3DS MAX 7
3DS MAX 7
Несколько советов перед началом работы
Изучение трехмерной компьютерной графики — это очень интересное и увлекательное занятие. Прежде чем вы приступите к разработке первой сцены в 3ds max 7 и начнете создавать трехмерные фантастические миры, очень важно учесть некоторые моменты, которые помогут вам использовать программу максимально эффективно. В первую очередь, необходимо обратить внимание на системные требования к программе. Практически для любого редактора трехмерной графики мощность рабочей станции играет очень важную роль. Трехмерная графика использует все свободные системные ресурсы, поэтому каким бы мощным ни был компьютер, его производительности всегда будет не хватать, тем более что на рынке программного обеспечения для работы с трехмерной графикой постоянно появляются новые продукты со все более высокими системными требованиями.Изучать основы трехмерного моделирования можно даже, имея не очень мощный компьютер уровня Pentium III с объемом оперативной памяти не менее 256 Мбайт. Однако, чтобы вы не испытывали неудобств в работе, лучше все же иметь оперативную память объемом не менее 512 Мбайт. Заметно облегчит работу со сложными сценами, содержащими большое количество полигонов, мощная видеокарта с объемом памяти не менее 256 Мбайт. Программа 3ds max 7 поддерживает несколько типов графических драйверов для отображения трехмерной сцены. Если компьютер имеет графический акселератор высокой производительности, то в программе можно задать использование аппаратного драйвера, что позволит снизить нагрузку на главный процессор рабочей станции. Однако для работы с 3ds max 7 можно использовать и менее мощный графический акселератор с объемом видеопамяти 64 Мбайт.
Программа 3ds max 7 требовательна и к программному обеспечению. Работать с ней можно в операционной системе Windows 2000 с установленным четвертым пакетом обновлений (Service Pack 4) или в системе Windows XP с установленным вторым пакетом обновлений (Service Pack 2). Кроме этого, необходимо наличие интернет-обозревателя Internet Explorer не ниже шестой версии и DirectX не ниже версии 8.1.
Помимо системных требований важна стабильность операционной системы, в которой работает программа 3ds max 7. При неустойчивости операционной системы резко возрастает вероятность возникновения ошибок в программе и ее беспричинного закрытия. Поэтому прежде чем вы приступите к работе, убедитесь, что операционная система работает стабильно, и при необходимости переустановите ее.
Советуем вам также выполнить следующие рекомендации.
Удалите все ненужные программы, которые автоматически загружаются вместе с системой при ее запуске.
Отключите все эффекты плавного открытия/закрытия окон, программы, изменяющие и "украшающие" интерфейс системы.
Например, настроить Windows XP на максимальное быстродействие можно следующим образом:
Рис. 1.8. Диалоговое окно Свойства системы, вкладка Дополнительно
Рис. 1.9. Окно Параметры быстродействия
Установите разрешение экрана не менее 1024x768. При более низком разрешении некоторые пункты меню могут выходить за края экрана.
Обратите также внимание, что в процессе работы 3ds max 7 лучше не запускать приложения, которые используют тот же графический драйвер, что и 3ds max 7, а именно: трехмерные игры с Open GL или Direct 3D, приложения для работы с ТВ-тюнером и т. д.
Области использования трехмерной графики
Трехмерная графика настолько прочно вошла в нашу жизнь, что мы сталкиваемся с ней, порой даже не замечая ее. Разглядывая интерьер комнаты на огромном рекламном щите, янтарный блеск льющегося нива в рекламном ролике, наблюдая, как взрывается самолет в остросюжетном боевике, многие не догадываются, что перед ними не реальные съемки, а результат работы мастера трехмерной графики. Область применения трехмерной графики необычайно широка: от рекламы и киноиндустрии до дизайна интерьера и производства компьютерных игр.При создании рекламы трехмерная графика помогает представить продвигаемый товар в наиболее выгодном свете, например, с ее помощью можно создать иллюзию идеально белых рубашек, кристально чистой минеральной воды, аппетитно разломленного шоколадного батончика, хорошо пенящегося моющего средства и т. д. В реальной жизни рекламируемый объект может иметь какие-нибудь недостатки, которые легко скрыть, используя в рекламе трехмерных "двойников". Вы наверняка замечали, что после применения моющего средства посуда блестит гораздо более тускло, чем в рекламе, а волосы после использования шампуня не выглядят так красиво, как на экране телевизора. Причина этого проста: слишком чистая посуда — всего лишь просчитанное компьютером изображение, такие тарелки в реальности не существуют.
Использование компьютерных технологий при проектировании и разработке дизайна интерьера помогает увидеть конечный вариант задолго до того, как обстановка будет воссоздана.
Трехмерная графика позволяет создавать трехмерные макеты различных объектов (кресел, диванов, стульев и т. д.), повторяя их геометрическую форму и имитируя материал, из которого они созданы. Чтобы получить полное представление об определенном объекте, необходимо осмотреть его со всех сторон, с разных точек, при различном освещении.
Трехмерная графика позволяет создать демонстрационный ролик, в котором будет запечатлена виртуальная прогулка по этажам будущего коттеджа, только начинающего строиться.
Что же касается киноиндустрии, то в этой отрасли компьютерная графика сегодня незаменима. Трудно поверить в то, что для одного из первых фильмов серии "Звездные войны" сцену падающего водопада создавали при помощи обыкновенной соли. Специально ехать, чтобы снимать настоящий водопад, было слишком дорого, трехмерной графики тогда еще не было, поэтому создатели картины решили "обмануть" зрителя и изобразить водопад самостоятельно. Вместо воды они сыпали соль на черном фоне, а затем при помощи видеомонтажа совмещали отснятое видео реальных гор с "водопадом" из падающей соли. Сегодня для создания подобных сцен необязательно заказывать килограммы соли. При помощи редактора трехмерной графики можно без труда смоделировать любой водопад, который зритель не отличит от настоящего
Основные понятия трехмерной графики
Для создания трехмерной графики используются специальные программы, которые называются редакторы трехмерной графики, или 3D-редакторы. 3ds max 7 является одной из таких программ. Результатом работы в любом редакторе трехмерной графики, в том числе и в 3ds max 7, является анимационный ролик или статическое изображение, просчитанное программой. Чтобы получить изображение трехмерного объекта, необходимо создать в программе его объемную модель.Модель объекта в 3ds max 7 отображается в четырех окнах проекций. Такое отображение трехмерной модели используется во многих редакторах трехмерной графики и дает наиболее полное представление о геометрии объекта. Если вы видели чертежи деталей, то могли заметить, что на чертеже объект представлен сверху, сбоку и слева. Интерфейс 3ds max 7 напоминает такой чертеж. Однако в отличие от чертежа на бумаге, вид объекта в каждом окне проекций можно изменять и наблюдать: как выглядит объект снизу, справа и т. д. Кроме этого, можно вращать все виртуальное пространство в окнах проекций вместе с созданными в нем объектами. Работа в 3ds max 7 напоминает компьютерную игру, в которой пользователь передвигается между трехмерными объектами, изменяет их форму, поворачивает, приближает и т. д.
Виртуальное пространство, в котором работает пользователь 3ds max 7, называется трехмерной сценой. То, что вы видите в окнах проекций — это отображение рабочей сцены. Работа с трехмерной графикой очень похожа на съемку фильма, при этом разработчик выступает в роли режиссера. Ему приходится расставлять декорации сцены (то есть создавать трехмерные модели и выбирать положение для них), устанавливать освещение, управлять движением трехмерных тел, выбирать точку, с которой будет производиться съемка фильма и т. д.
Любые трехмерные объекты в программе создаются на основе имеющихся простейших примитивов — куба, сферы, тора и др. Создание трехмерных объектов в программе 3ds max 7 называется моделированием. Для отображения простых и сложных объектов 3ds max 7 использует так называемую полигональную сетку, которая состоит из мельчайших элементов — полигонов. Чем сложнее геометрическая форма объекта, тем больше в нем полигонов и тем больше времени требуется компьютеру для просчета изображения. Если присмотреться к полигональной сетке, то в местах соприкосновения полигонов можно заметить острые ребра. Поэтому чем больше полигонов содержится в оболочке объекта, тем более сглаженной выглядит геометрия тела. Сетку любого объекта можно редактировать, перемещая, удаляя и добавляя ее грани, ребра и вершины. Такой способ создания трехмерных объектов называется моделированием на уровне подобъектов.
В реальной жизни все предметы, окружающие нас, имеют характерный рисунок поверхности и фактуру — шершавость, прозрачность, зеркальность и др. В окнах проекций 3ds max 7 видны лишь оболочки объектов без учета всех этих свойств. Поэтому изображение в окне проекции далеко от реалистичного. Для каждого объекта в программе можно создать свой материал — набор параметров, которые характеризуют некоторые физические свойства объекта.
Чтобы получить просчитанное изображение в 3ds max 7, трехмерную сцену необходимо визуализировать. При этом будут учтены освещенность и физические свойства объектов.
Созданная в окне проекции трехмерная сцена визуализируется либо непосредственно из окна проекции, либо через объектив виртуальной камеры. Виртуальная камера представляет собой вспомогательный объект, обозначающий в сцене точку, из которой можно произвести визуализацию проекта. Для чего нужна виртуальная камера? Визуализируя изображение через объектив виртуальной камеры, можно изменять положение точки съемки. Подобного эффекта невозможно добиться, визуализируя сцену из окна проекции. Кроме этого, виртуальная камера позволяет использовать в сценах специфические эффекты, похожие на те, которые можно получить с помощью настоящей камеры (например, эффект глубины резкости).
Качество полученного в результате визуализации изображения во многом зависит от освещения сцены. Когда происходят съемки настоящего фильма, стараются подобрать наиболее удачное положение осветительных приборов таким образом, чтобы главный объект был равномерно освещен со всех сторон, и при этом освещение съемочной площадки выглядело естественно.
Программа 3ds max 7 позволяет устанавливать освещение трехмерной сцены, используя виртуальные источники света — направленные и всенаправленные. Источники света являются такими же вспомогательными объектами, как виртуальные камеры.
Их можно анимировать, изменять их положение в пространстве, управлять цветом и яркостью света. Еще одна важная деталь, благодаря которой источники света придают сцене большую реалистичность, — отбрасываемые объектами тени.
Работать с источниками света бывает порой очень сложно, поскольку не всегда удается правильно осветить трехмерную сцену. Например, слишком яркие источники света создают сильные и неправдоподобные блики на трехмерных объектах, а большое количество теней, направленных в разные стороны, выглядят неестественно.
