Самоучитель по 3D Studio Max. Глава 05. Моделирование часть 4
Самоучитель по 3D Studio Max
ГЛАВА 5
Моделирование часть 4
Задание 1
Loft (Формование)
Английская Булавка, использование Deformations (Деформаций)
1. Для создания модели булавки необходимо загрузить с сайта издательства файл Pin.MAX из каталога \Scenes. В видовых экранах отобразится готовая английская булавка и набор форм, использованный для ее создания (рис. 5.31).
РИСУНОК 5.31. Модель Английской Булавки
2. Скройте все объекты за исключением «Путь@Булавка», а сам объект «заморозьте», используя команду Freeze By Name (Заморозить по Имени) из панели Display (Вид). Выбрав команду Line (Линия) из списка объектов Shapes (Формы) панели Create (Создать), выполните отрисовку Пути будущей булавки в видовом окне Тор (Вид Сверху). Используйте для создания сегментов большей и меньшей кривизны режим перетаскивания вершин, описанный при рассмотрении создания и редактирования сплайнов типа Line (Линия).
3. Для окончательной доводки контура перейдите в панель Modify (Редактировать) и, выбирая требуемый подобъектный уровень, постарайтесь повторить форму «замороженного объекта». Назовите новую форму «Путь@Булавка-Проба».
4. Далее создайте форму для Сечения булавки, применив команду Circle (Окружность) из списка объектов Shapes (Формы) панели Create (Создать), и назовите новый объект «Сечение@Булавка-Проба».
5. Теперь необходимо выбрать первый созданный вами сплайн и перейти к пункту Compound Objects (Составные Объекты) для выбора операции Loft (Формования). После нажатия соответствующей кнопки в раскрывшемся свитке Creation Method (Способ Создания) выберите кнопку Get Shape (Указать Форму Сечения) и выполните левый щелчок на втором сплайне. В результате возникнет новый объект, повторяющий форму сплайна Пути с толщиной, равной размеру Сечения (рис. 5.32).
РИСУНОК 5.32. Создание Loft-объекта
6. Наберите имя для нового объекта - «Булавка». Для корректировки плавности изгибов, не выходя из панели Create (Создать),
измените в свитке Skin Parameters (Параметры Поверхности) значения счетчиков Shape Steps (Узловые Точки Формы Сечений) и Path Steps (Узловые Точки Формы Пути) на соответственно 3 и 7 единиц. Тело английской булавки создано, окончательную доводку необходимо будет произвести, используя Deformations (Деформации), которые мы рассмотрим несколько позже.
7. Далее выполните команду Unhide By Name (Показать по Имени) и из списка скрытых объектов выберите сплайны с именами «Путь@3амок» и «Сечение@3амок» для отрисовки их в видовых окнах. Выполните ранее описанные шаги по «заморозке» этих форм и совершенствованию навыков создания сплайнов для создания собственных, приблизительно похожих на них. Именуйте свои формы аналогично исходным с добавлением окончания «-Проба».
8. Для отрисовки формы Сечения замка булавки переключитесь в видовое окно Left (Вид Слева) и к созданному сплайну примените модификатор Edit Spline (Редактировать Сплайн) для задания толщины сечения и фасок. Строго говоря, базовый сплайн типа Line (Линия), который вы использовали при создании этого объекта, имеет подобъектные уровни Vertex (Вершина) и Spline (Сплайн), необходимые для этого. Однако для возможности последующего изменения заданной толщины или радиуса фасок всегда предпочтительнее перейти в стеке модификаторов на один уровень выше и изменять нужные параметры, не затрагивая исходный контур сплайна.
9. Итак, добавив упомянутый модификатор, перейдите к его редактированию на уровне Sub-Object (Подобъект) Spline (Сплайн) и задайте толщину контура, применив команду Outline (Оконтурить). Для этого необходимо выбрать единственный сплайн, входящий в выбранную форму и, нажав одноименную кнопку и включив флажок Center (От Центра), набрать в расположенном рядом с кнопкой счетчике цифру 2.
В результате отрисуется Сечение замка, которому для более реалистичной формы следует задать фаски на углах контура. Чтобы сделать это, необходимо переключиться на подобъектный уровень Vertex (Вершина), выбрав четыре угловые вершины, нажать кнопку Fillet (Скруглить) и далее ввести в ее счетчике значение 0.8 (рис. 5.33).
РИСУНОК 5.33. Создание фасок у контура сечения Замка
10. Для правильного позиционирования Сечения на Пути следует установить опорную точку в ее крайнее положение, воспользовавшись командой Affect Pivot Only (Изменять Только Опору) из панели Hierarchy (Иерархия) и сечение замка примет свой окончательный вид (рис. 5.34). Теперь, выбрав сплайн Пути, повторите процедуру создания нового Loft-объекта замка английской булавки и назовите его «Замок».
РИСУНОК 5.34. Задание нового положения Опорной Точки Замка
В случае неверного расположения Сечения на Пути, измените направление исходного сплайна Пути (объект с именем «Путь@3амок-Проба»). Для этого выберите подобъектный уровень Spline (Сплайн) и примените команду Reverse (Обратить). Сделав это, вы сразу же увидите отображение изменений на модели замка.
РИСУНОК 5.35. Свиток Deformations (Деформации)
Однако для более реального вида не хватает некоторых деталей -тело булавки должно иметь острие, и торцам замка хотелось бы придать изгиб и приложить фаски. Для этих (а также множества других) изменений формы конечной Loft-модели служат инструменты свитка Deformations (Деформации) (рис. 5.35).
Deformations (Деформации)
Одноименный свиток содержит пять видов деформаций. Каждый из них может влиять на размер, угол поворота и угол наклона Сечения в любой точке Пути. Вот основные характеристики инструментов деформаций:
Scale (Масштаб) - деформация изменения размера Сечения по одной или двум осям, измеряется в процентах.
Twist (Кручение) - поворот Сечения вокруг его Pivot Point (Опорной Точки) в плоскости перпендикулярной Пути, измеряется в угловых единицах.
Teeter (Качание) - поворот Сечения вокруг его Pivot Point (Опорной Точки) вокруг двух осей, образующих плоскость перпендикулярную Пути, измеряется в угловых единицах.
Bevel (Скос) - деформация полярного сжатия / растяжения контура сечения от его Pivot Point (Опорной Точки), измеряется в линейных единицах.
Fit (Вписывание) - задание закона изменения Сечения по длине Пути на основе двух форм, в которые будет вписан объем Loft-модели.
Каждая из деформаций имеет кривую, описывающую закон ее изменения по длине Пути. Все типы, кроме Twist (Кручения), имеадтпо две кривых, отвечающих за оси X и Y в локальной системе координат Сечения, а упомянутая деформация - только одну кривую. Тип Fit (Вписывание) требует предварительного создания одной (для симметричной деформации) или двух (для несимметричной) форм. Для активации соответствующей деформации служат модальные кнопки, расположенные рядом с основными. Нажатие на кнопку любого из пяти инструментов вызывает соответствующее диалоговое окно, состоящее из рабочего пространства и служебных зон с управляющими кнопками и статусными полями (рис. 5.36).
По горизонтальной оси располагается длина Пути в процентах от 0 до 100, вертикальная ось представлена единицами деформаций соответственными каждому из типов. Для панорамирования, укрупнения / уменьшения вида служит набор кнопок в правой нижней части окна. Зона подсказок и два информационных статусных поля находятся внизу слева и по центру. Вверху слева располагаются кнопки управления режимами редактирования кривых деформаций. После завершения изменений окно может быть закрыто или свернуто. Редактирование кривой деформации осуществляется аналогично таковому для сплайнов рассмотренному ранее.
Вернемся к выполнению практического задания и детально разберем использование деформации Scale (Масштаб).
11. Выбрав объект «Булавка», перейдите в панель Modify (Редактировать) и разверните свиток Deformations (Деформации). Далее щелкните на кнопке Scale (Масштаб) и обратите свое внимание на одноименное диалоговое окно. Первая из модальных кнопок Make Symmetrical (Включить Симметрию) в левой верхней части его управляет режимом симметрии кривых масштаба Сечения по осям X и Y. Так как сечение булавки имеет одинаковые пропорции по обеим осям, то кнопка симметрии должна быть включена. Далее следуют кнопки выбора оси деформации, что в нашем случае не имеет значения - редактируя кривую оси X, мы одновременно изменяем ось Y, и наоборот.
12. Затем необходимо создать дополнительную вершину на кривой деформации, для чего следует воспользоваться кнопкой из списка Insert Bezier Point (Вставить Точку Безье). Далее на рабочей области окна левым щелчком добавьте новую вершину на последнем сегменте Пути и переключитесь в режим перемещения вершин, выбрав из списка кнопок Move Control Point (Перемещать Контрольную Точку) ограничение по горизонтали. Выберите крайнюю справа вершину и переместите ее к горизонтальной оси, задав тем самым коэффициент масштаба Сечения в конечной точке Пути приблизительно равным 0.
13. Для точного указания масштаба можно воспользоваться цифровым полем набора в центральной нижней части окна и видовые окна отобразят сделанные изменения (рис. 5.38).
РИСУНОК 5.38. Острие Булавки
14. Теперь выберите объект «Замок» и откройте его окно Scale Deformations (Деформации Масштаба) - необходимо задать плавное изменение масштаба Сечения в начале и конце Пути редактируемого объекта. Однако в данном случае масштабирование должно применяться только к одной из осей сечения, поэтому следует выключить кнопку Make Symmetrical (Включить Симметрию) идалее выбрать для правки кривую масштаба по оси X. Для добавления вершин типа Bezier (Безье) и их перемещения используйте соответствующие кнопки из списка в левой верхней части окна. Отладьте кривизну и расположение сегментов, перетаскивая маркеры касательных вершин редактируемой кривой (рис. 5.36), и в результате форма объекта примет желаемый вид (рис. 5.39).
РИСУНОК 5.39. Окончательная форма Замка
15. Остается лишь немного подправить Путь тела булавки в месте завитка, чтобы результат Лофтинга выглядел более реально. Для этого необходимо выбрать сплайн «Путь@Булавка-Проба» и слегка разнести его вершины в вертикальной плоскости, сохраняя очертания контура в горизонтальной плоскости (рис. 5.40).
РИСУНОК 5.40. Корректировка сплайна Пути в вертикальной плоскости
Так как Путь объекта «Булавка» является образцом выбранного сплайна, то любое его изменение отображается незамедлительно. Выполните добавление модификатора Edit Spline (Редактировать Сплайн) и перейдите на подобъектный уровень Vertex (Вершина).Выбирая вершины в области завитка, добейтесь отсутствия самопересечений поверхностей, образующих тело булавки в Лоф-тинговом объекте.
16. Активизируйте видовое окно Camera (Вид из Камеры) и произведите обсчет полученной трехмерной модели, нажав на кнопку
Quick Render (Быстрая Визуализация) в Main ToolBar (Основной Панели) (рис. 5.41).
РИСУНОК 5.41. Итоговый кадр без назначения материалов
РИСУНОК 5.42. Итоговый кадр с назначением материалов
Безусловно, итоговый кадр значительно выиграет при использовании материала отличного от Default (По Умолчанию), присваиваемого Мах создаваемым объектам. В этом вы можете убедиться, просмотрев изображение «английской булавки» с назначенным материалом Chrome-Metal (рис. 5.42). Для этого загрузите файл English-Pin.gif из каталога \lmages с сайта издательства, воспользовавшись пунктом View Image File (Просмотр файла изображения) падающего меню File (Файл).
Задание 2
Boolean (Булевые Объекты)
Корпус Электродрели
Чаще всего использование объектов типа Boolean (Булевых) обусловлено в тех случаях, когда речь идет о сложных структурах переменного сечения, рельефа и т.д. и необходимостью получения бесшовной и сглаженной модели. Иногда просто удобнее иметь один составной объект с возможностью изменять его компоненты (например, модель наружных и внутренних стен и дверные и оконные проемы в них). Остановимся на детальном создании таких объектов и приемах их редактирования.
1. Загрузите с сайта издательства файл Hammer.MAX из каталога \Scenes и в видовых окнах отобразится заготовка литого корпуса электрической дрели (рис. 5.43).
