4.3. Элементы ландшафта

В группу АЕС Extended входят объекты Foliage (Раститель-ность), Railing (Ограда) и Wall (Стена). Railing и Wall, как и описан-ные ранее объекты, применяются в архитектурном моделировании. Если настройки объектов Railing и Wall достаточно просты, то пара-метры объекта Foliage (рис. 4.4) требуют некоторых комментариев.

Рис. 4.4. Разновидности деревьев и оград

Моделирование растительности в 3D сопряжено с большими трудностями. Для того чтобы созданное дерево выглядело реалистич-но, необходимо не только подобрать качественную текстуру, но и смоделировать сложную геометрическую модель.

Таких моделей в ранних версиях 3 ds max в стандартном инстру-ментарии не было. Для создания растительности использовались раз-нообразные плагины – Tree Storm, Tree Shop, Druid и др. Начиная с версии 3 ds max 6, появился свой инструмент для моделирования флоры.

При помощи Foliage можно создавать растительные объекты, ко-торые загружаются из библиотеки Plant Library. Создаваемому объ-екту автоматически назначается свой материал. Для того чтобы дере-вья и кусты не были похожи один на другой, используется параметр Seed, который определяет случайное расположение веток и листьев объекта.

Проблема сложной геометрии листьев решена таким образом, что все листья и цветы представлены в виде плоскостей, к которым при-меняется текстура с использованием карты прозрачности. Таким обра-зом, в процессе визуализации изображения ненужные участки плоско-сти становятся невидимыми, и листья приобретают нужную форму.

4.4. Лестницы

Stairs (Лестницы) – готовые объекты для быстрого создания раз-личных вариантов лестниц (рис. 4.5). В 3 ds max можно создавать че-тыре типа лестниц: прямую Straight Stair, винтовую Spiral Stair, ле-стницу L–типа и U–типа.

Объекты Stairs могут быть открытыми, закрытыми и с основой. Отдельно регулируется наличие перил с правой и левой сторон, их высота и расположение относительно ступенек, глубина и ширина ступенек. Для спиральной лестницы дополнительно указываются ра-диус и направление (по часовой стрелке и против часовой), наличие или отсутствие опоры.

Рис. 4.5. Разновидности лестниц

4.5. Использование групп

Группа является объектом, который содержит другие объекты в виде членов группы. Группы можно анимировать, модифицировать и связывать с другими объектами. Все, что вы делаете с группой, ока-зывает влияние также на объекты внутри группы. Уникальным для группы является то, что группу можно открыть, а затем по отдельно-сти анимировать и модифицировать объекты внутри группы.

Используйте группу в тех случаях, когда требуется, чтобы кол-лекция объектов вела себя как один объект, однако сохраняйте воз-можность редактирования отдельных объектов в группе. Все, что не-обходимо создать, отредактировать и разгруппировать в группе, на-чинается с выборов в меню Group панели инструментов.

Создание групп. Для создания групп используются две коман-ды: Group (Группа) и Attach (Присоединить). Команда Group ис-пользуется для определения любой выборки в качестве новой груп-пы. Команда Attach применяется для добавления любой выборки к существующей группе.

Поскольку группы являются объектами и важным инструментом организации, присваивать имена группам следует так же тщательно, как и другим объектам. Все объекты могут быть членами группы. Внутри одной и той же группы можно смешивать геометрию, источ-ники света, исказители пространства и даже другие группы. При по-мещении группы внутрь другой группы получается вложенная группа. Обычно не рекомендуется вкладывать группу на глубину больше, чем один–два слоя.

Разделение группы. После создания группы может понадобить-ся удаление из нее некоторых объектов или даже полностью разру-шить группу. Группы разделяются с помощью трех команд из меню Group: Detach (Отсоединить), Ungroup (Разгруппировать) и Explode (Разрушить). Для отсоединения одного или нескольких объектов из открытой группы используется команда Detach.

Для быстрого разрушения всей группы используйте Ungroup и Explode. Команда Explode разрушает выбранную группу и все вло-женные в нее группы. Все члены группы становятся отдельными объ-ектами, вложенных групп не остается.

2. Какие глобально-пространственные и объективно-пространственные модификаторы вы знаете?

Примитивные объекты, включенные в 3 ds max, являются пара-метрическими. В простейшем случае, используя вкладку Modify, можно менять параметры объекта. Модификаторы из списка модифи-каторов применяются для изменения самых разных характеристик объектов: формы, деформации поверхности, материала (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Список модификаторов

Необходимо отметить, что результат действия некоторых моди-фикаторов может быть получен и другими способами.

Список всех модификаторов 3 ds max представлен в меню (рис. 5.1) и разделен глобально на две категории [3], [4].

1. WORLD –SPACE MODIFIERS (Глобально– пространствен-ные модификаторы) можно применять сразу к нескольким объ-ектам, используя глобальные координаты сцены.

2. OBJECT–SPACE MODIFIERS (Объектно–пространственные модификаторы) применяются только к отдельным объектам или подобъектам.

