Часть 1
Изучение методов изменения параметров и расположения объектов в 3d studio max
Цель работы: Изучение методов изменения параметров и расположения объектов в 3d studio max с помощью их редактирования на различных уровнях.
Порядок выполнения
Данный урок заключается в последовательной реализации нижеследующего интерактивного диалога с системой 3d studio max.
Редактирование объектов в 3d studio max
Один из наиболее эффективных способов модификации объектов – редактирование их на уровне подобъектов, которыми могут быть вершины, ребра, грани, сегменты, сплайны в целом и др. Такой подход позволяет корректировать сложные объекты, состоящие из совокупности более простых.
Редактирование объектов-сплайнов
Для правки сплайна или двухмерной формы следует выделить объект и перейти на панель Modify. Если появится свиток Edit Object, параметры можно корректировать входящими в него средствами, иначе следует щелкнуть на кнопке Edit Stack и выбрать команду контекстного меню Editable Spline, что превращает объект в сплайн, допускающий правку.
Сплайны можно редактировать на четырех уровнях:
– формы (объекта);
– вершин;
– сегментов;
– сплайна в целом.
Для редактирования сплайнов на уровне вершин следует щелкнуть на кнопке Sub-Object панели Modify и выбрать в раскрывающемся списке строку Vertex. В появившемся свитке Edit Vertex станут доступны команды управления вершинами: Connect (соединить), Break (разбить), Refine (уточнить), Insert (вставить), Make First (сделать первой), Weld (слить), Delete (удалить), Lock Handles (блокировать маркеры).
Кроме того, к вершинам и маркерам их касательных векторов применимы стандартные преобразования Move, Scale, Rotate.
Для активизации режима правки сегментов следует выбрать вариант Segment в раскрывающемся списке Selection Level при нажатой кнопке Sub-Object. В результате появляется свиток Edit Segment с командами редактирования сегментов, в основном аналогичными командам для вершин.
Для использования уровня редактирования сплайна в целом следует выбрать вариант Spline в раскрывающемся списке Selection Level. В появившемся свитке Edit Spline содержатся команды: Close (замкнуть), Outline (создать контур), Boolean (булевские операции Intersection, Union, Subtraction), Reverse (обратить порядок следования вершин). Кроме стандартных свитков параметров имеются и дополнительные модификаторы сплайнов, вызываемые по кнопке командной панели More: Fillet/Chamfer (закругление/срез), Trim/Extend (подрезание/наращивание).
Часть 2
Изучение методов изменения параметров и расположения объектов в 3d studio max
Цель работы: Изучение методов изменения параметров и расположения объектов в 3d studio max с помощью их редактирования на различных уровнях.
Порядок выполнения
Данный урок заключается в последовательной реализации нижеследующего интерактивного диалога с системой 3d studio max.
Построение трехмерной сцены
Создание модели объекта-парты (рис. 1) с использованием правки сплайнов на уровне подобъектов.
Рисунок 1. Визуализированное изображение парты.
1. Загрузим 3d studio max и начнем новую сцену.
2. Настроим единицы измерения. Для этого выберите в главном меню команду Customize –> Units Setup ((Настройка) –> Единицы измерения). Установите переключатель в появившемся окне диалога Units Setup (Единицы измерения) в положение Generic Units (Относительные).
3. Настроим сетку координат. Координатная сетка, появляющаяся в окнах проекций после запуска 3d studio max и называемая исходной сеткой (home grid), образована линиями разной толщины и цвета. Две наиболее темные и толстые линии – это оси глобальной системы кооридинат. Более светлые и тонкие линии сетки называются главными (major lines), а самые светлые и тонкие – вспомогательными (minor lines), как показано на рис. 2.
По умолчанию главной является каждая десятая линия сетки. Под шагом линий сетки понимается расстояние между вспомогательными линиями, вы раженное в текущих единицах измерения.
Рис. 2. Координатная сетка.
По умолчанию шаг сетки равен 10 системным единицам, то есть 10 дюймам. Елси выбрать в качестве единицы измерения, скажем, сантиметры, то шаг линий сетки окажется равным 25,4 см (1 дюйм = 2,54 см), поэтому после настройки единиц измерения, необходимо настроить шаг линий сетки. Выберите команду Grid and Snap Settings (Настройка сетки и привязок) меню Customize (Настройка) и щелкните на корешке вкладки Home Grid (Исходная сетка) окна диалога Grid and Snap Settings (Настройка сетки и привязок) (рис. 3).
Рис. 3. Вкладка Home Grid (Исходная сетка) окна диалога Grid and Snap Settings (Настройка сетки и привязок).
Задайте нужную величину шага между вспомогательными линиями исходной координатной сетки в счетчике Grid Spacing (Шаг сетки). В зависимости от размера объектов, которые предстоит моделировать, удобно сделать шаг равным 10, 5, 2 или 1 текущей единице измерения.
Установите в счетчике Grid Spacing (Шаг сетки) величину шага между вспомогательными линиями координатной сетки равной 0,5. В счетчике Major Lines every Nth Grid Line (Главные линии каждые N) укажите, с какой периодичностью должны следовать главные линии сетки. Этот параметр обычно устанавливают равным 5 или 10. Величина шага сетки, отображаемая в поле Grid = строки состояния, зависит от масштаба изображения в окне проекции. Если уменьшать масштаб, то линии сетки начинают сгущаться и в определенный момент во избежание их слияния вспомогательные линии удаляются, а главные превращаются во вспомогательные. Значение отсчета в поле Grid = при этом меняется в число раз, равное параметру Major Lines every Nth (Главные линии каждые N). В счетчике Major Lines every Nth (Главные линии каждые N) оставьте число 10.