Перед тем как начать работу
Перед тем как начать работу с любой программой, ее обязательно нужно установить. В процессе установки (инсталляции) на компьютер копируются файлы, необходимые для запуска и корректной работы программы, вносятся изменения в системный реестр. Если сравнить компьютер с домом, то можно сказать, что установка — это заселение в него нового жильца. Обычно для установки новой программы требуется компакт-диск.Некоторые компании продают компьютеры с уже установленным программным обеспечением, поэтому, возможно, вы никогда раньше не сталкивались с необходимостью инсталляции приложений.
Существуют программы, которые не требуют установки, однако это, в основном, небольшие утилиты, а не такие мощные пакеты, как 3ds max 7.
Установка 3ds max 7, как и многих других программ, начинается с запуска файла Setup.exe. Расширение ЕХЕ указывает на то, что файл является исполнимым, то есть содержит в себе программу (в данном случае программу установки). Название файла (Setup) переводится с английского как установка. В процессе инсталляции вам будет предложено выбрать компоненты программы. Выбор компонентов зависит от того, какие задачи вы будете решать с ее помощью. Если вы устанавливаете 3ds max 7 впервые, выбирайте вариант инсталляции, заданный по умолчанию. Для успешной установки программы необходимо ввести серийный номер и код компакт-диска. После установки советуем перезагрузить компьютер.
При запуске программы появится окно (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Запуск программы 3ds max 7
При первой загрузке 3ds max 7 появится диалоговое окно 3ds max 7 Product Authorization (Авторизация 3ds max 7). Установите в нем переключатель в положение Authorize the product (Авторизовать продукт) и нажмите кнопку Next (Далее) (рис. 1.2). В следующем диалоговом окне Register Today (Зарегистрируйтесь сегодня) установите переключатель в положение Enter activation code (Ввести код активизации) (рис. 1.3).
Если у вас нет кода авторизации, установите переключатель в положение Register and activate (Зарегистрироваться и активизировать), чтобы получить код.
Рис. 1.2. Диалоговое окно 3ds max 7 Product Activation (Активизация 3ds max 7)
Рис. 1.3. Диалоговое окно Register Today (Зарегистрируйтесь сегодня)
Во втором диалоговом окне, которое также называется Register Today (Зарегистрируйтесь сегодня), введите код активизации программы (рис. 1.4), после чего установку можно считать завершенной.
Рис. 1.4. Окно для ввода кода авторизации
Рис. 1.5. Сообщение об успешной регистрации программы 3ds max 7
При успешной регистрации вы увидите диалоговое окно с сообщением от Discreet (рис. 1.5). После нажатия кнопки Finish (Завершить) начнется первая загрузка 3ds max 7.
При первой загрузке 3ds max 7 появится диалоговое окно Graphics Driver Setup (Выбор графического драйвера) (рис. 1.6).
Рис. 1.6. Диалоговое окно выбора видеодрайвера
С его помощью можно выбрать видеодрайвер, который будет использовать видеокарта: Software (Программный), Open GL или Direct 3D. Для обеспечения стабильной работы в большинстве случаев лучше выбирать вариант Software (Программный).
После установки 3ds max 7 вы, возможно, обратите внимание на появление в корневом каталоге рабочего диска директории C_Dilla.
C_Dilla — это система лицензирования, которая обеспечивает защиту программы 3ds max 7 от неавторизированного доступа.
По умолчанию папка C_Dilla является скрытой, поэтому для ее отображения в системе должен быть включен просмотр скрытых и системных файлов, а также папок.
В дальнейшем для изменения драйвера, используемого 3ds max, следует выполнить команду Customize > Preferences (Настройка > Параметры), перейти на вкладку Viewport (Окно проекций) и нажать кнопку Choose Driver (Выбор драйвера). Чтобы изменения вступили в силу и был задействован новый драйвер, необходимо перезапустить 3ds max.
Удалять папку C_Dilla нельзя, иначе 3ds max 7 не будет работать. Если вы случайно удалите эту папку или 3ds max 7 не будет работать по неизвестной вам причине, попробуйте скопировать установочные файлы в папку CDilla или выполните восстановление 3ds max 7, запустив инсталляцию и выбрав команду Repair (Восстановление) (рис. 1.7). В последнем случае папку CDilla предварительно нужно удалить.
Рис. 1.7. Выбор пункта Repair (Восстановление) в окне установки 3ds max 7
DS MAX 7
Группировка объектов
Трехмерные объекты, имеющие сложную геометрию, могут включать в себя большое количество мелких элементов.Например, автомобиль состоит из колес, фар, лобового стекла, дверей, кузова и т. д. Чтобы работать с таким набором элементов было удобнее, в программе 3ds max 7 предусмотрена возможность группировки объектов.
При необходимости работать с трехмерными объектами как с единым целым их можно объединить в группу, которая будет иметь свое название.
Таким образом, вместо большого количества объектов мы получим один. Работать с объектом после группировки можно точно так же, как и с любым обычным трехмерным объектом — вращать его, передвигать, масштабировать и т. д.
Например, если вам нужно изменить положение трехмерного автомобиля в пространстве, то придется по очереди передвигать все объекты, из которых он состоит. Если же их сгруппировать, то переместить нужно будет лишь один раз.
Для группировки объектов сделайте следующее.
Рис. 2.32. Выполнение команды Group > Group (Группировать > Группировка)
Рис. 2.33. Диалоговое окно Group (Группировка)
После группировки вы увидите, что вокруг созданной группы появился единый габаритный контейнер вместо нескольких.
При моделировании сложных трехмерных объектов часто необходимо группировать мелкие элементы. В результате этого не всегда бывает удобно управлять сложным объектом в пространстве. Проблема состоит в том. что после группировки элементов центр системы локальных координат составного объекта может располагаться не в центре, а в произвольном месте, даже за пределами оболочки модели. Чтобы управлять положением центра локальной системы координат, необходимо выделить объект, перейти на вкладку Hierarchy (Иерархия) командной панели, нажать кнопку Pivot (Опорная точка). Затем в свитке настроек Adjust Pivot (Установить опорную точку) нажать кнопку Affect Pivot Only (Влиять только на опорную точку) и задать параметры выравнивания в группе настроек Alignment (Выравнивание).
В каждом из которых показана
Окно 3ds max 7 (рис. 2.1) содержит три окна проекций, В каждом из которых показана трехмерная сцена со своей точки. Окно проекции, в котором на данный момент ведется работа, подсвечивается желтым цветом и называется активным. Активное окно можно развернуть во весь экран при помощи кнопки Min/Max Toggle (Увеличение окна проекции до размеров экрана) в правом нижнем углу окна 3ds max 7.
Рис. 2.1. Окно программы 3ds max 7
Соотношение размеров окон проекций можно изменять аналогично изменению размера диалоговых окон Windows: подведите указатель мыши к границе между окнами (при этом указатель примет вид двунаправленной стрелки), нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее, переместите указатель на нужное расстояние (рис. 2.2). Для выполнения обратной операции подведите указатель мыши к границе между окнами проекций, щелкните правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выберите команду Reset Layout (Сбросить положение).
Рис. 2.2. Перемещение границы окна проекции
В верхней части окна программы расположено главное меню, а под ним — главная панель инструментов Main Toolbar (Основная панель инструментов). Пункты главного меню частично повторяют инструменты и команды основной панели инструментов, а также панели Command Panel (Командная панель) (см. ниже). В левой части окна находится вертикальная панель инструментов (рис. 2.3), которая содержит настройки модуля reactor для просчета динамических характеристик в сценах.
Рис. 2.3. Панель reactor
В правой части окна расположена Command Panel (Командная панель) (рис. 2.4), которая содержит настройки всех объектов сцены, а также параметры многих oneраций, используемых в работе. При помощи командной панели можно создавать объекты и управлять ими.
Рис. 2.4. Command Panel (Командная панель)
Очень часто все параметры, расположенные на командной панели, не помещаются на экран. В таком случае необходимо прокручивать окно командной панели. Не забывайте об этом.
Командная панель содержит шесть вкладок: Create (Создание), Modify (Изменение), Hierarchy (Иерархия), Motion (Движение), Display (Отображение) и Utilities (Утилиты). Наиболее часто используются вкладки Create (Создание) и Modify (Изменение).
Вкладка Create (Создание) служит для создания основных (примитивы, кривые и др.) и вспомогательных ( источники света, виртуальные камеры, объемные деформации и др.) объектов сцены. Вкладка Modify (Изменение) позволяет изменять параметры любого выделенного объекта сцены. Также с ее помощью выделенному объекту можно назначить модификатор — определенное действие. деформирующее объект. Модификатор содержит свои настройки, которые можно преобразовывать при помощи вкладки Modify (Изменение).
Работа с модификаторами и другими инструментами моделирования подробно рассмотрена в гл. 3.
В нижней части окна 3ds max 7 расположена шкала анимации, под ней — координаты преобразований, строка состояния, а также кнопки управления анимацией и положением объектов в окнах проекций (рис. 2.5). Чтобы узнать предназначение кнопки на любой панели инструментов, достаточно подвести к ней указатель мыши. При этом возле кнопки возникнет всплывающая подсказка, содержимое которой также отобразится в строке состояния.
Рис. 2.5. Нижняя часть окна 3ds max 7
Если вы случайно измените начальные настройки 3ds max 7 (например, нечаянно уберете командную панель), а затем не будете знать, как вернуть программе первоначальный вид, удалите файл 3dsmax.ini из папки, в которую установлена 3ds max 7. После этого следующий запуск программы будет таким же, как первый запуск после установки — все элементы меню вернутся в первоначальное положение, и вам нужно будет снова указать графический драйвер для работы с программой.
В процессе работы можно изменять отображение объектов в окне проекции, положение объектов в трехмерном пространстве, выравнивать их относительно друг друга вручную или при помощи точного указания координат. Для управления отображением объектов в окне проекции используются кнопки, которые находятся в правом нижнем углу окна программы (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Кнопки управления положением вида в окнах проекций
Рассмотрим эти кнопки.
