стараюсь использовать новый доступный функционал.

Изменения в инструментах моделирования

В процессе моделирования приходится пользоваться множеством различных инструментов, самые популярные среди которых – инструменты выдавливания, фасок, добавления и манипуляции ребрами и UV-разверток. Новая версия Maya предоставляет одно из важнейших обновлений – новый редактор UV-разверток. Одной из ключевых задач, которую решали разработчики, было повышение скорости редактирования разверток трехмерных моделей.

Редактор UV Editor предоставляет простой и гибкий интерфейс для работы с развертками трехмерных моделей.

Обновленный редактор разверток состоит из двух основных панелей: видового окна и панели инструментов. Так как это полноценный буфер кадров, использующий возможности графического ядра Viewport 2.0, для работы с UV-координатами доступны возможности управления цветом и инструменты отображения натяжения координат. Больше гибкости в настройке редактора позволило увеличить производительность труда. Благодаря новой возможности Custom Shelf стало удобнее выносить наиболее часто используемые команды на отдельную панель инструментов.

Применение инструмента 3D Cut & Sew tool позволяет разрезать и сшивать UV-координаты прямиком в трехмерном пространстве сцены.

Инструмент 3D Cut & Sew Tool позволяет вам быстро и с легкостью производить манипуляции с UV-координатами прямо в окне проекции. Долгожданная функция заняла достойное место в моем арсенале инструментов полигонального моделирования. Она особенно важна при подготовке модели к текстурированию в таком редакторе, как Autodesk Mudbox или MARI.

Инструменты Bevel и Extrude получили оптимизированный код и позволяют получать более качественный и точный результат выдавливания и создания фасок по сравнению с предыдущими версиями Maya.

Инструментарий Quad Draw получил несколько небольших, но очень полезных изменений. Теперь можно управлять видимостью поверхностей, контролируя перекрытие поверхностями Quadr Draw над базовой, для которой выполняется ретопология. Стало возможным активировать инструментарий Quad Draw при активном выделении объекта.

Еще одним полезным нововведением, помогающим создавать полигоны между ребрами, является режим симметрии в инструменте Bridge.

Обновленный инструмент Extrude.

Изменения в инструментах анимации

Пакет Maya всегда славился своей функциональностью и ориентацией на профессиональных аниматоров, вдыхающих жизнь в цифровых персонажей. Программа содержит обширный набор инструментов для создания фотореалистичных персонажей, позволяющий реализовать их движение и действия в сцене.

Начиная с 2016 версии, аниматоры и технические специалисты по снаряжению (Rigging TD’s) получили мощнейший инструмент  Evaluation Toolkit. Он обеспечивает значительный прирост производительности программы в работе с анимацией в сцене.

Я уже подробно писал об Evaluation Toolkit и его возможностях в предыдущих статьях, посвященных Maya, затрагивая вопросы применения GPU для увеличения скорости обработки сцены в многопоточных вычислениях. Благодаря оптимизации ядра программы и обеспечения 64-битных вычислений для процессов обработки кадров анимации, стала возможной реализация поддержки частот кадров, принимаемых в производстве современной анимации. Теперь можно использовать скорость воспроизведения анимации, равную 47.952, 59.94, 44.10 и 48 кадрам в секунду.

Новый деформер Tension позволяет с легкостью моделировать деформацию поверхности под влиянием натяжения.

С помощью нового деформера Tension вы сможете моделировать деформацию поверхностей под влиянием натяжения. С поддержкой вычислений силами GPU данный деформер работает в несколько раз быстрее по сравнению с реализацией его алгоритма на CPU.

Если говорить о поддержке вычислений силами графических процессоров, такие пакеты, как Autodesk Maya, достаточно интенсивно используют возможности OpenCL для обработки больших массивов данных, связанных, в первую очередь, с воспроизведением анимации и обработкой данных сцены.

Следующие деформеры получили поддержку ускорения вычислений силами GPU: blendShape, cluster, deltaMush, groupParts, нелинейные деформеры (такие как bend, twist и др.), skinCluster, softMod, tension, tweak.

