Ray Dream Studio 5
Nebìv  zvykem, aby jedna firma mØla ve sv‚m vìrobn¡m programu nØkolik podobnØ zamØýenìch, a tud¡§ navz jem si konkuruj¡c¡ch produkt…. Vìjimku tvoý¡ spoleŸnosti vznikl‚ spojen¡m bìvalìch konkurent…, jako je tomu v pý¡padØ firmy MetaCreations.

3D grafika jako v re lu

Firma MetaCreations kromØ 3D programu Infini-D, v Chipu u§ pýedstaven‚ho (Chip 1/99), nab¡z¡ tak‚ jinou kompletn¡ 3D aplikaci s n zvem Ray Dream Studio 5. Tento program, kterì pod vlajku MetaCreations pýiçel od firmy Fractal Design, tak‚ nab¡z¡ vçe potýebn‚ pro n vrh 3D sc‚n a animac¡: od 3D model ýe pýes n vrh sc‚ny, rozm¡stØn¡ osvØtlen¡ a kamer a§ po pý¡pravu animac¡ a fin ln¡ rendering. Zat¡mco ale n kladnØjç¡ program Infini-D je urŸen sp¡çe pro profesion ly v 3D grafice, Ray Dream Studio 5 (d le jen RDS) uv¡taj¡ u§ivatel‚ d vaj¡c¡ pýednost rychl‚mu modelov n¡ re ln‚ho svØta.
PodobnØ jako ýada dalç¡ch produkt… od MetaCreations je i RDS dod v no v identickìch verz¡ch pro Macy a Windows (na jednom CD), tak§e u§ivatel si po n kupu m…§e vybrat, na kter‚ platformØ ho bude provozovat.