4. Активизируем двумерную привязку. Для этого щелкните на кнопке 3d Snap (Трехмерная привязка) в строке подсказки, задержите кнопку мыши нажатой, пока не раскроется панель инструмента, перетащите курсор к кнопке 2D Snap (Двумерная привязка) и отпустите кнопку мыши.
5. На командной панели Create щелкнем на кнопке категории объектов Shapes и выберем объект Rectangle. Создадим прямоугольник между точками (0,0)-(30,30) в окне проекций Top.
6. Увеличим изображение прямоугольника до размеров окна Top, щелкнув на кнопке инструмента Region Zoom.
7. Перейдем на командную панель Modify и в раскрывающемся списке Modifier List выберем модификатор Edit Spline, как показано на рисунке 4.
Рисунок 4. Выбор модификатора Edit Spline из списка модификаторов.
9. Активизируем режим правки на уровне подобъектов, щелкнув на плюсике слева от надписи Edit Pline, после чего в раскрывшемся списке подобъектов модификатора выбрав строку Vertex как показано на рисунке 5. По умолчанию, выберется режим редактирования на уровне вершин.
Рисунок 5. Меню режима редактирования на уровне вершин.
Выберем инструмент Select and Move и перетащим левую верхнюю вершину объекта в точку (-6,36), правую верхнюю – в точку (56,53), правую нижнюю – в точку (50,0). Щелкнем на каждой из вершин правой кнопкой мыши и изменим их тип на Corner (с изломом) как показано на рисунке 6.
Рисунок 6. Установка типа вершин.
10. Щелкнем на кнопке Insert в свитке Edit Vertex. Вставим восемь новых вершин в верхний сегмент и переместим их в точки с координатами (18,38), (19.5,34.5), (36.5,41.5), (46,1.5), (18,1.5), (14.5,18), (2,14.5), (-3,36.5).
11. Снова щелкнем на кнопке Insert и вставим две новых вершины в правый сегмент сплайна и поместим их в точки с координатами (40,43), (57,50).
12. Выключим режим редактирования на уровне подобъектов, щелкнув на на строке Vertex.
13. Применим модификатор Extrude и выдавим сплайн на 60 единиц. Выделите созданную двумерную форму. Перейдите на командную панель Modify (Изменить) и щелкните на кнопке Extrude (Выдавливание). Появится свиток Parameters (Параметры) модификатора выдавливания. Задайте глубину (высоту) тела экструзии в счетчике Amount (Величина), наблюдая за тем, как вырастает тело объекта в окнах проекций.Число сегментов поверхности по глубине тела экструзии в счетчике Segments (Сегментов) оставьте по умолчанию.
14. Повернем объект на 90 градусов относительно его локальной оси X. Создайте рассмотренную трехмерную сцену.
Лабораторная работа №7. Использование технологии выдавливания сплайнов.
Часть 1
Использование технологии выдавливания (экструзии) сплайнов. Введение
Цель работы: Изучение основных приемов выдавливания (экструзии) сплайнов для получения объемных тел.
Порядок выполнения
Данный урок заключается в последовательной реализации нижеследующего интерактивного диалога с системой 3d studio max.
Работа со сплайнами
При моделировании с помощью сплайнов основу конструкции трехмерных объектов составляют отрезки прямых и кривых линий, называемых сплайнами. Сплайн в 3d studio max – это прямая или кривая линия, форма которой определяется типом вершин, или узловых точек, через которые проходит эта линия. Объект-сплайн состоит из вершин (среди которых одна помечается белым квадратиком и считается первой) и сегментов (каждый из них независимо от его кривизны состоит из более мелких прямолинейных отрезков – шагов). Сплайн, не имеющий разрывов по периметру, называется замкнутой формой.
Каждая вершина сплайна имеет касательные векторы, снабженные на концах маркерами, которые управляют кривизной сегментов сплайна при входе в вершину и выходе из нее. В зависимости от свойств касательных векторов различают типы вершин: сглаженная, с изломом, Безье, Безье с изломом. Специальный тип сплайнов - неоднородные рациональные В-сплайны (НРВС), которые могут быть созданы на основе контрольных точек (кривая проходит через них) или на основе управляющих вершин (играющих роль узлов решетки деформации). Все команды создания сплайнов находятся на командной панели Create, кнопка Shapes, строка Splines. Здесь появляется свиток Object Туре с кнопками всех команд создания сплайнов (Line, Circle, Arc, NGon, Text, Rectangle, Ellipse и др.), свитками их параметров и элементами управления для выбранного типа сплайна.
3d studio max поддерживает целый набор команд создания сплайнов различных типов, самой простой из которых является команда Line (Линия). Эта команда позволяет создавать линии практически любой требуемой формы и является наиболее гибкой из всех команд создания типовых сплайнов. К другим типам относятся окружности, дуги, символы текста и еще ряд объектов. Создавая один или несколько сплайнов и комбинируя их между собой, можно построить множество различных форм, необходимых для моделирования сцены. Используя кнопку Start New Shape свитка Object Type, можно объединять в одной форме несколько сплайнов. Построение объектов на основе сплайнов Созданные с помощью сплайнов (линий, окружностей, дуг, символов текста и др.) плоские двумерные формы можно преобразовать в трехмерные объекты. Этот процесс называется моделированием на основе сплайнов. Типовой процесс такого моделирования прост. Сначала создается форма, представляющая собой контур сечения трехмерного объекта, который требуется смоделировать. Затем для преобразования полученной формы в трехмерный объект можно применить к ней такие операции, как выдавливание, вращение, скос. Метод хорошо подходит для создания симметричных объектов простой формы. Построить трехмерный объект на основе двумерных сплайнов можно следующими способами:
– выдавливание, или экструзия, форм прямая (extrusion);
– выдавливание со скосом боковых граней (beveling);
– вращение форм (lathing).