Чтобы работать в 3ds max 7 наиболее эффективно, обязательно нужно уметь ориентироваться в окнах проекций. Часто начинающие пользователи теряют из вида объекты, направляют камеры не в ту сторону и т. д. Если вы попали в такую ситуацию, не отчаивайтесь — в 3ds max 7 можно вернуть прежний вид в окне проекции. Для этого необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши в левом верхнем углу активного окна проекции и в появившемся контекстном меню выбрать строку Undo View (Вернуть вид). Эта команда также очень удобна, если вы случайно задели рукой мышь и нарушили вид в окне проекции.
Одним из нововведений седьмой версии 3ds max, которое коснулось интерфейса программы, стала возможность изменения размеров диалоговых окон: открытия, сохранения трехмерных сцен, выбора объектов сцены и т. д. Данная возможность очень удобна, когда нужно держать в поле зрения большое количество файлов, элементов сцены и др.
Клонирование и выравнивание
В 3ds max 7 появилась команда, позволяющая одновременно и клонировать, и выравнивать объекты. С ее помощью можно одним щелчком мыши создать несколько копии выделенного объекта и при этом указать, относительно каких объектов в сцене они будут выровнены.Данная команда может пригодиться, например, при создании изображения улицы с горящими фонарями.
Допустим, у вас есть модель самого фонаря, который необходимо многократно клонировать. При этом каждую созданную копию нужно выравнивать относительно верхнего края столбов. Другой пример — сцена с сервированным столом и тарелками, на каждую из которых нужно положить по яблоку.
Чтобы клонировать и выровнять объект, выделите его и выполните команду Tools > Clone and Align (Инструменты > Клонирование и выравнивание) (рис. 2.30).
Рис. 2.30. Выполнение команды Tools > Clone and Align (Инструменты > Клонирование и выравнивание)
В диалоговом окне Clone and Align (Клонирование и выравнивание) (рис. 2.31) при помощи кнопки Pick (Выбрать) необходимо выделить объекты, относительно которых будут выравниваться созданные копии.
Рис. 2.31. Диалоговое окно Clone and Align (Клонирование и выравнивание)
При помощи данного окна можно также установить параметры смещения, определяющие положение копий относительно выровненной точки.
Клонирование объектов
Чтобы создать копию выделенного объекта в окне проекции, нужно выполнить команду Edit > Clone (Правка > Клонирование). На экране появится окно Clone Objects (Клонирование объектов) (рис. 2.29). В этом окне можно выбрать один из трех вариантов клонирования.
Рис. 2.29. Окно Clone Objects (Клонирование объектов)
Сору (Независимая копия объекта) — созданная копия не будет связана с оригиналом.
Instance (Привязка) — копия будет связана с исходным объектом. При изменении параметров одного из объектов автоматически будут изменены параметры другого.
Reference (Подчинение) — копия будет связана с исходным объектом. При изменении параметров исходного объекта автоматически будут изменены параметры клонированного объекта, однако при изменении параметров клонированного объекта исходный объект изменен не будет.
Для вызова окна Clone Objects (Клонирование объектов) также можно использовать сочетание клавиш Ctrl+V.
Еще один способ клонирования объектов — при помощи клавиши Shift. Выделите объект сцены и, удерживая нажатой клавишу Shift, переместите, масштабируйте или поверните клонированный объект.
Масштабирование
Выберите в контекстном меню команду Scale (Масштабирование), подведите указатель мыши к одной из координатных осей системы координат объекта. При этом изменение масштаба будет вестись в направлении тех плоскостей или координатных осей, которые подсвечиваются желтым цветом (рис. 2.27). Таким образом, масштабировать объект можно вдоль оси X, Y, Z в плоскостях XY, YZ, XZ или одновременно во всех направлениях.
Рис. 2.27. Масштабирование объекта
Обратите внимание, что при масштабировании объекта его геометрические размеры, не изменяются, несмотря на то что на экране объект изменяет свои пропорции. Поэтому использовать масштабирование без особой необходимости не стоит, поскольку после выполнения данной операции вы не будете видеть реальных размеров объекта и можете запутаться.
Для масштабирования выделенного объекта также можно использовать клавишу R.
Перемещение
Выберите в контекстном меню команду Move (Перемещение), подведите указатель мыши к одной из координатных осей системы координат объекта. При этом перемещение будет вестись в направлении той плоскости, координатные оси которой подсвечиваются желтым цветом (рис. 2.24).
Рис. 2.24. Перемещение объекта в плоскости YZ
Таким образом, перемещать объект можно вдоль оси X, Y, Z или в плоскостях XY, YZ, XZ. Координаты перемещения можно указать вручную в окне Move Transform Type-In (Ввод значений перемещения) (рис. 2.25), которое открывается при нажатии клавиши F12 или щелчке на значке прямоугольника возле строки Move (Перемещение) контекстного меню.
Рис. 2.25. Окно Move Transform Type-In (Ввод значений перемещения)
Для перемещения выделенного объекта также можно использовать клавишу W.
Простейшие операции с объектами
Основные действия, производимые с объектами, — это перемещение, масштабирование, вращение, выравнивание и клонирование.В центре выделенного объекта появляются три координатные оси — X, Y и Z, которые определяют систему координат, привязанную к объекту. Эти координатные оси составляют так называемую локальную систему координат объекта. Точка, из которой исходят оси локальной системы координат, называется опорной (Pivot Point).
Опорную точку часто путают с центром объекта, однако они могут не совпадать. Например, по умолчанию в сфере опорная точка совпадет с центром, но если в настройках этого объекта изменить значение параметра Hemisphere (Полусфера), то опорная точка будет расположена ниже центра объекта.
Чтобы выполнить любое простейшее действие с объектом, при котором его положение в трехмерном пространстве изменится, необходимо вызвать контекстное меню, щелкнув правой кнопкой мыши на объекте (рис. 2.23). В меню следует выбрать одну из операций — Move (Перемещение), Scale (Масштабирование) или Rotate (Вращение).
Рис. 2.23. Контекстное меню
Создание чашек
На первом этапе создадим чашку. Трехмерная модель чашки будет состоять из одного объекта Tube (Трубка), одного примитива Cylinder (Цилиндр) и трех примитивов Torus (Top).Из раскрывающегося списка выберите группу Standard Primitives (Простые примитивы).
Нажмите кнопку с названием примитива Tube (Трубка) (рис. 2.35).
Рис. 2.35. Кнопка Tube (Трубка) на командной панели
Щелкните в любом месте окна проекции и, не отпуская кнопку, изменяйте положение указателя мыши до тех пор, пока объект в окне не "вырастет" до нужного размера.
После того как объект достигнет необходимого размера, отпустите кнопку мыши (рис. 2.36).
Рис. 2.36. Объект Tube (Трубка) в окнах проекций
Теперь необходимо задать параметры объекта. Для этого перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Установите следующие параметры: Radius 1 (Радиус 1) - 100, Radius 2 (Радиус 2) - 95. Height (Высота) - 230, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 8, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 5, Sides (Количество сторон) — 30. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 2.37). Теперь аналогичным образом создайте в окне проекции объект Torus (Top). Затем перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для объекта следующие параметры: Radius 1 (Радиус 1) — 95, Radius 2 (Радиус 2) - 6, Rotation (Вращение) - 0, Twist (Скручивание) — 0, Segments (Количество сегментов) — 65, Sides (Количество сторон) — 21. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите переключатель Smooth (Сглаживание) в положение All (Все). Результат показан на рис. 2.38.
Рис. 2.37. Параметры объекта Tube (Трубка)
Рис. 2.38. Объекты Tube (Трубка) и Torus (Top) в окне проекции
Выровняйте созданные объекты относительно друг друга таким образом, чтобы Torus (Top) был расположен на торце объекта Tube (Трубка). Для выравнивания сделайте следующее.
Рис. 2.39. Настройки выравнивания объектов по оси Z
Рис. 2.40. Объекты выровнены по оси Z
Рис. 2.41. Настройки выравнивания объектов по осям X и Y
Рис. 2.42. Объекты выровнены по трем осям
Объекты изменят свое положение в сцене сразу же после того, как вы зададите необходимые настройки в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов). Однако помните, что если выйти из этого окна, не нажав кнопку ОК или Apply (Применить), объекты вернутся в исходное положение.
В результате выравнивания объектов мы получили чашку с закругленным верхним краем. Сделаем для нее основание. Для этого можно использовать созданный объект Torus (Top). Выделите объект, щелкнув на нем мышью, и выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать).
В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) (рис. 2.43) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта). При этом будет создан еще один объект Torus (Top), который вы не увидите, так как он будет иметь аналогичные исходному объекту размеры и будет занимать такое же положение.
Рис. 2.43. Диалоговое окно Clone Options (Параметры клонирования)
Выровняем полученную копию (объект Torus02) относительно объекта Tube (Трубка). Для этого вызовите уже известное вам окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов). Поскольку положение созданного объекта совпадает с первым тором, выравнивать его нужно только вдоль оси Z.
Установите в окне Align (Выравнивание) следующие параметры:
Рис. 2.44. Настройки выравнивания объектов по оси Z
Нажмите кнопку Apply (Применить) или ОК.
Чтобы придать чашке устойчивость, необходимо сделать ее основу более толстой. Убедитесь, что выделен объект Torus02, перейдите на вкладку Modify (Изменение) и измените значение параметра Radius 2 (Радиус 2) на 16. Вы получите изображение, показанное на рис. 2.45.
Рис. 2.45. Чашка почти готова
Теперь чашке необходимо сделать ручку. Ее также можно создать при помощи примитива Torus (Top). Выделите первый тор, щелкнув на нем мышью, и выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать).
В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта). При этом будет создан третий объект Torus (Top), который вы не увидите, так как он будет иметь аналогичные исходному объекту размеры и будет занимать такое же положение.
Выровняем полученную копию (объект Torus03) относительно объекта Tube (Трубка). Для этого вызовите окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов). Сначала выровняем его по оси Z. Установите в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) следующие параметры:
Нажмите кнопку Apply (Применить). При этом третий тор будет размещен в середине чашки.
Щелкните на объекте Torus03 правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню команду Rotate (Вращение) (рис. 2.46). При этом на месте координатных осей локальной системы координат появится схематическое отображение возможных направлений поворота объекта.
Рис. 2.46. Выбор в контекстном меню команды Rotate (Вращение)
Если подвести указатель к каждому из направлений, то схематическая линия под-светится желтым цветом. Это означает, что поворот будет произведен в данном направлении. Поверните объект по оси Y на 90° (рис. 2.47).
Рис. 2.47. Вращение объекта
Теперь выровняем объект Torus03 по оси Y относительно объекта Tube (Труба). Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Рис. 2.48. Настройки выравнивания объектов по оси Y
Нажмите кнопку Apply (Применить) (рис. 2.49).
Рис. 2.49. Вид объектов после выравнивания
Теперь нужно удалить часть тора, которая оказалась внутри чашки. Для этого убедитесь, что объект выделен, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в настройках объекта установите флажок Slice On (Удалить). В результате этого тор станет разомкнутым и появится возможность ограничить его размеры. Установите значение параметра Slice From (Удалить от) равным -89, а параметра Slice То (Удалить до) — 89. Уменьшите значение параметра Radius 1 (Радиус 1) до 65, а значение Radius 2 (Радиус 2) увеличьте до 8 (рис. 2.50).
Рис. 2.50. Чашка теперь имеет ручку
Наконец, перейдем к последнему этапу — созданию дна чашки. Для этого создайте в окне проекции стандартный примитив Cylinder (Цилиндр) так, как это описано выше. Перейдите на вкладку Modify (Изменение) и установите для него следующие параметры: Radius (Радиус) — 100, Height (Высота) — 10, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 5, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 30. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 2.51).
Рис. 2.51. Настройки объекта Cylinder (Цилиндр)
Выровняйте созданный объект относительно основания чашки, которым служит объект Tube (Трубка). Для этого выделите объект Cylinder (Цилиндр) и вызовите окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов), выполнив команду Tools > Align (Инструменты > Выравнивание). Щелкните на объекте Tube (Трубка), чтобы указать, относительно какого объекта будет происходить выравнивание. В диалоговом окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) выполните следующее.
Рис. 2.52. Готовая модель чашки
Чашка состоит из пяти объектов, поэтому, чтобы в дальнейшем легче было работать с чашкой как целым объектом, необходимо сгруппировать составные объекты. Для этого сделайте следующее.
Рис. 2.53. Выполнение команды Group > Group (Группировать > Группировка)
Рис. 2.54. Диалоговое окно Group (Группировка)
Создание граненого стакана
Для создания стакана подойдет примитив Tube (Трубка). Создав объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для него следующие параметры: Radius 1 (Радиус 1) — 100, Radius 2 (Радиус 2) — 90, Height (Высота) — 280, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 5, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 2, Sides (Количество сторон) — 11. Чтобы на объекте обозначились грани, снимите флажок Smooth (Сглаживание). Теперь создадим дно стакана. Для этого клонируйте имеющийся объект Tube (Трубка), выполнив команду Edit > Clone (Правка > Клонировать). В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта). Как вы уже знаете, клонированный объект будет обладать теми же параметрами, что и исходный.Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и измените некоторые параметры нового объекта: Radius 2 (Радиус 2) — 0 (благодаря этому дно будет сплошное), Height (Высота)--22, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 2 (рис. 2.66).
Рис. 2.66. Настройки объекта, используется в качестве дна стакана
Сгруппируем два созданных объекта, чтобы в дальнейшем можно было легко работать с ними. Для этого сделайте следующее.
Рис. 2.67. Создание группы объектов Стакан
Выровняем полученную группу объектов относительно полки для посуды, а точнее относительно объекта Box01. Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку ОК.
Выделите группу объектов Стакан и щелкните на ней правой кнопкой мыши. Выберите в контекстном меню команду Move (Переместить) и подведите указатель к одной из осей — X пли Y. Перемещая объект вдоль выбранной оси, добейтесь, чтобы стакан был расположен так, как показано на рис. 2.68.
Рис. 2.68. Расположение стакана на полке для посуды
Пролистайте книгу назад и посмотрите на рис. 2.34. Как видите, вам удалось создать сцену при помощи только стандартных примитивов и основных операций с объектами. Правда, эта сцена в окнах проекций выглядит совсем не реалистично. Даже если вы нажмете клавишу F9 и визуализируете сцену, она станет не намного красивее. В чем же причина? Создание моделей — это лишь первый этап работы над трехмерной сценой. Чтобы визуализированное изображение приобрело более реалистичный вид и стало похожим на фотографию, над сценой нужно еще немало поработать — создать источники света, материалы, задать параметры визуализации. Обо всем этом читайте в следующих главах книги.
Готовый файл сцены можно найти на компакт-диске в папке chO2/Examples. Файл сцены называется Урок1 .max.
Подведем итоги — в этом уроке вы научились:
Создание объектов и работа с ними
Начиная изучать 3ds max 7, прежде всего нужно освоить основные приемы работы с объектами сцены: создание простейших примитивов, выделение объектов, выравнивание их относительно друг друга, изменение их размещения и положения отображения в окне проекций, масштабирование, перемещение и вращение. Эти простейшие операции служат основой последующей деятельности в 3ds max 7.Очень многие объекты в реальной жизни представляют собой комбинации простейших трехмерных примитивов. Так, например, стол состоит из параллелепипедов, настольная лампа — из цилиндров и полусферы, а автомобильная покрышка — это нн что иное, как тор. В трехмерном виртуальном пространстве практически все сцены в большей или меньшей степени используют имеющиеся в программе примитивы. Стандартные объекты 3ds max 7 представляют собой "строительный материал", с помощью которого легко создавать модели.
Создание объектов
Объекты в 3ds max 7 создаются при помощи команд пункта главного меню Create (Создание) или одноименной вкладки командной панели. Чаще используется второй способ, так как он является более удобным.Чтобы создать объект, сделайте следующее.
Объекты можно создавать и путем ввода параметров объекта в свитке Keyboard Entry (Ввод с клавиатуры) (рис. 2.12). Для этого после нажатия кнопки с названием примитива перейдите в появившийся ниже свиток, введите параметры объекта, координаты точки расположения и нажмите кнопку Create (Создать).
Рис. 2.12. Свиток Keyboard Entry (Ввод с клавиатуры)
Объект в окне проекции может быть представлен по-разному: сглажено — режим просмотра Smooth + Highlights (Сглаживание), в виде сетчатой оболочки — Wireframe (Каркас), в виде рамки редактирования — Bounding Box (Ограничивающий прямоугольник) и др.
Упрощенное отображение объектов в окнах проекций нужно для того, чтобы пользователю было легче управлять сложными сценами с большим количеством объектов и полигонов.
В терминологии, используемой для работы с 3ds max 7, часто можно встретить понятие Gizmo (Габаритный контейнер Гизмо). Он ограничивает геометрические размеры объекта и имеет вид квадратных скобок. Gizmo (Габаритный контейнер Гизмо) с формой сферы или цилиндра используется также при создании изображений атмосферных эффектов — определяет границы их распространения (например, горение в объеме шара).
Чтобы изменить вариант отображения объекта в окнах проекций, щелкните правой кнопкой мыши на названии окна проекции и в контекстном меню выберите нужный режим (рис. 2.13).
Рис. 2.13. Выбор режима отображения объектов
Создание подставки для тарелок
Следующий этап — создание подставки для тарелок. Для этого будем использовать уже знакомый вам объект Torus (Top). Создайте его в окне проекции, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели.Установите для объекта следующие параметры: Radius 1 (Радиус 1) — 348, Radius 2 (Радиус 2) — 5, Rotation (Вращение) — 0, Twist (Скручивание) — 0, Segments (Количество сегментов) — 32, Sides (Количество сторон) — 9. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание). Как вы видите, созданный объект расположен не так, как надо (рис. 2.60).
Рис. 2.60. Новый объект Torus (Top) в сцене
Щелкните на созданном объекте правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню команду Rotate (Вращение). Поверните объект вдоль оси X или Y (это зависит от того, как у вас расположена полка в окне проекций) таким образом, чтобы он располагался перпендикулярно объектам Box01 и Вох02. Выровняйте положение тора относительно объекта Вох02. Для этого в диалоговом окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) выполните следующее.
Рис. 2.61. Расположение объектов в сцене после выравнивания
Теперь нужно удалить часть тора, которая оказалась за полкой. Мы уже выполняли подобную операцию, когда создавали ручку чашки. Убедитесь, что объект выделен, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, и в настройках объекта установите флажок Slice On (Удалить). После этого появится возможность разомкнуть тор и удалить ненужную его часть. Установите значение параметра Slice From (Удалить от) равным -180, а параметра Slice To (Удалить до) — 90 (рис. 2.62).
Рис. 2.62. Сцена после удаления ненужной части тора
Теперь создадим копию нашего тора. Выделите объект, щелкнув на нем мышью, и выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать). В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта).
Щелкните на созданном объекте правой кнопкой мыши. Выберите в контекстном меню команду Move (Перемещение) и передвиньте объект вдоль полки.
Нажав и удерживая клавишу Ctrl, щелкните на обоих объектах (исходном) и полученному) — объекты выделятся. Еще раз выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать). В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта). Переместите полученные объекты вдоль полки. Повторите клонирование еще раз и создайте третью пару объектов. Переместите их вдоль полки. Подставка для тарелок готова (рис. 2.63).'
Рис. 2.63. Сцена после создания подставки для тарелок
Создание полки
Для моделирования полки для посуды подойдет стандартный примитив Box (Параллелепипед). Для его создания выполните следующее.Теперь необходимо задать параметры объекта. Для этого перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Установите для объекта следующие параметры: Length (Длина) - 445, Width (Ширина) - 1870, Height (Высота) - 18 (рис. 2.55).
Рис. 2.55. Настройки объекта Box (Параллелепипед)
Выделите созданный примитив и выровняйте его относительно чашки.
Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку Apply (Применить) (рис. 2.56).
Рис. 2.56. Выравнивание объектов по оси Z
При выравнивании обычного объекта относительно сгруппированного необходимо щелкать на том элементе группы, относительно которого нужно выровнять. В нашем случае — это основание чашки (объект Torus02).
Выделите объект Box (Параллелепипед) и щелкните на нем правой кнопкой мыши. Выберите в контекстном меню команду Move (Перемещение) и подведите указатель к одной из осей — X или Y. Перемещая объект вдоль выбранной оси, добейтесь, чтобы чашка была расположена так, как показано на рис. 2.57.
Рис. 2.57. Расположение объектов в сцене
Теперь создадим копию объекта Box (Параллелепипед). Выделите объект, щелк-пун на нем мышью, и выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать). В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта).
Щелкните на созданном объекте правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню команду Rotate (Вращение). При этом на месте координатных осей локальной системы координат появится схематическое отображение возможных направлений поворота объекта. Если подвести указатель к каждому из направлений. то схематическая линия подсветится желтым цветом. Это означает, что поворот будет произведен в данном направлении. Поверните объект по оси X на 90° (рис. 2.58).