3D modelov n¡
Jako tradiŸnØ zaŸneme u n vrhu 3D model…, kde RDS nab¡z¡ nØkolik mo§nost¡. PýednØ jsou to primitivn¡ 3D objekty, jako je koule, hranol, jehlan, v lec, mnohostØn a rovina, jejich§ velikost a tvar lze snadno mØnit ta§en¡m kotevn¡ch bod… pý¡mo na sc‚nØ. KromØ geometrickìch primitiv je k dispozici 3D text (na Macu s n¡m byly trochu probl‚my, zýejmØ kv…li konfliktu se syst‚movìmi doplåky) a m‚nØ tradiŸn¡ pýedem definovan‚ objekty, jako je konev a 3D hvØzda.
RDS pýirozenØ nab¡z¡ tak‚ obecnØjç¡ n stroje pro pý¡pravu objekt…. Zaj¡mavou mo§nost¡ je napý¡klad definice 3D modelu pomoc¡ matematick‚ formule, popisuj¡c¡, kter‚ body k objektu n le§¡. D le je zde dvojice zn mìch model ý… pro pr ci s ta§enìmi a dr tØnìmi modely. PodobnØ jako u "matematickìch" objekt… se i v tomto pý¡padØ okno sc‚ny mØn¡ na editor pý¡sluçn‚ho typu objektu.
U ta§en‚ho modelu se tradiŸnØ vych z¡ z rovinn‚ho £tvaru poskl dan‚ho ze z kladn¡ch geometrickìch prvk…. Tento tvar je vyta§en do prostoru, pýiŸem§ lze snadno editovat osu objektu, pý¡padnØ mØnit jeho obal. Pou§¡vat lze translaŸn¡ i trubkovou metodu vyta§en¡ (viz d le), trochu nepý¡jemn‚ je ale to, §e pýi pýepnut¡ mezi tØmito metodami se resetuje ob lka i osa objektu.
Pro definici slo§itØjç¡ch ta§enìch tvar… je mo§n‚ v objektu definovat ýezy. Zaj¡mav‚ je, §e ka§dì ýez se m…§e skl dat z jinìch rovinnìch objekt…, a dokonce i z r…zn‚ho poŸtu tØchto £tvar…. JednoznaŸnìm oŸ¡slov n¡m rovinnìch £tvar… v ýezech se urŸuje, kter‚ dvojice £tvar… z r…znìch ýez… patý¡ k sobØ. Tak lze snadno definovat i netrivi ln¡ objekty, jako je napý¡klad moýsk  sasanka, skl daj¡c¡ se z v lcov‚ho tØla, kter‚ se vØtv¡ do ýady chapadel. KromØ pý¡m‚ho vyta§en¡ lze na stejn‚m principu vytv ýet tak‚ spir lov‚ a rotaŸn¡ objekty. Trochu nepý¡jemn  je nutnost pýep¡nat pohledy v hierarchickìch nab¡dk ch, co§ zdr§uje.
Obvyklì je i editor dr tØnìch model…. Tvar objektu se zde upravuje pý¡mo ta§en¡m jednotlivìch bod… nebo skupin bod… jeho povrchu. Pýi n vrhu modelu se tedy vych z¡ z nØjak‚ho z kladn¡ho geometrick‚ho £tvaru, pý¡padnØ ze sady takovìch £tvar…, kter‚ lze pomoc¡ booleovskìch operac¡ r…znØ spojovat. Pokud se v m zd , §e bod… na povrchu modelu je nØkde pý¡liç m lo, je mo§n‚ si ve zvolen‚ oblasti nechat vygenerovat jemnØjç¡ rozdØlen¡. D…le§it  je mo§nost zapnout vyhlazen¡ bod…, tak§e p…vodn¡ hrub  kostra dostane zaoblenì tvar.
Jednotliv‚ editory umo§åuj¡ pýesn‚ nastaven¡ tvaru objekt…; glob ln¡ zmØny tvaru a velikosti lze ovçem prov dØt i pý¡mo ve 3D sc‚nØ. Zde je toti§ ka§dì objekt "obalen" kv drem slou§¡c¡m pro um¡stØn¡ objektu na sc‚nØ i pro zmØny velikosti a pomØr… stran objekt…. K dispozici jsou i tradiŸn¡ booleovsk‚ operace sjednocen¡, pr…nik a rozd¡l pro spojov n¡ objekt…. 
RDS nab¡z¡ jeçtØ jeden zp…sob glob ln¡ zmØny tvaru objektu, a to tzv. deform tory. K dispozici je 15 r…znìch deform tor…, jako je vlna, vìbuch, atomizace nebo Ÿern  d¡ra, kter‚ lze aplikovat na jednotliv‚ objekty. Z kladn¡ vìhodou deform tor… je kromØ schopnosti rychle vytv ýet komplikovan‚ tvary tak‚ mo§nost deform tor kdykoliv odstranit a t¡m se vr tit k p…vodn¡mu objektu. Nav¡c deform tory nab¡zej¡ neoceniteln‚ slu§by pýi n vrhu animac¡ (viz d le).
PýirozenØ n vrhem tvaru 3D objektu f ze modelov n¡ nekonŸ¡. JeçtØ je potýeba "vybarvit" jeho povrch, Ÿeho§ se dos hne pou§it¡m "st¡novaŸe". St¡novaŸe jsou v RDS velice flexibiln¡ a umo§åuj¡ nastavit snad vçechny povrchov‚ vlastnosti objektu, jako je barva, textura, odrazivost, pr…hlednost, lesklost a nerovnosti. Lze je tak‚ r…znØ kombinovat, aplikovat glob lnØ na celì objekt nebo jen na jeho Ÿ sti. K dispozici je i 3D mal¡ý povrchu, a pokud si poý¡d¡te speci ln¡ program Painter 3D od MetaCreations pro malov n¡ 3D povrch…, m…§ete ho do RDS tak‚ integrovat.
Pýesto§e byla pops na ýada mo§nost¡ tvorby 3D objekt… v RDS, st le nebyly vyŸerp ny vçechny. ZamØýen¡ programu na u§ivatele, kteý¡ se nechtØj¡ tr pit s probl‚my 3D grafiky, potvrzuje napý¡klad objektovì ŸarodØj. Ten prov d¡ u§ivatele n vrhem r…znìch typ… objekt…, doporuŸuje vhodnou metodu pro n vrh modelu, pý¡padnØ ho s m pýiprav¡.
Dalç¡ charakteristickou vlastnost¡ programu je snadn‚ modelov n¡ re ln‚ho svØta. To se odr §¡ v nab¡dce Ÿtyý "pý¡rodn¡ch" objekt…, kter‚ lze vkl dat na sc‚nu. Jsou to volumetrick‚ objekty simuluj¡c¡ oheå, mraky a mlhu a objekt font na, vych zej¡c¡ z Ÿ sticovìch syst‚m…. Tyto objekty jsou ale vidØt a§ pýi fin ln¡m renderingu. K dispozici jsou tak‚ podobnØ zamØýen‚ objekty ze sady Four Elements, pro jejich pou§it¡ je ale potýeba dokoupit s‚riov‚ Ÿ¡slo.

Sc‚na
U§ nØkolikr t jsme se zm¡nili o umisœov n¡ objekt… do 3D sc‚ny. Zat¡mco jin‚ 3D programy k nØmu zpravidla pou§¡vaj¡ nØkolik souŸasnØ zobrazenìch pohled…, RDS vystaŸ¡ s jedn¡m oknem, kde lze zobrazit vçechny souýadn‚ roviny s pý¡sluçnìmi projekcemi objekt…. Pokud u§ivatel pohybuje pý¡mo objektem, mØn¡ se poloha jen v hlavn¡ souýadn‚ rovinØ (lze ji zvolit). Pý¡sluçnìmi projekcemi lze pohybovat i pý¡mo v souýadnìch rovin ch, tak§e objekty lze um¡stit na libovoln‚ m¡sto prostoru.
Zaj¡mav  je mo§nost zapnout detektor koliz¡, kterì zabr n¡ vz jemn‚mu prot¡n n¡ objekt…. Intuitivn¡m zp…sobem je ýeçena i prostorov  rotace objekt…. StaŸ¡ zapnout tzv. virtu ln¡ kouli, umo§åuj¡c¡ ot Ÿen¡ objektu ve vçech smØrech. Pýi umisœov n¡ v¡ce objekt… lze pou§¡vat pý¡kazu pro zarovn n¡ objekt…. NØkolik objekt… lze organizovat v hierarchii, podý¡zen‚ objekty se pak pohybuj¡ spoleŸnØ s hlavn¡m. Pro u§ivatele, kteý¡ pýed ta§en¡m myç¡ d vaj¡ pýednost zad v n¡ souýadnic, je k dispozici paleta vlastnost¡ objektu.

SvØtla a kamery
SouŸ st¡ sc‚ny nejsou jen vlastn¡ 3D objekty, ale tak‚ svØtla, bez kterìch by nebylo nic vidØt. V RDS lze pou§¡vat okoln¡ svØtlo, kter‚ nem  urŸen § dnì zdroj, i specifick‚ svØteln‚ zdroje, kter‚ mohou m¡t kromØ polohy na sc‚nØ i ýadu dalç¡ch parametr…, napý¡klad typ (bodov‚, vzd len‚, § rovka), velikost svØteln‚ho ku§ele a jas. NØkter‚ z tØchto parametr… (poloha, jas, svØtelnì ku§el) lze nastavovat pý¡mo ve sc‚nØ. SvØteln‚mu zdroji lze tak‚ pýiýadit chov n¡ a napý¡klad jej nam¡ýit na zvolenì objekt - svØtlo pak objekt sleduje pýi zmØn ch jeho polohy. Zaj¡mavìch efekt… lze doc¡lit pou§it¡m st¡n¡tka, za kter‚ m…§e slou§it i film.
PodobnØ jako bez svØtel se sc‚na neobejde ani bez kamer, kter‚ ji sn¡maj¡. Jedna kamera je ve sc‚nØ pý¡tomna hned od zaŸ tku, a to kamera, jej¡§ pohled zobrazuje hlavn¡ okno. Lze pýid vat i dalç¡ kamery a mezi nimi pak pýep¡nat. Proto§e najednou lze otevý¡t v¡ce oken s pohledem na sc‚nu, je mo§n‚ nar z vidØt pohledy z r…znìch kamer. Ka§d  kamera m…§e m¡t vlastn¡ nastaven¡ odpov¡daj¡c¡ re lnìm kamer m a nØkter‚ z tØchto parametr… lze nastavovat pý¡mo ve sc‚nØ. Pohybovat lze i kamerou, kterou se na sc‚nu pr vØ d¡v te. Kamera tak‚ m…§e bìt sv z na s nØkterìm objektem, kterì bude automaticky sledovat, co§ se hod¡ napý¡klad u animac¡.

