- •Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
- •Моделирование архитектурных объектов на базе инструментальной среды Maya
- •Введение
- •Подготовительные работы перед построением трехмерной модели здания
- •1.1. Фотосъемка и снятие необходимых размеров
- •1.2. Первичная обработка снимков
- •1.2.1. Цветовая коррекция изображения
- •1.2.2. Коррекция перспективы и выравнивание
- •1.2.3. Редактирование изображения. Удаление проводов
- •1.3. Вычисление размеров объекта средствами программы AutoCad
- •1.4. Определение размеров объекта с помощью программы Adobe Photoshop
- •Предварительная настройка инструментальной среды Autodesk Maya
- •2.1. Полигональное моделирование
- •2.2. Горячие клавиши
- •2.3. Выбор режима работы
- •2.4. Создание нового проекта
- •2.5. Настройка рабочей среды
- •Создание геометрической модели здания
- •3.1. Создание Image Plane
- •3.2. Создание полигонального примитива. Габаритные размеры
- •3.3. Создание материала. Текстурирование
- •3.5. Моделирование колонны
- •3.6. Создание текстуры с использованием альфа канала в формате dds
- •3.7. Моделирование крыши
- •3.8.Текстурирование крыши.
- •3.9. Моделирование окон
- •Требования к текстурам для конвертирования в Trans-Fors
- •Список литературы
- •Моделирование архитектурных объектов на базе инструментальной среды Maya
- •603950, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23.
- •603600, Г. Нижний Новгород, ул. Большая Покровская, 37
3.3. Создание материала. Текстурирование
Выявляем на симметричном фасаде здания повторяющийся фрагмент. Откройте в Adobe Photoshop изображение фасада, выделите повторяющийся элемент Прямоугольной областью (рис. 3.9).
|
|
Рис.3.9. Выделение повторяющегося фрагмента |
Рис.3.10. Подготовка файла текстуры. Размер сторон файла кратен степени 2 |
Создаем новый файл текстуры размером 512x2048пикс. и копируем выделенный фрагмент в верхнюю часть нового документа, занимая всю ширину. Размер сторон файлов текстуры должен быть кратен степени 2, например, 1024х1024, 1024х512, 512х256, 128х256 и т.д. Сохраняем файл изображения с именем Rozhd2UV.psd в папке Source Images текущего проекта (рис.3.10). На изображении - верхняя часть файла.
Правильное управление файлами крайне важно для выполнения операций тонирования, особенно при работе с внешними файлами. Очень важно записать проект в соответствующую папку. Иначе возможность помещать, просматривать и визуализировать файлы останется, но при сохранении и последующем открытии файлов возникает риск потери связи между файлом Maya и внешними файлами, а все объекты могут остаться без текстур.
Материал (matirial), известный также как тонер (shader) определяет внешний вид объекта при визуализации. Создают и редактируют материалы в гипершейдере. Этапы создания материала с текстурой.
1. Создаем новый материал - Window→Rendering Editor→Hipershade (рис.3.11).
|
||||||||||||||||
Рис. 3.11. Гипершейдер
В открытом окне гипершейдера можно увидеть три заданных по умолчанию материала, Lambertl, paRticleCloudl и shadeRGlowl, которые Maya создает автоматически. Чтобы объекты при визуализации были видимыми, к их поверхности следует применить материалы. Материалы, названные выше, применяются к вновь созданным объектам по умолчанию. В трехмерной графике существуют два типа текстур: изобразительные и процедурные. Изобразительные текстуры (image textuRe) — это плоские двухмерные изображения, которые создаются во внешнем графическом редакторе, возможно по фотографии. Процедурные текстуры (procedural texture) создаются в Maya динамически и требуют дополнительных вычислений. Процедурные текстуры требуют, как правило, значительно больших вычислительных мощностей. 2.Чтобы создать новый тонер (shadeR), следует сначала щелкнуть на поверхностном узле тонера в панели create (Создать), расположенной в левой части гипершейдера (рис. 3.11). В разделе гипершейдера create Maya Nodes (Создать узлы Maya) выбераем материал Lambert. В области представления узла визуализации появится тонер Lambert2.
Важно: не изменяйте ни один из трех стандартных материалов на сцене (особенно материал Lambert1), если не хотите, чтобы на сцене все объекты создавались с этой поверхностью. Это может раздражать, если в гипершейдере каналу цвета материала Lambert1 необходимо назначить изображение. Во всех создаваемых после этого объектах данное изображение будет связано с этим материалом.
3. Нажав клавишу <Ctrl>, дважды щелкните в гипершейдере на названии узла Lambert2 и переименуйте его в Rozhd2. 4. В гипершейдере прокрутите панель create Maya Nodes (Создать узлы Maya) вниз и в разделе 2D TextuRes (Плоские текстуры) щелкните на кнопке File. В рабочем пространстве должен появиться узел place2dTextuRe и узел файла. Чтобы расположить их правильно, можно выбрать их левой кнопкой мыши и переместить. Узел place2dTextuRe несет ответственность за наложение текстуры на поверхность. Перейдите вниз в панель создания и найдите раздел 2D Textures (Плоские текстуры). В качестве метода проекции (projection method) выберите Normal (Обычный). 5. Щелкните на кнопке File (Файл), чтобы поместить узел файла и узел положения плоской текстуры в рабочую область. 6. Дважды щелкните на узле File1, чтобы отобразить его в редакторе атрибутов. Узел файла помещает в сеть тонеров одно плоское изображение. Узел place2dTexture уведомляет Maya о том, как следует визуализировать это изображение на данной поверхности. 7. Чтобы открыть диалоговое окно Open File (Открыть файл), щелкните на кнопке File с изображением папки рядом с текстовым полем Image Name (рис.3.12).
