3dsMax. Урок № 7. Сплайны, типы вершин сплайнов, тела вращения

Июнь 18, 2010 в категории 3dsMax. Моделирование

Урок адаптирован под версию 3dsMax 2009.

1. Для начала основные определения. Все формы в 3ds Max создаются из трех основных подобъектов:

  • Vertex (Вершина). Безразмерная точка в пространстве;
  • Segment (Сегмент). Связующая линия между двумя вершинами;
  • Spline (Сплайн). Открытый (разомкнутый) или закрытый (замкнутый) набор вершин и сегментов.

2. Научимся создавать простейшие сплайны. Щелкните на кнопке Shapes (Формы) командной панели Create (Создать) и выберите в раскрывающемся списке разновидность объектов Splines (Сплайны). В свитке Shapes (Формы), показанном на рисунке рис. 7.1, появятся кнопки с надписями, соответствующими типам стандартных сплайнов.

Рис. 7.1

Всего в cвитке Object Type (Тип объекта) имеются инструменты для создания следующих десяти стандартных сплайнов: Line (Линия), Rectangle (Прямоугольник), Circle (Окружность), Ellipse (Эллипс), Arc (Дуга), Donut (Кольцо), NGon (N-угольник), Star (Звезда), Text (Текст), Helix (Спираль).

Воспользовавшись этими стандартными инструментами, выполните упражнение, показанное на рис. 7.2. Смотрите готовый файл Standard_splines.max.

Рис. 7.2

3. Если вы сейчас проведете визуализацию (Rendering > Render (Визуализация > Получить изображение)), то получите пустую картинку. Это связано с тем, что сплайны по умолчанию не визуализируются. Чтобы сплайн стал видимым на конечном изображении, выделите его, перейдите в Modify (Изменить) и в свитке Rendering (Визуализация) поставьте галочку в Enable In Renderer (Сделать видимым на изображении). Повторите визуализацию. Сплайн появился. Сделайте визуализируемыми все сплайны в вашей сцене.

Однако сейчас все сплайны одной толщины. Чтобы ее изменить, выделите сплайн, перейдите в Modify (Изменить) и в той же закладке Rendering (Визуализация) измените толщину в окошке . Поставьте для всех сплайнов в сцене разную толщину от 1 до 10 см. В видовых окнах толщина не изменилась, но не удивляйтесь, все так и должно быть. Проведите визуализацию и убедитесь, что толщина реально изменилась.

Чтобы изменить толщину линий и в видовых окнах, на панели Modify (Изменить) в свитке Rendering (Визуализация) поставьте флажок напротив Enable In Viewport (Сделать видимым в видовых окнах).

Сохраните эту тренировочную сцену и потом очистите рабочую область. Для этого в верхнем меню выполните File > Reset (Файл > Сброс).

4. Теперь необходимо разобраться в том, что не только линии, но и вершины сплайнов различаются по типу. Вершины сплайна различаются по типу и определяют степень кривизны сегментов сплайна, прилегающих к этим вершинам. Первая вершина, обозначающая начало сплайна, в момент создания помечается квадратиком белого цвета. В 3ds Max поддерживается четыре типа вершин сплайнов:

  • Corner (С изломом) — вершина, в которой сплайн претерпевает излом. Участки сегментов вблизи такой вершины не имеют кривизны;
  • Smooth (Сглаженная) — вершина, через которую кривая сплайна проводится с плавным изгибом, без излома, имея одинаковую кривизну сегментов при входе в вершину и выходе из нее;
  • Bezier (Безье) — вершина, подобная сглаженной, но позволяющая управлять кривизной сегментов сплайна при входе в вершину и при выходе из нее. Для этого вершина снабжается касательными векторами с маркерами в виде квадратиков зеленого цвета на концах. У вершин типа Bezier касательные векторы всегда лежат на одной прямой, а удаление маркеров от вершины, которой принадлежат векторы, можно изменять. Перемещение одного из маркеров вершины Безье всегда вызывает центрально-симметричное перемещение второго. Перемещая маркеры касательных векторов вокруг вершины, можно изменять направление, под которым сегменты сплайна входят в вершину и выходят из нее, а изменяя расстояние от маркеров до вершины, можно регулировать кривизну сегментов сплайна;
  • Bezier Corner (Безье с изломом) — вершина, которая, как и вершина типа Bezier, снабжена касательными векторами. Однако у вершин Bezier Corner касательные векторы не связаны друг с другом, и маркеры можно перемещать независимо.

5. Чтобы в этом лучше разобраться, создайте из сплайна Line (Линия) исходную ломаную линию, которую вы видите на рис. 7.3. Смотрите готовый файл Line.max. Когда исходная линия создана, выделите ее, перейдите в Modify (Изменить) и нажмите на знак «+» рядом с Line (Линия), а затем на Vertex (Вершина).

Рис. 7.3

Теперь выделите вершины по одной, на каждой нажмите правую кнопку, при этом появится контекстовое меню, фрагмент которого показан на рис. 7.4. Для каждой вершины выберите соответствующий тип. Сохраните и эту тренировочную сцену.

Рис. 7.4

6. Основным инструментом создания линий является инструмент Line (Линия). Тип каждой вершины при создании линий инструментом Line (Линия) определяется двумя способами. В свитке Creation Method (Метод создания) в области Initial Type (Исходный тип) определяется тип вершины, создаваемой простым щелчком. А в области Drag Type (Перетаскиваемый тип) определяется тип вершины, создаваемой перетаскиванием курсора мыши. При создании линий с угловыми вершинами образуются прямолинейные сегменты. При создании кривой с вершинами Безье получаются только криволинейные сегменты.