Рис. 2.58. Выполнение операции Rotate (Вращение)
Выровняем объект Вох02 относительно первого параллелепипеда. Убедитесь, что созданный объект выделен, и выполните в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) следующие действия.
Рис. 2.59. Полка для посуды с чашкой
Создание тарелок
На этом этапе создадим тарелки, которые поместим в подставку. Для создания тарелки используйте примитив Cone (Конус).Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для него следующие параметры: Radius 1 (Радиус 1) — 206, Radius 2 (Радиус 2) — 159, Height (Высота) — 57, Height Segments (Количество сегментов но высоте) — 5, Сар Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 80. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание).
Выровняем полученный объект относительно полки для посуды. Сначала необходимо выровнять его относительно объекта Box01. Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку ОК.
Чтобы выровнять тарелку относительно объекта Вох02, установите в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) следующие параметры:
Нажмите кнопку ОК.
Осталось выровнять тарелку относительно подставки, а именно слева относительно второго объекта Torus (Top). Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку ОК.
Теперь тарелка займет правильное положение в подставке (рис. 2.64).
Рис. 2.64. Сцена после вставки тарелки в подставку
Создайте еще одну тарелку. Для этого выделите объект, щелкнув на нем мышью, it выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать).
В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта).
Конечно, созданные таким образом тарелки будут похожи на настоящие, только если смотреть на них под определенным углом. В этом заключается одна из хитростей трехмерной графики. Моделировать объект следует только той стороной, которая будет видна зрителю. В нашем примере тарелки выгнуты с одной стороны (с той, которая обращена к зрителю), но не вогнуты с другой.
Выровняйте созданный объект относительно подставки, а именно слева относительно четвертого объекта Torus (Top). Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку ОК.
Получились две тарелки в подставке (рис. 2.65).
Рис. 2.65. Сцена с двумя тарелками в подставке
Типы объектов
Объекты в 3ds max 7 можно разделить на несколько категорий:Первая группа объектов, с которой обычно знакомятся начинающие разработчики ЗО-анимации — это Geometry (Геометрия). Объекты этой группы представляют собой простейшие трехмерные геометрические фигуры: Sphere (Сфера), Box (Параллелепипед), Cone (Конус), Cylinder (Цилиндр), Torus (Top), Plane (Плоскость) и др. Объекты Geometry (Геометрия) делятся на две группы: Standard Primitives (Простые примитивы) и Extended Primitives (Сложные примитивы). К группе Extended Primitives (Сложные примитивы) относятся, например, Hedra (Многогранник), ChamferCylinder (Цилиндр с фаской), Torus Knot (Тороидальный узел) и т. д.
Очевидно, создатели 3ds max 7 обладали некоторой долей юмора, поскольку в число Standard Primitives (Простые примитивы) они включили не совсем простой объект — Teapot (Чайник) (рис. 2.7). Этот примитив любят многие разработчики трехмерной графики и часто используют для различных целей. Например, с его помощью очень удобно изучать действие различных модификаторов, так как Teapot (Чайник) имеет неправильную форму, и любые деформации очень хорошо на нем видны. Объект Teapot (Чайник) можно также использовать для того, чтобы посмотреть, как будет выглядеть на объекте созданный материал.
Рис. 2.7. Объект Teapot (Чайник) в окнах проекций
Начиная с 3ds max шестой версии, в программе появились группы объектов АЕС Extended (AEC (Architectural, Engineering and Construction)) — архитектурные, инженерные и конструкторские работы (АПК).(Дополнительные объекты для АИК), Doors (Двери), Windows (Окна), Stairs (Лестницы) и др. Как нетрудно догадаться, эти объекты служат для проектирования архитектурных сооружений.
В версиях 3ds max более ранних, чем шестая, отсутствовали такие необходимые для архитектурного проектирования объекты, как окна и двери. Этот недостаток можно было устранить подключением бесплатных модулей Doors (Двери) и Windows (Окна), разработанных фирмой-производителем 3ds max 7 — компанией Discreet. В шестой версии 3ds max Doors (Двери) и Windows (Окна) были добавлены в стандартный список объектов. Настройки этих объектов совпадают с настройками вышеупомянутых подключаемых модулей для 3ds max четвертой и пятой версий.
Группа объектов Doors (Двери) (рис. 2.8) позволяет создать три типа дверей — Pivot (Закрепленные на оси), Sliding (Раздвигающиеся) и BiFold (Складывающиеся). Первые напоминают обычные входные двери, вторые — двери куне, а третьи — автобуса. Можно создавать одинарные или парные двери при помощи параметра Double Doors (Двойные дверцы), регулировать размер дверной коробки — параметры Width Frame (Ширина рамы) и Depth Frame (Глубина рамы), самих объектов — Height (Высота), Width (Ширина), Depth (Глубина) и даже толщину стекол — Glass Thickness (Толщина стекла). Параметр Open (Открытие) позволяет указать, насколько двери открыты.
Рис. 2.8. Объекты Doors (Двери) в окне проекции
Группа объектов Windows (Окна) (рис. 2.9) позволяет добавлять в сцену шесть типов окон: Sliding (Раздвигающиеся), Pivoted (Закрепленные на оси), Awning (Навесные), Casement (Створчатые), Projected (Проектируемые), Fixed (Закрепленные). Их основное отличие — в способе открытия:
Рис. 2.9. Объекты Windows (Окна) в окне проекции
Следующая группа объектов — Stairs (Лестницы) — также является необходимым инструментом для проектирования архитектурных сооружений (рис. 2.10).
Рис. 2.10. Объекты Stairs (Лестницы)
В 3ds max 7 можно создавать четыре типа лестниц: L-Type (L-образная), Straight (Прямая), Spiral (Винтовая) и U-Type (U-образная). Объекты Stairs (Лестницы) могут быть Open (Открытые), Closed (Закрытые) и Box (С основанием).
Отдельно регулируется наличие перил с правой и левой сторон при помощи параметра Hand Rail (Перила), их высота — Rail Height (Высота перил) и расположение относительно ступенек — Rail Path (Путь перил), а также высота — Thickness (Толщина) — и ширина ступенек — Depth (Глубина).
Для спиральной лестницы дополнительно указывается Radius (Радиус), наличие опоры — Center Pole (Центральная опора), а параметр Layout (Расположение) задает направление такой лестницы по часовой стрелке и против нее.
В группу АЕС Extended (Дополнительные объекты для архитектурных, инженерных и конструкторских работ) входят объекты Foliage (Растительность), Railing (Ограждение) и Wall (Стена). Объекты Railing (Ограда, перила) и Wall (Стена), как и описанные выше объекты Doors (Двери) и Windows (Окна), применяются в архитектурном моделировании.
Объект Foliage (Растительность) (рис. 2.11) служит для моделирования трехмерной растительности. Трехмерное моделирование флоры обычно сопряжено с большими трудностями.
Рис. 2.11. Объекты Folisgs (Растительность)
Например, чтобы созданное дерево выглядело реалистично, необходимо не только подобрать качественную текстуру, но и смоделировать сложную геометрическую модель. Таких моделей долгое время в стандартном инструментарии 3ds max не было. Для создания растительности использовались разнообразные дополнительные модули — Onyx TreeStorm, TreeShop, Druid и др.
Дополнительные модули — это небольшие подключаемые к 3ds max приложения, которые расширяют ее возможности. Подробнее о дополнительных модулях читайте в гл. 8.
Начиная с шестой версии, в 3ds max появился инструмент для моделирования флоры. При помощи объекта Foliage (Растительность) можно создавать растительные объекты, которые загружаются из библиотеки Plant Library (Библиотека растений). Создаваемому объекту автоматически назначается свой материал. Чтобы деревья и кусты не были похожи один на другой, используется параметр Seed (Случайная выборка), который определяет случайное расположение веток и листьев объекта.
Еще один тип объектов, который доступен пользователям 3ds max 7 — BlobMesh (Блоб-поверхность). Он открывает возможность создания трехмерных тел при помощи метасфер. Этот объект расположен на командной панели в группе Compound Objects (Составные объекты).
Работать с метасферами можно двумя способами. Первый заключается в том, что поверхность составляется из отдельных объектов. Второй состоит в том, что любой объект можно преобразовать в метаболический. При этом каждая вершина преобразованного объекта будет обладать свойствами метасферы. Объекты типа BlobMesh (Блоб-поверхность) удобно использовать вместе с модулем для работы с частицами Particle Flow (см. урок 9 в гл. 4).
В 3ds max 7 также можно создавать такой тип объектов, как частицы Particle Systems (Системы частиц). Частицы очень удобно использовать в сценах, в которых требуется смоделировать множество объектов одного типа, например снежинок, осколков от взрыва и т. д.
Создание полки для посуды
Если вы собираетесь стать профессионалом в разработке трехмерной графики, вы должны научиться видеть простое в сложном. Например, если вы собираетесь моделировать сложный объект, внимательно проанализируйте его геометрию. Если она будет иметь правильные очертания, это будет означать, что для создания трехмерной модели можно использовать стандартные объекты-примитивы.Такой метод моделирования быстр и несложен, а кроме того, позволяет использовать в сиенах оптимально низкое количество полигонов.
Последний фактор особенно важен, если разрабатываемая сцена содержит большое количество объектов.
На рис. 2.34 показано, что можно сделать с помощью простейших объектов. Возможно, в это трудно поверить, но в этой сцене использовались только стандартные примитивы 3ds max 7.
Рис. 2.34. Сцена, созданная при помощи только стандартных примитивов
Рассмотрим ее создание подробно. Смоделировав подобную сцену, вы научитесь создавать объекты и производить с ними основные операции: выравнивание, перемещение, вращение, клонирование, группировку.
Вращение
При выборе в контекстном меню команды Rotate (Вращение) на месте осей системы координат объекта появится схематическое отображение возможных направлений поворота (рис. 2.26). Если подвести указатель мыши к каждому из направлений, схематическая линия подсвечивается желтым цветом, то есть поворот будет произведен в данном направлении.
Рис. 2.26. Поворот объекта
В процессе поворота в окне проекций появляются цифры, определяющие угол поворота вдоль каждой из осей.
Для вращения выделенного объекта также можно использовать клавишу Е.
Выделение объектов
В 3ds max 7 существует несколько способов выделения объектов. Самый простой — щелчок на объекте инструментом Select Object (Выделение объекта), который расположен на основной панели инструментов. Если вы находитесь в режиме отображения объектов Wireframe (Каркас), объект станет белым (рис. 2.14).
Рис. 2.14. Выделенный объект в режиме Wireframe (Каркас)
При работе в режиме Wireframe (Каркас) лучше не выбирать для отображения объектов белый цвет, так как не будет заметна разница между выделенным и невыделенным объектами.
В режиме Smooth + Highlights (Сглаженный) вокруг выделенного объекта появятся квадратные скобки белого цвета (рис. 2.15).
Рис. 2.15. Выделенный объект в режиме Smooth + Highlights (Сглаженный)
Для выделения более чем одного объекта можно использовать клавишу Ctrl. Удерживая ее, щелкайте на объектах, которые вы желаете выделить. Чтобы убрать объект из числа выделенных, удерживая клавишу Alt, щелкните на объекте, с которого вы желаете снять выделение.
Другой способ одновременного выбора нескольких объектов — выделение области. Есть несколько вариантов выделения объектов в этом режиме. По умолчанию используется Rectangular Selection Region (Прямоугольная область выделения). Для выделения объектов в этом режиме необходимо щелкнуть и, удерживая левую кнопку мыши, провести в окне проекции прямоугольник. Объекты, находящиеся внутри данного прямоугольника, будут выделены (рис. 2.16).
Рис. 2.16. Выделение объектов в режиме Rectangular Selection Region (Прямоугольная область выделения)
Можно также выделять объекты, заключенные в разные фигуры (например, в окружность). Для переключения между режимами выделения области нужно использовать кнопку на основной панели инструментов. Доступны пять вариантов выделения (рис. 2.17).
Рис. 2.17. Кнопки выделения области
При выделении области с помощью описанных кнопок можно также пользоваться расположенной рядом кнопкой Window/Crossing (Окно/Пересечение).
Кроме уже знакомого Rectangular Selection Region (Прямоугольная область выделения), это следующие:
Рис. 2.18. Выделение объектов в режиме Circular Selection Region (Круглая область выделения)
Рис. 2.19. Выделение объектов в режиме Fence Selection Region (Произвольная область выделения)
Рис. 2.20. Выделение объектов в режиме Lasso Selection Region (Выделение лассо)
Рис. 2.21. Выделение объектов в режиме Paint Selection Region (Выделение кистью)
Когда включен режиме Crossing (Пересечение) при выделении области, то выделенными станут все объекты, которые полностью или частично попадут в эту область. Если включить режим Window (Окно), выделенными будут только те объекты, которые полностью попали в область выделения.
Чтобы выделить какой-либо объект сцены, можно также использовать команду меню Edit > Select By > Name (Правка > Выделить по > Имя). После этого на экране появится окно Select Objects (Выбор объектов) со списком всех объектов сцены (рис. 2.22).
Рис. 2.22. Окно Select Objects (Выбор объектов)
В области List Types (Типы списка) этого окна можно выбрать категории отображаемых объектов, а в области Sort (Сортировка) определить способ отображения — Alphabetical (В алфавитном порядке), By Type (По типу), By Color (По цвету), By Size (По размеру). Окно выбора объектов удобно использовать в том случае, если сцена содержит много объектов. В сложных сценах часто бывает трудно при помощи мыши выделить нужные объекты.
Для вызова окна Select Objects (Выбор объектов) можно использовать клавишу Н или кнопку Select by Name (Выбор по имени) на основной панели инструментов.
При работе со сценами, содержащими большое количество небольших объектов, существует вероятность случайного выделения объекта или снятия выделения с объекта. Чтобы нечаянно не снять выделение с объекта, над которым вы работаете, можно использовать команду Selection Lock Toggle (Блокирование выделения). Выделите нужный объект и нажмите кнопку с изображением замка, расположенную под шкалой анимации, или клавишу Пробел.
Выравнивание объектов
В процессе работы часто приходится передвигать объекты, выравнивая их положение относительно друг друга.Например, при создании сложной модели, детали которой моделируются отдельно, на заключительном этапе необходимо совместить элементы вместе, Чтобы выровнять один объект относительно другого, нужно выделить первый объект, выполнить команду Tools > Align (Инструменты > Выравнивание) и щелкнуть на втором объекте. На экране появится окно (рис. 2.28), в котором необходимо указать принцип выравнивания, например, можно задать координатную ось или точки на объектах, вдоль которых будет происходить выравнивание.
Рис. 2.28. Окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов)
Допустим, если необходимо выровнять объект меньшего размера относительно объекта большего размера так, чтобы первый находился в центре второго, то в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующее:
Нажмите кнопку ОК или Apply (Применить).
Объекты изменят свое положение в сцене сразу же после того, как вы зададите необходимые настройки в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов). Однако если выйти из этого окна, не нажав кнопку ОК или Apply (Применить), объекты вернутся в исходное положение.
Для выравнивания объектов также можно использовать сочетание клавиш Alt+A.
В 3ds max 7 появилась новая возможность выравнивания объектов, которая называется Quick Align (Быстрое выравнивание). С помощью этой команды можно выровнять объекты, не вызывая окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов). Выравнивание производится по опорным точкам объектов.
DS MAX 7
Bend(Изгиб)
Назначение данного модификатора — деформировать объект (рис. 3.6), сгибая его оболочку под определенным углом Angle (Угол) относительно некоторой оси Bend Axis (Ось изгиба). Этот модификатор, как и многие другие, имеет на свитке Parameters (Параметры) область Limits (Пределы), с помощью параметров которой можно определить границы применения модификатора (рис. 3.7).
Рис. 3.6. Примеры использования модификатора Bend (Изгиб)
Рис. 3.7. Настройки модификатора Bend (Изгиб)
Булевы операции
Создавая объект в сцене, необходимо учитывать особенности его геометрии. Несмотря на то что один и тот же трехмерный объект всегда можно смоделировать несколькими способами, как правило, существует один, который является наиболее быстрым и удобным.Опытный аниматор с первого взгляда на эскиз будущей модели определяет способ моделирования объекта, однако начинающему пользователю это не всегда под силу.
Одним из наиболее удобных и быстрых способов моделирования является создание трехмерных объектов при помощи булевых операций.
Например, если два объекта пересекаются, на их основе можно создать третий объект, который будет представлять собой результат сложения, вычитания или пересечения исходных объектов.
Модели, создаваемые в трехмерной графике, можно условно разделить на две группы — органические и неорганические. К первой категории относятся объекты живой природы, такие как растения, животные, люди, ко второй — элементы архитектуры, а также предметы, созданные человеком (автомобили, техника и др.).
Разница подходов к моделированию объектов первой и второй группы столь велика, что в зависимости от конкретных задач для реализации проекта могут использоваться различные пакеты для работы с трехмерной графикой.
Поскольку в 3ds max основной акцент делается на моделирование неорганических объектов, то есть архитектурную визуализацию и разработку компьютерных игр, то булевы операции — это незаменимый инструмент для каждого пользователя 3ds max.
С другой стороны, они совсем не подходят для создания большинства органических объектов. Например, смоделировать лицо человека при помощи булевых операций практически невозможно.
Рассмотрим булевы операции. На рис. 3.51 представлено исходное изображение. В 3ds max 7 доступны четыре типа булевых операций.
Рис. 3.51. Расположение объектов перед выполнением булевых операций
Рис. 3.52. Объекты после выполнения булевой операции Union (Сложение)
Рис. 3.53. Объекты после выполнения булевой операции Intersection (Пересечение)
Рис. 3.54. Объекты после выполнения булевой операции Subtraction (Исключение)
Рис. 3.55. Объекты после выполнения булевой операции Cut (Вычитание)
Вы можете получить дополнительную информацию о булевых операциях, просмотрев видеоурок, посвященный этому способу моделирования. Запустите файл video3_3.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch03/Videotutors.
Рис. 3.56. Настройки объекта Boolean (Булева операция)
Несмотря на то что булевы операции 3ds max 7 широко применяются при создании трехмерных проектов, они имеют ряд недостатков, и построение оболочки результирующей модели нередко происходит с ошибками. По этой причине многие разработчики трехмерной графики используют в своих проектах дополнительный модуль Power Booleans. Он позволяет создавать модели с более точной геометрией, чем те, которые можно получить, используя стандартные средства, а также быстрее строит полигональную сетку. Это особенно заметно при работе с объектами, имеющими большое количество полигонов.
Моделирование с использованием булевых операций подробно рассмотрено в разд. "Урок 6. Моделирование винта".
Деформирующие модификаторы
Основные модификаторы, деформирующие объект, называются параметрические модификаторы (Parametric Modifiers). С помощью таких модификаторов можно деформировать объект самыми различными способами. К деформирующим модификаторам также относятся модификаторы свободных деформаций (Free Form Deformers). Каждый из параметрических модификаторов содержит два режима редактирования подобъектов.Управление положением габаритного контейнера модификатора осуществляется при помощи параметра Gizmo (Гизмо). Задание центра применения модификатора — Center (Центр).
Переключиться в один из этих режимов можно, раскрыв список модификаторов в стеке модификаторов и выделив требуемый режим. В каждом из этих режимов можно изменять положение габаритного контейнера и центральной точки эффекта. Рассмотрим деформирующие модификаторы.
Displace (Смещение)
Этот модификатор оказывает разные воздействия на объект.Изменение геометрических характеристик объектов с помощью Displace (Смещение) осуществляется на основе черно-белого растрового изображения или процедурной карты (см. разд. "Процедурные карты" гл. 4).
Используя один из возможных вариантов проецирования карты искажения -Planar (Плоская), Cylindrical (Цилиндрическая), Spherical (Сферическая), Shrink Wrap (Облегающая), — можно деформировать поверхность объекта, изменяя при этом величину воздействия модификатора Strength (Сила воздействия).
Величина Decay (Затухание) определяет затухание деформации, получаемой при помощи модификатора Displace (Смещение).
При помощи настроек области Alignment (Выравнивание) можно управлять положением искажающей карты.
На рис. 3.8 показан результат применения к объекту модификатора Displace (Смещение). Его настройки приведены на рис. 3.9.