Выберите файл Rozhd2UV.psd и щелкните на кнопке Open. Обратите внимание, что если проект настроен правильно, Maya по умолчанию отобразит папку SourceImages в каталоге проекта. Это стандартная папка для изображений используемых в текстурах. Этапы текстурирования модели. 1. Перейдите в режим выделения граней, щелкнув на модели правой кнопкой мыши и выбрав в появившемся меню пункт Face. Затем выделите грань половины фасада. 2. Выберите пункт меню Create UVs → Planar Mapping, предварительно вызвав Option box инструмента. В диалоговом окне Planar Mapping Options (рис. 3.13) укажите ось, ортогональную грани. На рис. 3.13 указана ось y.
Щелкните на кнопке Project (Создать проекцию). 3. Появится манипулятор проекции, а в панели каналов — узел polyPlanarProj1. Использование редактора плоских текстур — это способ выделения компонентов, которые трудно выбирать в области просмотра. 4. Чтобы применить материал к грани: 1) щелкните в гипершейдере правой кнопкой мыши на материале и в появившемся контекстном меню выберите пункт Assign material То Selection (применить материал к выделенному), либо 2) перетащите материал средней кнопкой мыши из редактора материалов гипершейдера на объект в трехмерном перспективном представлении, или 3) наведя курсор на грань, правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню и выберите Assign Existing material →Rozhd2. Если кроме плоскостей ничего не видно, нажмите клавишу <6>, чтобы перевести область просмотра в режим тонирования и текстур. Этого же можно добиться, выбрав в графической зоне Shading →Hardware texturing. 5. Далее откройте редактор текстур Edit UVS →UV Texture Editor. В этом редакторе можно отредактировать все свойства нового материала.
Для того чтобы переместить отдельные точки текстуры, надо навести курсор в редакторе атрибутов на плоскость, нажать правую кнопку мыши, выбрать UV (рис.3.14) и выделить точки для редактирования, растянув рамку, появятся зеленые узлы. Далее можно применять основные инструменты. Выделите две нижние точки четырехугольника в UV Texture Editor (рис.3.15) и перемещайте их вверх до тех пор, пока не заполнится текстурой вся грань по вертикали. Затем отмасштабируйте текстуру по горизонтали. Аналогично настройте положение текстур для боковой грани (для удобства ее тоже разрежьте на две составляющие).
3.4. Моделирование крыльца
Как и весь фасад, крыльцо симметрично. Поэтому моделируем только половинку. Для начала надо разрезать фасад таким образом, чтобы выделить часть, занимаемую крыльцом и входной дверью. Выделите в режиме объекта две смежные грани – половинку фасада и боковую грань.
|
||||||||||||||||
Теперь надо на текстурной карте вырезать часть, занимаемую дверью, крыльцом и козырьком. Для этого вызываем инструмент Cut UV Edges из падающего меню Edit UVs.
|
|
Рис.3.18. Выделение области для моделирования крыльца |
|
На модели выделяем соответствующую грань, затем переходим в UV Texture Editor, находим отрезанный элемент – он выделен коричневым цветом, затем выделяем четыре граничных узла и относим его на белое поле Рис. 3.18.
Перейдем в Adobe Photoshop. На изображении фасада здания выделим рамкой половину фрагмента с изображением входных дверей (рис. 3.19).
|
|
Рис. 3.19. Выделяем фрагмент фотографии |
Рис. 3.20. Добавляем фото крыльца в файл текстуры |
Скопируйте элемент в файл с текстурой Rozhd2 и отмасштабируйте так, чтобы совпал горизонтальный рисунок в верхней части изображения и нижняя горизонтальная линия окна (рис. 3.20, слева).
Предварительно, для удобства работы скопируйте первый этаж стены на новый слой и поместите его ниже трех этажей здания, поверх расположите фрагмент с дверью (рис. 3.21, слева).
|
|
|
Рис.3.21. Подготовительные работы в программе Adobe Photoshop |
||
Выровняйте элемент с дверью и отредактируйте его следующим образом: мягким ластиком сотрите крышу и колонну, добавьте ниже изображение крыши отдельно (рис. 3.21, справа).
Рис. 3.22. Обновление файла текстуры |
Возвращаемся в Maya, и в редакторе атрибутов, в настройках созданного ранее материала Rozhd2 обновляем файл текстуры. Для этого переходим у свойства Color в выбор текстуры и нажимаем кнопку Reload (рис. 3.22).
|
Откорректируйте положение двери в UV Texture Editor. Если на объекте текстура отображается в отраженном виде, в меню UV Texture Editor выполните Polygons → Flip.
|
В итоге мы видим, что нам мешает трава у лестницы. Вернемся в Adobe Photoshop и исправим это, копируя и совмещая участки лестницы и стены, так, чтобы высота всех элементов крыльца была на одном уровне со стеной дома (рис. 3.23). Затем снова обновите файл текстуры.
|
Рис. 3.23. Редактирование файла текстуры |
|
Установите вид спереди. Выберите в меню Mesh → Create Polygon Tool. Создайте полигон по форме козырька крыльца, обводя его по контуру как показано на рис. 3.24.
|
|
Рис. 3.24. Моделирование козырька крыльца |
|
Расположите его на расстоянии глубины козырька от объекта. Выделите полигон и выполните Edit Mesh → Extrude (рис. 3.24).
|
|
Рис. 3.25. Моделирование нижнего элемента козырька крыльца |
|
Аналогично моделируется нижний элемент козырька крыльца, выполненный из металла (рис. 3.25). Разрезание полигона на две части выполняется операцией Split Polygon Tool из падающего меню Edit Mesh.