2. Для принятия корпусом окончательного вида нужны многочисленные выборки, пазы и отверстия, которые зачастую можно создать, лишь применив Булевые операции. Скройте все объекты сцены, кроме модели корпуса с таким же именем. Далее необходимо сделать видимыми вспомогательные объекты, которые будут участвовать в дальнейших модификациях. Для этого вызовите команду Unhide By Name (Показать по Имени) и из одноименного диалогового окна выберите для открытия все объекты с префиксом «Бу-левый». В результате в сцене отрисуются красным и желтым тоном будущие Булевые операнды - составные части создаваемого объекта.
3. Для экономии времени геометрия этих объектов уже полностью сформирована и отлажена, как и произведены все необходимые преобразования - перемещения и повороты для соприкосновения с объектом корпуса. С одним из операндов будет произведено Union (Объединение) с исходным объектом, а другой претерпит Subtraction (Вычитание).
РИСУНОК 5.43. Заготовка модели Электродрели
4. Для этого сначала необходимо выбрать исходный объект с именем «Корпус» и перейти к списку Compound Objects (Составные Объекты) в панели Create (Создать). Далее необходимо, щелкнув на кнопке Boolean (Булевые). выбрать тип Булевой операции из группы Operation (Операция) свитка Parameters (Параметры) -Subtraction (A-B) (Вычитание (А-В)). Способ создания и вид генерируемой связи между исходными и результирующими объектами выбирается в свитке Pick Boolean (Выбор Булевого Объекта). Оставьте значение переключателя Move (Перенести), предлагаемое Мах по умолчанию. Наиболее часто этот способ дает самые оптимальные результаты.
5. Затем щелкните на кнопке Pick Operand В (Выберите Операнд
В) и укажите левым щелчком второй объект с именем «Булевый-01 (Вычитание)», который будет вычтен из первого (он отрисовывается красным цветом в видовых окнах). В результате вы увидите, что второй объект исчез, а на поверхности исходного возникли пазы, отверстия и выемки (рис. 5.44).
РИСУНОК 5.44. Результат Булевой Операции «Вычитания»
6. Результирующий объект с именем исходного теперь включает в себя два объекта, которые стали его операндами. Перейдите в панель Modify (Редактировать) и выберите в стеке модификаторов уровень Boolean (Булевый), для нового объекта этот уровень является первичным. Однако вся иерархия стеков каждого из операндов осталась неизменной и может быть отредактирована независимо. Для этого служит подобъектный уровень Operands (Операнды) выбираемый в свитке Parametrs (Параметры) из группы Operands (Операнды), после чего уровень Boolean (Булевый) в стеке модификаторов становится самым верхним, а ниже добавляется содержимое стека выбранного операнда. Режим отображения Булевых объектов в видовых окнах выбирается в свитке Display / Update (Вид / Обновление). Для показа выбранного по-добъекта требуется включить переключатель Operands (Операнды). При этом он отрисовывается красным цветом выделения, принятом в среде Мах.
7. Перемещаясь по стеку модификаторов в этом режиме можно изменять подобъекты так, как если бы они существовали отдельно в составе сцены, однако следует учитывать, что при сложной геометрии булевого объекта обновление изменений на экране может происходить очень медленно. Вернитесь в панель Create (Создать) и щелкните еще раз на кнопке Boolean (Булевый), установив переключатель типа Булевой операции в положение Union (Объединение). В качестве первого операнда в списке возникнет только что созданный составной объект, а вторым необходимо выбрать объект желтого цвета с именем «Булевый-02 (Объединение)». В результате будет создан составной объект двойной вложенности, так как один из его операндов сам является Булевым объектом (рис. 5.45).
РИСУНОК 5.45. Результат Булевой Операции «Объединения»
Каждый из уровней вложенности может редактироваться раздельно, однако такие операции требуют значительных ресурсов компьютера, и их следует использовать только при необходимости.
РИСУНОК 5.46. Итоговый вид Электродрели
Для снижения системных затрат следует сжимать стек тех операндов, чье дальнейшее модифицирование не требуется. Выполните эту операцию, используя соответствующие кнопки диалогового окна Edit Stack
(Редактировать Стек). Теперь вы можете открыть остальные объекты сцены командой Unhide All (Показать Все Объекты) и выполнить обсчет для просмотра полученных результатов (рис. 5.46).
