Методы вращения и выдавливания (Модификаторы Lathe и Extrude)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение. Что такое трехмерное моделирование.

2. Общие сведения о сплайнах и способы их создания.

3. Моделирование сплайнов.

3.1 Методы вращения и выдавливания.

3.2 Лофтинговое моделирование и булевы операции.

3.3 Примеры моделирования сплайнов (практические работы).

3.3.1 Практическая работа № 1. Моделирование посуды.

3.3.2 Практическая работа № 2. Кабинетное кресло.

3.3.3 Практическая работа № 3. Зеркало в багетной раме.

3.3.4 Практическая работа № 4. Настенный светильник.

3.3.5 Практическая работа № 5. Моделирование вилки.

3.3.6 Практическая работа № 6. Моделирование ложки.

3.3.7 Практическая работа № 7. Методы построения стен здания.

4. Секреты моделирования.

4.1 Превращение параллелепипеда в различные объекты.

4.1.1 Практическая работа № 1. Моделирование камина.

4.2 Моделирование кусками Безье.

4.2.1 Практическая работа № 2. Моделирование дивана.

4.3 Анимация приложением Reactor.

4.3.1 Практическая работа № 3. Анимация покрывала с помощью Reactor.

4.3.2 Практическая работа № 10. Моделирование штор.

 

 

ВВЕДЕНИЕ. ЧТО ТАКОЕ ТРЕХМЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Мы приступаем к освоению программы 3ds MAX – одной из лучших и наиболее популярных программ для моделирования трехмерной компьютерной графики или, как ее еще называют 3d-графики (от слов «3 dimensional» - трехмерная). Чем же так привлекательна трехмерная графика, что заставляет множество компаний во всем мире выпускать все новые, более совершенные версии программ для ее моделирования, а множество пользователей – стремиться к их освоению.

Что же такое компьютерная 3d-графика и в чем ее отличие от обычной двумерной графики? В самых общих словах можно сказать, что двумерная компьютерная графика – это совокупность средств и приемов для рисования изображений с помощью компьютера, в то время как 3d-графика предназначена для имитации фотографирования или видеосъемки трехмерных образов объектов, которые должны быть предварительно подготовлены в памяти компьютера.

При использовании средств трехмерной графики, синтез изображения сцены выполняется по алгоритму, включающему в общем случае следующие этапы:

· Предварительная подготовка;

· Создание геометрической модели сцены;

· Настройка освещения и съемочных камер;

· Подготовка и назначение материалов;

· Визуализация сцены.

Из перечисленных этапов только последний посвящен собственно формированию изображения, а остальные являются подготовительными. Оно и понятно: ведь чтобы выполнить «фотографирование» сцены, ее нужно сначала создать. Это похоже на подготовку архитектурного макета, с той лишь разницей, что макет создается в памяти компьютера.

Для создания этого макета в программе 3ds MAX используют модификаторы – команды и инструменты для создания трехмерных моделей-макетов. Этих модификаторов достаточно большое количество, так как программа имеет обширные функции и большие возможности. Но для создания архитектурного и дизайнерского проектов пока воспользуемся некоторыми из модификаторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СПЛАЙНАХ И СПОСОБЫ ИХ СОЗДАНИЯ.

Познакомимся с приемами рисования кривых, которые в 3ds MAXе объединяются общим названием формы (shapes).

Категория Shapes (формы) представлена в программе двумя разновидностями объектов: Splines (Сплайны) и NURBS Curves (NURBS-кривые). NURBS – Non-Uniform Rational B-Splines (Нерегулярные Рациональные В-сплайны). Сплайны всех типов за исключением одного, сплайна-спирали, - это линии, целиком лежащие в одной плоскости. NURBS–кривые также могут создаваться как двумерные линии, однако при рисовании таких кривых можно свободно перемещать курсор из одного окна проекции в другое и рисовать кривую в трехмерном пространстве. Как сплайны, так и NURBS–кривые предназначены в первую очередь не для самостоятельного использования (хотя могут быть визуализированы в составе сцены), а для того, чтобы служить заготовками при создании трехмерных объектов различными методами и модификаторами.

Чтобы нарисовать сплайн или NURBS–кривую, необходимо зафиксировать положения определенного числа точек-вершин. Сплайны обязаны проходить через все свои вершины, а NURBS–кривые могут или проходить через вершины, или плавно огибать их.

 

МОДЕЛИРОВАНИЕ СПЛАЙНОВ.

Методы вращения и выдавливания (Модификаторы Lathe и Extrude).

 

Lathe – модификатор для создания объектов путем вращения сплайна вокруг центральной оси.

Для применения LATHE потребуется построить сплайн, имеющий форму поперечного сечения объекта, а точнее половины объекта. При этом необходимо выполнить два условия:

1) крайние точки сплайна должны быть типа Corner (излом)

2) крайние точки должны иметь одинаковую координату Х в проекции Front (Вид спереди)

Важные настройки:

WELD CORE – спаивание точек поверхности на полюсах. Очень важная опция. Позволяет устранить проблемы с появлением некрасивых стяжек на полюсах. Стоит включать эту галочку всегда, кроме случаев, когда у объекта в середине должно быть отверстие.

FLIP NORMALS — Развернуть нормали, другими словами вывернуть поверхность объекта наизнанку.

SEGMENTS — количество сегментов. Для того чтобы у объекта не было угловатостей необходимо ставить минимум 30 сегментов. Можно и больше, но помните, что это значительно расходует ресурсы!

Опыт, приобретенный в процессе создания тел вращения, вполне пригодится при освоении навыков формирования трехмерных тел методом выдавливания (экструзии) профиля. В данном случае также необходимо сначала нарисовать двумерную форму – профиль, который должен играть роль матрицы, предназначенной для «выдавливания» трехмерного тела, - как при штамповке деталей из листового материала. Кривая формы-профиля, как и в предыдущем случае, может быть как разомкнутой, так и замкнутой и представлять собой либо сплайн-линию, либо NURBS–кривую. Форма для выдавливания может состоять и из нескольких кривых. Для преобразования формы-профиля в тело экструзии к ней следует применить модификатор Extrude (Выдавливание). Если профиль представлен NURBS–кривой, то превратить его в тело экструзии можно, кроме того, с помощью инструмента Create Extrude Surface (Создать поверхность выдавливания).

В арсенале инструментов программы имеется еще одно средство, позволяющее преобразовывать двумерные профили в тела экструзии, - это модификатор Bevel (Скос). С его использованием познакомимся в ходе выполнения практического упражнения.

В примерах этого раздела мы освоим также методы зеркального копирования сплайнов и объединение двух сплайнов в один.