Рис. 3.8. Результат применения к объекту модификатора Displace (Смещение) с процедурной картой Checker (Шахматная текстура)
Рис. 3.9. Настройки модификатора Displace (Смещение)
Использование модификаторов
Модификатором называется действие, назначаемое объекту, в результате чего свойства объекта изменяются. Например, модификатор может действовать на объект, деформируя его различными способами — изгибая, вытягивая, скручивая и т. д. Модификатор также может служить для управления положением текстуры на объекте или изменять физические свойства объекта, например делать его гибким.Важным элементом интерфейса 3ds max 7 является Modifier Stack (Стек модификаторов) — список, расположенный на вкладке Modify (Изменение) командной панели (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Стек модификаторов
В этом списке отображается история применения некоторых инструментов (в том числе модификаторов) к выделенному объекту, а также представлены режимы редактирования подобъектов.
Стек модификаторов очень удобен, так как содержит полную историю трансформации объектов сцены. При помощи стека модификаторов можно быстро перейти К застройкам самого объекта и примененных к нему модификаторов, отключить действие модификаторов или поменять местами очередность их воздействия на объект. При выделении объекта или примененной к нему команды его параметры объекта появляются на вкладке Modify (Изменение) командной панели под стеком модификаторов (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Параметры объекта Box (Параллелепипед) на вкладке Modify (Изменение) под стеком модификаторов
Чтобы применить к объекту модификатор, нужно выделить объект и выбрать модификатор из списка Modifier List (Список модификаторов) на вкладке Modify (Изменение) командной панели. При этом название модификатора сразу появится в стеке. Назначить модификатор объекту можно также, воспользовавшись пунктом главного меню Modifiers (Модификаторы) (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Пункт Modifiers (Модификаторы) главного меню
Для удаления назначенного модификатора необходимо выделить его название в стеке модификаторов и нажать кнопку Remove modifier from the stack (Удалить модификатор из стека), расположенную под окном стека модификаторов (рис. 3.4).
Рис. 3.4. Удаление модификатора из стека
Действие модификатора можно приостановить. Эта возможность может пригодиться, когда необходимо проследить изменение объекта на разных этапах моделирования.
Для выключения действия модификатора достаточно щелкнуть на пиктограмме в виде лампочки, которая расположена слева от названия модификатора в стеке (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Стек модификаторов с выключенным модификатором Bend (Изгиб)
ПРИМЕЧАНИЕ
Прочитав описание модификаторов, вы узнаете об их настройках, а выполнив задания в конце этой, а также в других главах книги, вы сможете понять, в каких случаях следует использовать тот или иной модификатор. При этом в уроках подробно не описаны параметры модификаторов, а только приведены конкретные значения. При необходимости узнать о каком-либо параметре обращайтесь к теоретическому описанию модификаторов.
Список модификаторов очень длинный, и нет смысла перечислять все функции каждого из них, поэтому рассмотрим лишь наиболее используемые модификаторы.
Lattice (Решетка)
Этот модификатор создает на поверхности объекта решетку на полигональной основе (рис. 3.10).
Рис. 3.10. Примеры использования модификатора Lattice (Решетка)
В тех местах, где присутствуют ребра объекта, модификатор создает решетку, а на месте вершин устанавливает ее узлы.
В настройках модификатора (рис. 3.11) можно указать размер решетки при помощи параметра Radius (Радиус), количество сегментов — Segments (Количество сегментов) и сторон решетки — Sides (Стороны).
Рис. 3.11. Параметры модификатора Lattice (Решетка)
При построении решетчатой структуры могут быть задействованы: Struts Only From Edges (Только прутья решетки), Joints Only From Vertices (Только вершины) или и то, и другое — Both (Все).
Узлы решетки могут быть трех типов: Tetra (Тетраэдр), Octa (Октаэдр) и Icosa (Икосаэдр).
Для узлов можно также определить величину — Radius (Радиус) и количество сегментов — Segments (Количество сегментов).
Чтобы узлы и прутья решетки выглядели сглаженно, для каждого элемента (прутьев и вершин) предусмотрена возможность установить флажок Smooth (Сглаживание).
Пример использования модификатора Lattice (Решетка) описан в разд. "Урок 4. Моделирование напольного вентилятора" данной главы.
Mirror (Зеркало)
Этот модификатор очень полезен в тех случаях, когда необходимо быстро создать зеркальную копию объекта (рис. 3.12).
Рис. 3.12. Результат применения к объекту модификатора Mirror (Зеркало)
На рис. 3.13 показаны настройки модификатора Mirror (Зеркало).
Рис. 3.13. Настройки модификатора Mirror (Зеркало)
Копия может быть создана относительно одной из плоскостей (XY, YZ или ZX) или относительно одной из осей (X, Y или Z).
Установленный флажок Сору (Копировать) позволит создать копию объекта, не удаляя оригинал. Значение параметра Offset (Смещение) определяет величину смещения первого объекта относительно второго.
Пример использования модификатора Mirror (Зеркало) рассмотрен в разд. "Урок 2. Моделирование глаз персонажа" данной главы.
Моделирование при помощи редактируемых поверхностей
Еще один используемый в трехмерной графике способ моделирования — работа с редактируемыми поверхностями. Программа 3ds max 7 позволяет работать со следующими типами редактируемых поверхностей:Практически любой объект 3ds max 7 можно преобразовать в один из этих типов поверхностей. Для этого правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню, щелкните на пункте Convert To (Преобразовать) и в появившемся контекстном меню выберите один из типов (рис. 3.46). Все эти методы построения поверхностей схожи между собой, различаются они настройками моделирования на уровне под-объектов. Переключаясь в различные режимы редактирования подобъектов, можно перемещать, масштабировать, удалять и объединять их.
Рис. 3.46. Выбор типа поверхности в контекстном меню
В объектах типа Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) модель состоит из многоугольников.
Для работы с такими объектами можно использовать режимы редактирования Vertex (Вершина), Edge (Ребро), Border (Граница), Polygon (Полигон) и Element (Элемент) (рис. 3.47).
Рис. 3.47. Настройки поверхности Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) в режиме редактирования Border (Граница)
В объектах типа Editable Mesh (Редактируемая поверхность) модель состоит из треугольных rpaней. Для работы с Editable Mesh (Редактируемая поверхность) можно использовать режимы редактирования Vertex (Вершина), Edge (Ребро), Face (Грань), Polygon (Полигон) и Element (Элемент) (рис. 3.48).
Рис. 3.48. Настройки поверхности Editable Mesh (Редактируемая поверхность) в режиме редактирования Polygon (Полигон)
В объектах типа Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность) модель состоит из лоскутов треугольной или четырехугольной формы, которые создаются сплайнами Безье. Особенность этого типа редактируемой поверхности — гибкость управления формой создаваемого объекта. Для работы с Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность) можно использовать режимы редактирования Vertex (Вершина), Edge (Ребро), Patch (Патч), Element (Элемент) и Handle (Вектор) (рис. 3.49). NURBS Surface (NURBS-поверхность) — это поверхность, построенная на NURBS-кривых.
Рис. 3.49. Настройки поверхности Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность) в режиме редактирования Handle (Вектор)
Этот метод построения поверхностей основан на неоднородных рациональных В-силайнах (Non Uniform Rational B-Splines). Чаще всего данный способ исполь-зуется для моделирования органических объектов, анимации лица персонажен.
Этот метод является самым сложным в освоении, но вместе с тем самым гибким. На рис. 3.50 показаны настройки NURBS Surface (NURBS-поверхность).
Рис. 3.50. Настройки NURBS Surface (NURBS-поверхность)
Моделирование с использованием редактируемых поверхностей рассмотрено в разд. "Урок 4. Моделирование напольного вентилятора".
Модификаторы Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом)
При создании трехмерных моделей часто используются стандартные модификаторы Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом), которые схожи по своему действию и применяются к любой сплайновой форме.Результатом действия этих модификаторов на сплайн является поверхность, созданная сечением выбранной сплайновой формы.
Разница между этими модификаторами заключается в том, что при использовании Bevel (Выдавливание со скосом) можно дополнительно управлять величиной скоса выдавливаемых граней. Кроме того, модификатор Bevel (Выдавливание со скосом) позволяет применять трехуровневое выдавливание, с помощью которого можно придавать красивую форму краям выдавленной фигуры. На рис. 3.43 показаны настройки модификатора Bevel (Выдавливание со скосом).
Рис. 3.43. Настройки модификатора Bevel (Выдавливание со скосом)
Особенно удобно использовать модификаторы Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом) при разработке логотипов и работе с объемным текстом. Если в окне проекции создать сплайновую форму Text (Текст), а затем применить к ней один из модификаторов выдавливания, получится объемная надпись. С ней можно работать, как и с любым другим трехмерным объектом (рис. 3.44). Если немного пофантазировать, то можно найти немало способов использования объемного текста в трехмерных сценах: от вывески при входе в магазин до елочных украшений.
Рис. 3.44. Объемный текст, созданный с помощью выдавливания
Главной настройкой модификаторов Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом) является амплитуда выдавливания. Для модификатора Bevel (Выдавливание со скосом) — это параметр Height (Высота), а для Extrude (Выдавливание) — Amount (Величина). Величину скоса задает параметр Outline (Масштаб).
Вы можете получить дополнительную информацию о создании трехмерных объектов на основе сплайнового текста, просмотрев видеоурок, посвященный этому способу моделирования. Запустите файл video3_1.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO3/ Videotutors.
Еще один модификатор, применяющийся для выдавливания, — Bevel Profile (Выдавливание со скосом по заданному профилю). Он действует на сплайн аналогично Bevel (Выдавливание со скосом) с той лишь разницей, что в его настройках необходимо указывать трехмерную кривую, вдоль которой будет выдавливаться сплайн (рис. 3.45). Модификатор Extrude (Выдавливание) имеет несколько меньшие возможности по сравнению с Bevel Profile (Выдавливание со скосом по заданному профилю), однако разработчики трехмерной графики очень часто используют Extrude (Выдавливание). В частности, с его помощью удобно создавать геометрию помещений, моделируя сложные коридоры.
Рис. 3.45. Настройки модификатора Bevel Profile (Выдавливание со скосом по заданному профилю)
Моделирование с использованием трехмерных кривых подробно рассмотрено в разд. "Урок 3. Моделирование консервного ножа" данной главы.
Дополнительную информацию о создании трехмерных объектов на основе сплайнов вы можете получить, просмотрев видеоурок, посвященный этому способу моделирования. Запустите файл video3_2.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch03/Videotutors.
Модификаторы свободных деформаций
Модификаторы свободных деформаций (FFD) воздействуют на объект по одному и тому же принципу.После назначения любого из них вокруг объекта возникает решетка с ключевыми точками (рис. 3.36).