Animace
PodobnØ jako ýada dalç¡ch 3D program… pou§¡v  i RDS k animaci techniku kl¡Ÿovìch pol¡Ÿek: stav na sc‚nØ je definov n jen v kl¡Ÿovìch bodech animace a mezilehl  pol¡Ÿka jsou generov na automaticky. Animovat lze zmØnu polohy i tvaru (morfing) objekt… a u ka§d‚ zmØny je mo§n‚ definovat jej¡ rychlostn¡ profil.
üada n stroj… je pro pr ci s animac¡ pý¡mo uzp…sobena, napý¡klad lze prom¡tat §iv‚ video svØtelnìm zdrojem nebo na povrch tØles (rotoscoping). V parametrech mnoha deform tor… je t hlo, urŸuj¡c¡, ve kter‚ f zi se deformace pr vØ nach z¡. Pak je napý¡klad animace vìbuchu, kdy se objekt roztý¡çt¡ na mno§stv¡ trosek, doslova hraŸkou. Podobn‚ nastaven¡ f ze naleznete i u objektu font na. Dalç¡ zaj¡mavou schopnost¡ je mo§nost odvodit chov n¡ objektu od chov n¡ jin‚ho objektu. Kamery a svØtla tak mohou automaticky sledovat pohybuj¡c¡ se pýedmØt, kterì zase kop¡ruje pohyb jin‚ho pýedmØtu apod.
SkuteŸnØ jedineŸnou vlastnost¡ RDS je vçak simulace re lnìch fyzik ln¡ch sil. Ve sc‚nØ lze definovat p…soben¡ sil mezi objekty, pýita§livost, vodn¡ nebo vzduchov‚ proudy, a animace potom bا¡ zcela sama. Napý¡klad n vrh animace sk kaj¡c¡ho m¡Ÿku zabere v RDS doslova jen p r sekund, zat¡mco u jinìch program…, kde je týeba ka§dou f zi pohybu definovat ruŸnØ, zabere pý¡prava takov‚ trivi ln¡ animace mnohem v¡ce Ÿasu.

Fin ln¡ produkce
RDS nab¡z¡ pýi pr ci se sc‚nou nØkolik £rovn¡ n hled…. Pro z kladn¡ rozlo§en¡ objekt… a rozvr§en¡ pohyb… pýi animaci lze pou§¡vat nejm‚nØ n roŸnì krabicovì n hled. D le jsou k dispozici dr tØnì a vyplnØnì n hled, Gouraudovo a velmi realistick‚ Phongovo st¡nov n¡.
Pro fin ln¡ produkci je ovçem nejlepç¡ pou§¡t vestavØnì rendering, v nØm§ se vykresl¡ vçechny objekty, st¡ny a odrazy. K dispozici jsou Ÿtyýi z kladn¡ metody renderingu: adaptivn¡, Z-buffer, RayTracer a NaturalMedia. Za zm¡nku stoj¡ pr vØ metoda NaturalMedia, typick  pro MetaCreations a dý¡ve pro Fractal Design. Touto metodou lze toti§ vytv ýet obr zky 3D sc‚ny, jako by byly namalov ny ruŸnØ. Ka§d  z metod m  sv‚ vlastn¡ parametry, dalç¡ parametry, jako napý¡klad zahrnut¡ atmosf‚rickìch efekt…, pýid n¡ pozad¡ obr zku nebo pou§it¡ nØkter‚ho z filtr… (efekty ŸoŸky, aura, stereogram apod.), jsou spoleŸn‚.
Proto§e rendering je ŸasovØ n roŸnì proces, je k dispozici d vkov‚ zpracov n¡, pýi nØm§ se jen vyberou obr zky, a rendering lze prov dØt po Ÿ stech. Trochu vadit m…§e to, §e parametry renderingu jsou pevnØ spojeny se sc‚nou, tak§e pokud chcete tut‚§ sc‚nu renderovat pou§it¡m r…znìch metod, nelze to prov‚st najednou v jedn‚ d vce (pokud nevytvoý¡te kopie sc‚ny).