Независимо от способа создания сплайна, его можно в любой момент преобразовать в редактируемый сплайн, за исключением кривой типа Line (Линия), так как она всегда находится в таком состоянии. С этого момента будут доступны многие полезные операции со сплайнами. Преобразование кривой в редактируемый сплайн может быть выполнено с помощью команды Convert to Editable Spline (Преобразовать в редактируемый сплайн), выбираемой из контекстного меню, появляющегося после щелчка правой кнопкой мыши в стеке модификаторов.

Форма представляет собой совокупность нескольких сплайнов. Форму можно править на уровне ее подобъектов (вершин, сегментов, сплайнов) посредством преобразований перемещения, вращения и масштабирования. Основной элемент сплайна – это вершина, и на этом уровне возможны значительные правки сплайна.

При удалении вершины она исключается из сплайна, а на ее месте создается сегмент, соединяющий две соседние вершины. Инструмент Delete (Удалить) для удаления вершин доступен в нижней части свитка Geometry (Геометрия). Это же действие можно выполнить и с помощью клавиши <Delete> на клавиатуре компьютера.

В отличие от удаления вершин, при объединении из двух или более вершин образуется одна вершина. Инструмент Weld (Объединить) для объединения вершин расположен в средней части свитка Geometry (Геометрия). Числовое поле справа определяет порог объединения вершин. Вершины, отстоящие друг от друга дальше, чем указанное пороговое значение, не объединяются. При объединении двух вершин на разомкнутом участке сплайна между ними образуется одна вершина, и сплайн замыкается. Объединяемые вершины предварительно должны быть выделены. При выделении вершин на сплайне в свитке Selection (Выбор) отображается число выделенных вершин.

Чтобы добавить в сплайн новые вершины, нужно активизировать команду Refine (Детализировать) в верхней части свитка Geometry (Геометрия), а затем в нужном месте кривой вставить дополнительные вершины.

7. Следующая наша цель – создать из сплайна тело вращения. Тренироваться будем, получая рюмку. Сначала создайте исходный сплайн для будущей рюмки. Предлагается нечто подобное рис. 7.5. Создавать сплайн лучше всего на виде слева или спереди. Смотрите готовый файл Glass.max.

Рис. 7.5

Теперь выделите исходный сплайн, перейдите на панель Modify (Изменить) и разверните список Modifier List (Список модификаторов). В списке найдите модификатор Lathe (Тело вращения) (рис. 7.6). Сразу получится нечто непохожее на рюмку. Все нормально, так как пока не позиционирована ось вращения.

Рис. 7.6

Изменить положение оси вращения можно несколькими способами. Перейдите на панель Modify (Изменить) и в свитке Parameters (Параметры) меняйте выравнивание (Align) оси относительно сплайна (Min, Center, Max). Если все равно не получается, попробуйте изменить направление (Direction) оси X, Y, Z. Если применить выравнивание Max и ось Y, то должно получиться, как на рис. 7.7.

Рис. 7.7

8. Однако ось вращения можно позиционировать и произвольно. Для этого на панели Modify (Изменить) нажмите знак «+» рядом с Lathe (Тело вращения), встаньте на Axis (Оси) (рис. 7.8). Теперь можно просто двигать ось вращения мышью в окнах просмотра.

Рис. 7.8

9. Остался один «тонкий момент». Сразу после создания, как в окне перспективы, так и при рендеринге видно только половину рюмки. Это связано с тем, что у второй половины мы видим обратную сторону тела вращения, визуализация которой по умолчанию отключена.

Чтобы исправить это, в окне Perspective (Перспектива) на заголовке окна нажмите правую кнопку и в появившемся контекстном меню выберите Configure (Конфигурация). В закладке Rendering Method (Метод визуализации) поставьте флажок (Принудительно 2 стороны). Аналогично флажок в этом случае надо ставить и в окне Render Setup (Параметры визуализатора) настроек окончательной визуализации (Rendering > Render  Setup), закладка Common (Общие параметры).

10. А теперь дополнительное упражнение. Самостоятельно создайте модель фонтана. Для этого вначале постройте половину профиля его основания (рис.  7.9).

Рис. 7.9

Затем примените модификатор Lathe (Тело вращения). Если в видовом окне основание фонтана выглядит неестественно, то попробуйте в свитке Parameters (Параметры) этого модификатора установить флажок рядом с Flip Normals (Переориентировать нормали). Затем из сплайнов типа Line (Линия) сделайте струи воды в фонтане. Вначале изобразите одну струю. Выделите ее. Перейдите на свиток Hierarchy (Иерархия), щелкнув на кнопке , расположеной на командной панели, и активизируйте команду Affect Pivot Only (Оказывать влияние только на опорную точку). Переместите систему координат струи  воды в центр фонтана. С помощью команды Use Transform Coordinate Center (Использовать центр преобразования координат) , расположенной в ниспадающем списке команд верхней основной панели инструментов, установите положение центра преобразования, относительно которого будет осуществляться размножение струи, а слева выберите систему координат Local (Локальная). Затем, чтобы создать восемь струй воды, примените команду создания массива Tools > Array (Инструменты > Массив), в верхней части слева во второй строке задайте вращение (Rotate) на угол 45° вокруг оси Y, ниже в позиции для 1D (Одномерный массив) введите число 8 (45·8=360°).

Если фонтан не получается, вы можете взять готовый файл Fountain.max для изучения (рис. 7.10).

Рис. 7.10

11. Самостоятельно создайте колесо обозрения, например, как оно изображено на рис. 7.11

Рис. 7.11

Источник:

  1. Горелик Александр. Основы моделирования и визуализации в 3ds Max (в упражнениях).

Редактор сайта

Реклама: