Моделирование вазы с помощью модификатора Surface

До версии 3D Studio Max 2.5, в которой появились полноценные NURBS объекты, о которых речь пойдет ниже, одним из самых интересных и эф­фективных методов моделирования был метод с применением дополнения (plug-in) Surface Tools. Теперь это дополнение, разработанное фирмой Digimation и Питером Ватье (Peter Watje) является неотъемлемой частью 3D Studio Max, и сам Питер работает в компании Discreet.

Суть метода заключается в следующем: создается каркас, состоящий из кривых, образующих треугольники или четырехугольники. Этот каркас потом автоматически "обтягивается" поверхностью.

Построение каркаса вазы в соответствии с вариантом задания:

1. Сбросьте 3D Studio Max в исходное состояние:

Main Menu -> File -> Reset

2. Перейдите в окно проекции Тор.

3. Разверните его на весь экран:

Панель навигации -> Min/Max Toggle или клавиша <W>

4. Включите привязку к сетке:

Панель состояния -> 3D Snap Toggle или клавиша <S>

5. Создайте окружность с центром в начале координат и радиусом пример­но равным 100 единицам (рис. 1.12):

Панель закладок -> Shapes -> Circle или Панель управления -> Create -> Shapes -> Circle

Нажмите левую кнопку мыши в центре пересечения толстых серых ли­ний и, удерживая ее, создайте окружность, отпустив кнопку мыши на пересечении одной из толстых линий и средней по толщине линии.

Рис. 1.12. Изначальная окружность для моделирования с помощью модификатора Surface

Замечание. Вы можете создавать окружности или любые другие формы (простые объ­екты), вводя параметры с клавиатуры:

Панель управления -> Create -> Shapes -> Circle-> Панель Keyboard Entry.

Если она свернута, то разверните ее, нажав символ "+". Оставьте параметры X, Y и Z равными 0, а в поле Radius введите значение радиуса нижней окружности, образующей вазу, в соответствии с вариантом задания. Нажмите кнопку Create

6. Перейдите в режим редактирования:

Контекстное меню -> Modify Mode

Замечание. Если стрелки (которые называются Transform Gizmo) слишком велики или малы, можно изменить их размер, нажимая клавиши <+> и <-> на основной клавиатуре.

7. Переключитесь в вид слева, нажав клавишу <L>.

8. Настройте увеличение и положе­ние окружности в окне проекции:

Панель навигации -> Zoom или кла­виша <Z>.

Панель навигации -> Pan или кла­виши <Ctrl>+<P>.

Нажмите правую кнопку мыши или клавишу <Esc>, чтобы выйти из это­го режима.

9. Перейдите в режим перемещения:

Контекстное меню -> Move

10. Зацепите" мышью стрелку Y и переместите окружность по оси Y на высоту, соответствующую положению следующей контрольной окружности (в соответствии с вариантом), одновременно удерживая клавишу <Shift>. При окончании перемещения появится диалог, показанный на рис. 1.14.

Задайте параметр Numbers of copies (Количество копий) равным числу образующих окружностей в соответствии с вариантом и нажмите кнопку ОК. Вы получите одинаковые окружности.

Включение и отключение изображения сетки производится нажатием кла­виши <G>.

Рис. 1.14. Диалоговое окно Clone Options

11. Придайте окружностям вид, напоминающий вазу: измените диаметр каждой окружности в соответствии с вариантом.

Если включена привязка к сетке, трансформация происходит отно­сительно центра, определяемого положением курсора. Отключение/включение привязки - клавиша <S>.

Полезно использовать опцию Lock Selection (блокировать выде­ление). Это можно сделать, нажимая клавишу <Space>. Включение и отключение блокировки определяется по цвету кнопки , которая находится на панели статуса.

12. Выделите первую окружность. Теперь можно перейти в ортографическую проекцию. Нажмите клавишу <V> и покрутите окно проекции. Пример расположения окружностей показан на рис. 1.15.

Рис. 1.15. Результат изменения размеров и перемещения окружностей

13. Примените к окружности модификатор Edit Spline:

Панель управления -> Edit Spline или Панель закладок -> Modeling -> Edit Spline

14. Присоедините (attach) к окружности Circled остальные окружности по­следовательно снизу вверх. Порядок присоединения очень важен!

Контекстное меню -> Attach или Панель управления ->...-> Geometry -> Attach

15. Примените к полученному набору сплайнов модификатор CrossSection:

Панель закладок -> Modeling -> CrossSection или Панель управления -> Modify -> More...-> CrossSection

16. Установите параметры модификатора так, как показано на рис. 1.16. Пример полученного изображения показан на рис. 1.17.

Рис. 1.16. Параметры модификатора CrossSection Рис. 1.17. Результат применения модификатора CrossSection

17. Примените к полученному результату модификатор Surface:

Панель закладок -> Modeling -> Patch Surface или Панель управления ->Modify -> More...-> Surface

18. Включите режим визуализации окна проекции Smooth+ Highlight. Приведите параметры модификатора Surface в соответствие с рис. 1.18. Пример полученного изображения показан на рис. 1.19.

Рис. 1.18. Параметры модификатора Surface Рис. 1.19. Результат применения кодификатора Surface

Попробуйте изменить параметры модификатора Surface. Для того чтобы были понятны те или иные изменения, переключите окно проекции в режим Wireframe.