Изменения в инструментах Motion Graphics

Мне всегда было интересно смотреть на то, как художники, использующие Cinema 4D и After Effects, штампуют телевизионные заставки. Казалось бы, что тут такого, можно же сделать заставку с веселой анимацией парой кликов мышью, но не тут-то было. На самом деле, в Maya до определенного релиза не было подходящего инструмента, который бы позволял реализовывать такие задачи простым и интуитивно понятным способом. Начиная с 2017 версии, аниматоры и художники по эффектам получили мощный набор инструментов, именуемый MASH.

Сцена, созданная с применением инструментария MASH. Автор Бен Волдман.

В набор инструментов MASH был добавлен узел World, позволяющий располагать объекты в сцене по поверхности, используя естественные кластеры вокруг объектов. Таким образом, вы можете создавать модели цветов, расположенные вокруг деревьев или разбрасывать камни по земной поверхности. Используя новый узел Placer, вы с легкостью можете располагать объекты на поверхности с помощью простой кисти. Благодаря прямой связи с пакетом After Effects применять Maya для реализации задач в области Motion Graphics стало гораздо проще.

Изменения в инструментах визуализации

Визуализация является одной из самых требовательных к ресурсам и внедрению технологий областей. На текущий момент все ключевые продукты Autodesk для Media & Entertainment перешли на поддержку системы визуализации Arnold Renderer от компании SolidAngle. С выходом 2017 версии Maya Arnold Renderer поставляется в качестве средства визуализации по умолчанию. На протяжении года компания SolidAngle совместно с Autodesk разрабатывала Arnold for 3ds Max.

Компьютерная модель сцены, созданной для иллюстрации к данной статье. Визуализация изображения в формате 4K выполнялась с помощью Arnold for Maya.

На данный момент доступна версия Arnold 5.0. Значительно оптимизированное ядро системы визуализации Arnold предоставляет оптимизацию в процессах вычислений и при обработке больших массивов данных. Стала доступна поддержка шейдеров, разработанных с применением языка Open Shading Language, ставшего стандартом в индустрии и поддерживаемого такими системами визуализации, как RenderMan от студии PIXAR, V-Ray от Chaos Group и другими.

Графическое ядро Viewport 2.0 и ядро визуализации Hardware Renderer 2.0 поддерживают новую версию OpenSubdiv 3.1. Теперь вы можете использовать полноценную тесселяцию геометрии с применением карт смещения (displacement maps). Помимо этого, обновленная версия OSD 3.1 поддерживает бикубические зависимые от ориентации граней лоскуты, варьирование и оценку зависимостей от ориентации граней и многое другое, что позволяет существенно оптимизировать процесс тесселяции и формирования новой геометрии силами графического ускорителя.

Активная фаза разработки инструментов визуализации перешла в фазу улучшения и поддержки. Это означает, что значительных изменений в последующих версиях не ожидается, текущие наработки в виде обновленного Hypershade, новой системы Render Setup System и Color Management System получают небольшие обновления и исправление ошибок на основе запросов пользователей.

Обновленный редактор Hypershade позволяет создавать собственные рабочие пространства.

С выходом Maya 2017 Update 3 редактор Hypershade претерпел несколько изменений. Это сделано для полноценной поддержки рабочих пространств (Maya Workspaces), когда каждое окно редактора может быть объединено с основным окном программы, а сформированная конфигурация – сохранена в качестве персонального рабочего пространства.

Пакет Autodesk Maya претерпел множество изменений на протяжении пятилетнего цикла разработки, за последние 6 лет это одно из серьезнейших обновлений системы в целом. Разработчики завершили обновление множества инструментов, программа обладает обширным набором высокопроизводительных функций для моделирования, анимации, визуальных эффектов и визуализации.

За подробной информацией о моделях лицензирования, вариантах приобретения и внедрения вы можете обратиться к специалистам компании Softline.

Автор: Дмитрий Чехлов Художник по освещению и затенению, автор книги «Визуализация в Autodesk Maya: mental ray renderer», технический специалист в области компьютерной визуализации и САПР, Autodesk Certified Professional, участник программ Autodesk Developer Network, Autodesk Expert Elite и NVIDIA Partner Network