Pou§it¡
Ray Dream Studio 5 je charakteristick‚ svìm realistickìm pý¡stupem k 3D grafice, kterì se maxim lnØ bl¡§¡ naç¡ zkuçenosti z re ln‚ho svØta. ZaŸ¡t lze u obsahu pracovn¡ plochy, kter‚ dominuje jedin‚ okno s perspektivn¡m pohledem na sc‚nu, zat¡mco ýada jinìch 3D aplikac¡ potýebuje v¡ce pohled…. Ani u§ivatel‚ RDS ovçem nejsou o alternativn¡ pohledy ochuzeni; nar z lze otevý¡t v¡ce oken, kter  mohou kromØ pohledu kamery zobrazovat i tradiŸn¡ pohledy shora, zprava atd. KromØ palety a liçty s n stroji je zde ji§ jen paleta pro zad v n¡ parametr… prvk… sc‚ny (mØn¡ sv…j obsah podle pr vØ vybran‚ho objektu) a paleta zobrazuj¡c¡ hierarchickou strukturu objekt… na sc‚nØ a Ÿasovou osu pýi pr ci s animacemi.
SamozýejmØ nem…§e chybØt ani paleta Browser, slou§¡c¡ jako knihovna objekt…, st¡novaŸ…, svØtel, kamer, deform tor…, definic chov n¡, odkaz… a renderovac¡ch filtr…. A proto§e pro r…zn‚ pou§it¡ programu se hod¡ r…zn‚ rozlo§en¡ palet, lze si rozlo§en¡ pracovn¡ plochy pojmenovat a ulo§it pro dalç¡ pou§it¡.
Ray Dream Studio 5 je pomØrnØ levn , a pýesto kompletn¡ 3D aplikace. Mezi jej¡ jedineŸn‚ vlastnosti patý¡ realistick‚ zach zen¡ s objekty, zahrnuj¡c¡ pou§it¡ fyzik ln¡ch sil pýi animac¡ch, a zaj¡mav  renderovac¡ technika NaturalMedia.
Roman Bart k

TranslaŸn¡ versus trubkov‚ vyta§en¡
Ta§en‚ objekty lze pomoc¡ soustavy ýez… definovat dvØma z kladn¡mi zp…soby. Pýi translaŸn¡m vyta§en¡ jsou roviny jednotlivìch ýez… rovnobاn‚ se souýadnou rovinou. N vrh takov‚ho objektu je pak pýehlednØjç¡, ale z roveå to znamen , §e zaŸ tek a konec objektu musej¡ bìt rovnobاn‚, co§ ne v§dy vyhovuje.
Naopak pýi trubkov‚m ta§en¡ je dodr§ov no pravidlo, §e osa objektu je v§dy kolm  na rovinu ýezu. Pokud tedy pokýiv¡te osu objektu, odpov¡daj¡c¡m zp…sobem se natoŸ¡ i pý¡sluçn‚ ýezy. VlastnØ to vypad  jako pr ce s re lnou trubkou, po jej¡m§ ohnut¡ pýestanou bìt uý¡znut‚ konce rovnobاn‚.