Объекты, полученные методом Surface, обычно довольно приблизительно соответствуют требуемой конфигурации. Редактирование полученного объекта не приводит к желаемому улучшению. Существуют несколько способов изменения вида полученной поверхности. Они основаны на возврате к исходному или одному из промежуточных состояний объекта:

• Первый способ (первый в списке, но не по значимости) применим только в крайнем случае. В настройках есть опция автосохранения:

Главное меню -> Customize -> Preferences -> закладка Files -> Auto Backup

3D Studio Max через заданные интервалы времени автоматически сохраня­ет версии текущего файла в каталоге \AutoBack под именами Autoback#.mx. Для того чтобы загрузить такой файл, необходимо настро­ить диалог File Open в соответствии с рис. 1.20. Помните, что пользоваться этим способом надо в крайнем случае, например, когда ваш компьютер перезагрузился в результате сбоя в энергосети или по непонятным причинам.

Рис. 1.20. Загрузка файлов автосохранения

• Второй способ -- вы всегда можете вернуться к предыдущему состоянию, выполнив команду Undo (Откат). 3D Studio Max поддерживает многоуровне­вый откат (MultiUndo), глубина которого задается:

Главное меню -> Customize -> Preferences -> закладка General

В этом диалоге вы можете задать любое разумное количество откатов. Пом­ните! Чем больше глубина, тем больше ресурсов требуется 3D Studio Max, тем менее эффективна работа. Многоуровневый откат можно выполнить, либо нажав комбинацию <Ctrl>+<Z> несколько раз, ли­бо открыв список Undo:

Main Toolbar -»Undo

Рис. 1.21. Открытый стек модификаторов

• Третий способ — удаление присвоен­ного модификатора из стека модифика­торов. Для того чтобы удалить любой модификатор, нужно выделить модификатор и нажать кнопку с изображением мусорного бачка. Рядом с этой кнопкой находится кнопка Edit Stack, которая позволяет открыть весь стек модификаторов и отредактировать его, в том числе и удалить ненужные (рис. 1.21), выделив модификатор и на­жав кнопку Cut.

• Четвертый способ — сохранение всего состояния 3D Studio Max на текущий момент времени с возможностью последующего восстановления (Hold/Fetch).

Main Menu -» Edit -> Hold или клавиши <Ctrl>+<Alt>+<H>

Для того чтобы вернуться к этому состоянию:

Main Menu -> Edit -> Hold или клавиши <Ctrl>+<Alt>+<F>.

При этом 3D Studio Max выдает предупреждение. Для этой операция откат невозможен! Подумайте, прежде чем на­жимать кнопку Yes. Фактически 3D Studio Max просто запоминает текущее состояние в файле Autoback\ Maxhold.mx.

Редактирование объекта методом удаления модификаторов

1. Выделите объект.

2. Откройте стек модификаторов:

Панель управления -> Modify -> Modifier Stack -> Edit Stack

3. Выберите модификаторы Surface и CrossSection.

4. Щелкните левой кнопкой мыши на модификаторе Surface и, удерживая клавишу <Ctrl>, на — CrossSection.

5. Нажмите кнопку Cut и затем ОК. Теперь следует отсоединить (detach) все окружности.

6. Перейдите в режим редактирования:

Контекстное меню -> Modify Mode

7. Выберите уровень Spline:

Контекстное меню -> Sub-Object -> Spline

8. Выделите верхнюю окружность и отсоедините ее:

Панель управления ->...-> панель Geometry -> Detach

9. Повторите эту операцию для всех окружностей. Выйдите из режима выделения сплайнов:

Контекстное меню -> Sub-Object -> Base Object

Вы вернулись к начальному состоянию. Имена окружностей теперь другие, и тип этих окружностей те­перь не Circle, a Editable Shape (Редактируемая кривая).

10. Выделите все окружности, которые теперь являются отдельными объектами.

11. Выберите режим Select and Non Uniform Scale (Выбор и неравномерное изменение размеров):

Панель закладок -> Main Toolbar -> нажав и удерживая левую кнопку мыши, выберите соответствующую кнопку из выпадаю­щего меню пиктограмм.

12. На всякий случай заблокируйте выделение, нажав клавишу <Space>.

13. "Зацепитесь" мышью за уголок, лежащий в плоскости XY, и, удерживая клавишу <Shift>, измените размер окружностей в этой плоскости. Вы получили копию ваших окружностей.

14. Снимите блокировку выделения <Space>.

15. Перейдите в режим Select and Move:

Контекстное меню -> Move или Панель закладок -> Main Toolbar -> Select and Move

16. Выделите нижнюю внутреннюю окружность и переместите ее немного вверх по оси Z. Немного уменьшите ее размер. Пример перемещения окружностей показан на рис. 1.22.

17. Выделите нижнюю внешнюю окружность Circle0l и последовательно присоедините к ней сначала снизу вверх внешние, потом сверху вниз внутренние окружности:

Контекстное меню -> Attach

Рис. 1.22. Результат изменения размеров и копирования окружностей

18. Примените к полученному набору сплай­нов модификатор CrossSection:

Панель закладок -> Modeling -> CrossSection или

Панель управления -> Modify -> More...-» CrossSection

19. Установите параметры модификатора так, как показано на рис. 1.16.

20. Добавьте модификатор Edit Spline.

21. Перейдите в режим выделения сегментов:

Контекстное меню -> Sub-Object -> Segment

22. Выделите верхние сегменты, как показано на рис. 1.23. Превратите их в отрезки пря­мых (Line):

Контекстное меню -> Line

Рис. 1.23. Выделение сегментов Рис. 1.24. Окончательный вид заготовки вазы, полученной с помощью Surface

23. Примените модификатор Surface:

Панель закладок -> Modeling -> Patch Surface или Панель управления -> Modify -> More...-> Surface

24. Приведите параметры модификатора Surface в соответствие с рис. 1.18. Окончательный вид заготовки вазы показан на рис. 1.24.