Некоторые модификаторы применимы только к объектам опре-деленных типов, поэтому список модификаторов зависит от того, какой объект сцены выделен.

Функционально модификаторы сгруппированы в наборы. Для бы-строго доступа к наборам модификаторов их можно отобразить в виде кнопок на командной панели.

3. Что позволяют модификаторы: bend (изгиб), taper (заострение), twist (скручивание), skew (перекос), stretch (растягивание), noise (шум), slice (сечение), lattice (решетка) ?

Набор Parametric Modifiers. Основные геометрические модифи-каторы Bend, Taper, Twist, Skew и Stretch создают то, что в компь-ютерной графике известно как осевые деформации (рис. 5.2).

Каждый из этих модификаторов оказывает влияние на объекты вдоль текущих осей. Поскольку при этом изменяется направление оси последующих модификаторов, порядок применения осевых деформа-ций оказывает огромное влияние на результирующую геометрию (рис. 5.2). Все осевые деформации имеют каркас (Gizmo) и центр модификаций, влияющие на результаты действия модифика-тора.

Рис. 5.2. Применение модификаторов

Модификатор изгиба Bend. Данный модификатор позволяет из-гибать объекты в разных направлениях. Самое очевидное применение этого модификатора – к объекту Cylinder. Гладкость изогнутого объ-екта определяется количеством сегментов по высоте Height Segments (рис. 5.2).

Модификатор сужения Taper. Модификатор Taper (Заострение) является аналогом Bend, будучи весьма гибким и многоцелевым ин-струментом (рис. 5.2).

Модификатор скашивания Skew. Модификатор Skew (Перекос) является в меньшей степени осевым модификатором, но создает больший эффект масштабирования (см. рис. 5.2). Skew масштабирует выборку в противоположных направлениях на основе расположения центра модификации.

Skew влияет на геометрию выборки при помощи растяжения или скольжения вдоль одной из осей расположения вершин каркаса. На-правление перекоса определяется параметром Direction и выбранной осью. Если центр модификации находится в середине выборки, объ-ект перекашивается в обоих направлениях.

Для ограничения Skew так, чтобы расширялась только одна сто-рона, центр модификации следует поместить на край стороны, кото-рая должна остаться стабильной. Размещение центра позволяет при-давать больший "вес" одной или другой стороне. Поскольку Skew выполняет масштабирование или уплощение выборки, его можно считать настоль же полезным, как и другие осевые деформации.

Модификатор скручивания Twist. Модификатор Twist (Скручи-вание) создает спиральный винт или штопор (см. рис. 5.2). Подобный эффект получается, когда в вашей руке висит веревка, вы начинаете быстро вращать кистью.

Использование Twist с пределами содержит большой потенциал. Ограниченные скручивания можно использовать для моделирования декоративных изделий из железа, скрученных проводов и даже юве-лирных изделий.

Модификатор зашумления Noise. Модифи кагор Noise (Шум) позволяет создать объекты с неровной поверхностью (см. рис. 5.2). Для получения необходимого эффекта объект, к которому будет при-менен модификатор, должен состоять из как можно большего числа граней или полигонов. Список настроек содержит следующие параметры:

– Seed (начальное число) – распределение шума по поверхности объекта;

– Scale (масштаб) – насколько сильно будут действовать парамет-ры следующего раздела;

– Fractal (фрактал) – случайное распределение возмущений;

– Strength (сила) – определяет силу действия шума в направлении каждой оси;

– Animate Noise (анимировать шум) – автоматическая анимация шума.

Модификатор растягивания Stretch. Модификатор Stretch (Рас-тягивание) во многом является пересечением между трансформацией Squash и модификатором Taper. Squash – это неоднородное масшта-бирование одной оси вверх, а двух других – вниз. Stretch оказывает тот же эффект, за исключением того, что он создает кривую на растя-нутой оси подобно опции Curve из Taper.

Расположение центра модификаций Stretch влияет на сторону, на которой происходит эффект. Обычно требуется, чтобы центр модифи-каций располагался на объекте.

Хотя Stretch используется в качестве инструмента анимации, по-тенциально его можно применять при моделировании при условии ус-тановки пределов. Stretch следует использовать подобным образом, понимая, что одна ось будет масштабироваться за пределами текущей геометрии.

Модификатор Slice. Модификатор Slice создает сечение с по-мощью управляющей плоскости (рис. 5.3).

Доступны четыре метода сечения:

– Refine Mesh – создать ребра в месте сечения;

– Split Mesh – разделить объект на два подобъекта;

– Remove Тор – удалить все, что выше сечения;

– Remove Bottom – удалить все, что ниже сечения.

Для управления плоскостью сечения выберите подобъект Slice Plane и воспользуйтесь инструментами трансформации.

Рис. 5.3. Применение модификатора Slice

Модификатор Lattice. Модификатор Lattice (Решетка) создает объемную сетку на основе каркаса объекта – ребрах и точках (рис. 5.4). На ребрах строятся цилиндры, на точках (пересечениях) – узлы (Tetra, Octal, Ices). В поле Geometry можно определить, какие эле-менты нужно создавать. В полях Struts (Распорки) и Points (Соеди-нения) задаются параметры этих элементов: радиус, количество сто-рон, количество сегментов.

Рис. 5.4. Применение модификатора Lattice

4. Что позволяют модификаторы free form deformation (свободной модификации), модификаторы optimize (оптимизация), multres (множественное решение).

Модификаторы Free Form Deformation. Модификаторы Free Form Deformation (FFD) (рис. 5.4) различаются плотностями реше-ток: FFD 2x2x2; FFD 3x3x3; FFD 4x4x4; FFD (box) и FFD (cyl). Мо-дификаторы FFD действуют на вершины независимо от того, каркасы – лоскуты или даже сплайны.

В принципе, смещение FFD элегантно и просто. На поверхности размешается сетка управляющих точек, и при перемещении управ-ляющей точки поверхность деформируется (рис. 5.5). При решетке FFD 4x4x4 конечные управляющие точки "приклеены" к поверхности, а промежуточные управляющие точки при перемещении формируют кривую Безье.

Рис. 5.5. Применение модификаторов Free Form Deformation

Модификатор FFD 3x3x3 работает аналогично, за исключением того, что в нем имеется только одна средняя точка для интерполяции. Модификатор FFD 2x2x2 имеет лишь угловые управляющие точки и генерирует линейную интерполяцию.

Набор Mesh Editing. Набор Mesh Editing (Редактирование объ-ектов) предназначен для работы с полигональными объектами.

Модификаторы Optimize и MultRes. Optimize (Оптимизировать) являлся главным инструментом в ранних версиях 3 ds max для сокращения количества граней. Это метод для ускорения перерисовки при манипулировании большими моделями. В любом случае Optimize анализирует угол каждой грани с ее смежными гранями и сравнивает этот угол с пороговым значением. Optimize принято использовать по-сле того, как другой модификатор сгенерировал или затребовал боль-шое количество граней (например, Mesh Smooth или Displace). Более высокое качество и скорость оптимизации обеспечивает модификатор Mult Res.

5. Что позволяют модификаторы normal (нормаль), cap holes (отверстия), tessable (разделение), mesh smooth (сглаживание сетки)?

Модификатор Normal. Модификатор Normal обеспечивает воз-можности переключения нормалей граней модификатора Edit Mesh, за исключением того, что Normal не может физически отображать нормали в виде направленных линий. Модификатор Normal идеально подходит для ситуаций, когда требуется переключить направление поверхности.

Опция Unify Normals унифицирует нормали активной выборки способом, похожим на работу Edit Mesh. Для выборок подобъектов данную опцию следует использовать очень внимательно, поскольку функция считает, что модель замкнута и готова для унификации.

Опция Flip Normals просто реверсирует нормали активной вы-борки и применяется более часто. В отличие от Unify, Flip полностью годится для применения к выборкам частей объектов.

Модификатор Cap Holes. Модификатор Cap Holes служит для исправления ошибок в объектах. Он анализирует объект на наличие удаленных граней или сегментов. Если объект не замкнут, Cap Holes достраивает недостающие грани (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Применение модификатора Cap Holes

Модификатор Tessellate. Модификатор Tessellate увеличивает плотность сетки объекта, добавляя новые грани (рис. 5.7). В отличие от аналогичной функции Edit Mesh, Tessellate разбивает все грани объекта или выбранные на предыдущем уровне стека. Грани делятся несколькими методами:

– разбиением на треугольники и прямоугольники;

– на основании ребер и центров граней Edge, Face–Center;

– количеством делений Iterations.

Сглаживание сетки модификатором Mesh Smooth. Mesh Smooth (Сглаживание сетки) – модификатор для придания готовым моделям гладкого вида. Он сглаживает поверхность добавлением дополни-тельных граней вдоль тех ребер и вершин, где есть резкие переходы от одного полигона к другому. Его действие отличается от действия модификатора Smooth, который не искажает форму объекта.

Рис. 5.7. Применение модификатора Mesh Smooth

6. Для чего нужна операция soft selection (плавное выделение)? Создайте объект с применением данной операции.

С помощью свитка Soft Selection (Плавное выделение) можно установить область действия на соседние вершины. В этом случае изменение положения одной вершины скажется на других. Чем дальше расположены остальные вершины относительно выделенной, тем слабее это влияние. Область воздействия определяется формой графика (рис. 5.10). Для получения плавной формы поверхности необходимо задавать достаточно большое количество полигонов.

Опция Edge Distance (Расстояние до ребра) ограничивает размер области влияния в количествах ребер, разделяющих отмеченные и оставшиеся вершины. Параметры, характеризующие форму графика (вид конечного влияния):

– Falloff (Спад);

– Pinch (Заострение);

– Bubble (Пузырчатость).

Кроме элементарных преобразований, которые можно использо-вать на всех уровнях редактирования Editable Mesh, в свитке Edit Geometry (Редактирование геометрии).

Рис. 5.10. Использование мягкого выделения