Рис. 3.36. Применение к объекту модификатора FFD 4x4x4
Эти точки привязываются к геометрическим характеристикам объекта, и при изменении положения любой из них объект деформируется.
Чтобы осуществить редактирование объекта при помощи модификаторов свободной деформации, необходимо развернуть список в стеке модификаторов (щелкнув на плюсике рядом с названием модификатора) и переключиться в режим редактирования Control Points (Ключевые точки).
Находясь в этом режиме, можно изменять положение ключевых точек, деформируя поверхность объекта (рис. 3.37).
Рис. 3.37. Настройки модификатора FFD 4x4x4 в режиме редактирования Control Points (Ключевые точки)
Основное отличие модификаторов свободной деформации друг от друга заключается в количестве ключевых точек, а также способе построения решетки (она может быть кубическая или цилиндрическая).
Пример использования модификатора FFD 4x4x4 рассмотрен в разд. "Урок 11. Работа с reactor 2" гл. 4.
Noise (Шум)
Этот модификатор имеет большое значение при моделировании природных ландшафтов.После его воздействия на объект поверхность становится зашумленной. Хаотическое искажение поверхности объекта может использоваться для создания любой неоднородной поверхности, например при имитации камня (рис. 3.14).
Рис. 3.14. Примеры использования модификатора Noise (Шум)
Модификатор создает искажения объекта в одном из трех направлений — X, Y пли Z.
Параметры, определяющие амплитуду воздействия вдоль каждой из осей, объединены в области Strength (Сила воздействия).
Модификатор Noise (Шум) содержит параметр зашумления Fractal (Фрактальный), с помощью которого можно имитировать естественное зашумление объектов (горный ландшафт, мятую бумагу и др.).
При установленном флажке Fractal (Фрактальный) становятся доступными два параметра зашумления — Roughness (Шероховатость) и Iterations (Количество итераций). Настройка Scale (Масштабирование) определяет масштаб зашумления, а величина Seed (Случайная выборка) служит для псевдослучайного создания эффекта.
Кроме всего прочего, модификатор Noise (Шум) имеет функцию Animate Noise (Анимация шума) (рис. 3.15).
Рис. 3.15. Настройки модификатора Noise (Шум)
Push (Выталкивание)
Этот модификатор искажает поверхность объекта, "раздувая" ее в направлении нормали к поверхности (рис. 3.16).
Рис. 3.16. Результат применения к объекту модификатора Push (Выталкивание)
Достаточно простой модификатор, имеющий всего лишь одну настройку — Push Value (Величина выталкивания).
Используя ключевые кадры (см. разд. "Общие сведения о трехмерной анимации" ГЛ. 1) и установив определенное значение Push Value (Величина выталкивания), можно добиться того, что объект будет "дышать".
Редактирование сплайнов
Любой сплайновый примитив можно преобразовать в так называемый Editable Spline (Редактируемый сплайн), который позволяет изменять форму объектов.Можно не преобразовывать сплайновую фигуру в Editable Spline (Редактируемый сплайн), а назначить объекту модификатор Edit Spline (Редактировать сплайн). В результате применения этого модификатора объект наделяется всеми свойствами редактируемого сплайна.
В отличие от всех сплайновых примитивов, объект Line (Линия) по умолчанию обладает всеми свойствами редактируемого сплайна, поэтому конвертировать его в редактируемый сплайн не имеет смысла.
Для преобразования сплайна в редактируемый щелкните на нем правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выберите команду Convert To > Convert to Editable Spline (Преобразовать > Преобразовать в редактируемый сплайн) (рис. 3.40). Форма сплайнового объекта, преобразованного в редактируемый сплайн, может быть откорректирована на следующих уровнях подобъектов: Vertex (Вершина), Segments (Сегменты) и Spline (Сплайн). Для перехода в один из этих режимов редактирования выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и, развернув список в стеке модификаторов, переключитесь в нужный режим редактирования.
Рис. 3.40. Открытие подменю Convert То (Преобразовать)
Переключаться между режимами редактирования можно при помощи кнопок в свитке Selection (Выделение), который присутствует в каждом режиме (рис. 3.41).
Рис. 3.41. Свиток настроек Selection (Выделение)
Редактируемый сплайн имеет большое количество настроек, которые позволяют вносить любые изменения в структуру объекта. Например, при помощи кнопки Attach (Присоединить) в свитке Geometry (Геометрия) настроек объекта вы можете присоединить к данному объекту любой другой имеющийся в сцене. В режиме редактирования подобъектов Vertex (Вершина) можно изменить характер поведения кривой в точках изломов. Точки излома — это участки, в которых кривая изгибается. Они могут выглядеть по-разному: в виде острых углов или закругленных участков. Чтобы изменить характер излома, в настройках режима редактирования Vertex (Вершина) установите переключатель New Vertex Type (Тип излома вершины) в одно из положений: Linear (Прямой), Bezier (Безье), Smooth (Сглаженный) или Bezier Corner (Угол Безье). Тип излома вершин можно также изменить при помощи контекстного меню. Для этого нужно выделить необходимые вершины, щелкнуть правой кнопкой мыши в окне проекции и выбрать характер излома.
В зависимости от характера излома выделенные вершины по-разному отображаются в окне проекции — вершины типов Bezier (Безье) и Bezier Corner (Угол Безье) имеют специальные маркеры, с помощью которых можно управлять формой искривления.
Relax (Ослабление)
В процессе создания трехмерной модели часто приходится сглаживать образовавшиеся при деформации объекта острые углы (рис. 3.17). Используя модификатор Relax (Ослабление), можно исправить этот недостаток, указав в настройках Relax Value (Степень ослабления) и Iterations (Количество итераций) соответствующие значения. В настройках этого модификатора также имеется параметр Save Outer Corners (Сохранить внешние углы), который закрепляет позицию вершин объекта (рис. 3.18).
Рис. 3.17. Примеры использования модификатора Relax (Ослабление)
Рис. 3.18. Настройки модификатора Relax (Ослабление)
Ripple (Рябь)
Этот модификатор предназначен для моделирования на поверхности объекта ряби, расходящейся из одной точки (рис. 3.19). Эффект имеет следующие параметры: Amplitude 1 (Амплитуда 1) и Amplitude 2 (Амплитуда 2) — амплитуды первичной и вторичной волны, Wave Length (Длина волны) — длина волны, Decay (Затухание) — степень затухания. Параметр Phase (Фаза), предназначенный для анимирования эффекта, позволяет использовать поверхность, деформированную с помощью Ripple (Рябь), для моделирования жидкостей (рис. 3.20).
Рис. 3.19. Результат применения к объекту модификатора Ripple (Рябь)
Рис. 3.20. Настройки модификатора Ripple (Рябь)
Shell (Оболочка)
Этот модификатор воздействует на Editable Mesh (Редактируемая поверхность), Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность), Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность) и NURBS-поверхности (см. ниже), придавая им толщину. Ценность этого модификатора заключается в том, что на основе плоской поверхности можно быстро получить объемную модель (рис. 3.21).
Рис. 3.21. Результат применения к объекту модификатора Shell (Оболочка)
Два основных параметра модификатора: Inner Amount (Внутреннее наращивание оболочки) и Outer Amount (Внешнее наращивание оболочки). Количество сегментов наращиваемой оболочки определяется параметром Segments (Количество сегментов). Есть также функция автоматического сглаживания ребер Auto Smooth Edge (Автоматическое сглаживание ребер) и возможность выдавливания ребер (параметр Bevel Edges (Края скоса) по кривой Bevel Spline (Сплайн скоса) (рис. 3.22).
Рис. 3.22. Настройки модификатора Shell (Оболочка)
Skew(Перекос)
Этот модификатор перекашивает объект (рис. 3.23). На рис. 3.24 показаны настройки модификатора Skew (Перекос).
Рис. 3.23. Результат применения к объекту модификатора Skew (Перекос)
Рис. 3.24. Настройки модификатора Skew (Перекос)
Величина деформации определяется параметром Amount (Величина).
Также можно задать ось скоса, установив переключатель Skew Axis (Ось перекоса) в положение X, Y или Z.
Направление скоса задается числовым значением параметра Direction (Направление).
Slice (Срез)
Данный модификатор часто используется в тех случаях, когда необходимо разрезать объект на части (рис. 3.25), например при демонстрации сечения некоторой области.
Рис. 3.25. Результат применения к объекту модификатора Slice (Срез)
Модификатор Slice (Срез) не имеет числовых параметров (рис. 3.26).
Рис. 3.26. Настройки модификатора Slice (Срез)
Объект, к которому он применяется, разрезается плоскостью одним из возможных типов сечения: Refine Mesh (Добавление новых вершин в точках пересечения плоскости с объектом), Split Mesh (Создание двух отдельных объектов), Remove Top (Удаление всего, что находится выше плоскости сечения), Remove Bottom (Удаление всего, что находится ниже плоскости сечения).
Пример использования модификатора Slice (Срез) рассмотрен в разд. "Урок 7. Создание простейшей анимации" гл. 4.
Создание глазного яблока
Создайте в окне проекции объект Torus (Top), который будет играть роль глазного яблока.Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для объекта следующие параметры: Radius 1 (Радиус 1) — 18, Radius 2 (Радиус 2) — 13, Rotation (Вращение) — 0, Twist (Скручивание) — 0, Segments (Количество сегментов) — 40, Sides (Количество сторон) — 30.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите переключатель Smooth (Сглаживание) в положение All (Все) (рис. 3.58).
Рис. 3.58. Настройки объекта Torus (Top)
Создание лопастей вентилятора
В качестве рабочего материала для редактирования трехмерной поверхности используем стандартный примитив Sphere (Сфера).Создайте его в окне проекции, после чего щелкните правой кнопкой мыши на названии окна проекции и в контекстном меню выберите режим отображения объектов Edged Faces (Контуры граней). В этом режиме будет видна сетчатая оболочка объекта, что нам в данном случае необходимо для выполнения дальнейших операций с этим примитивом.
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели.
Установите для объекта следующие параметры: Radius (Радиус) — 40, Segments (Количество сегментов) — 9, Hemisphere (Полусфера) — 0,5. Также установите переключатель в положение Chop (Поделить пополам).
Это позволит получить полусферу с количеством сегментов в два раза меньшим, чем на цельном объекте.
В результате вы получите объект, показанный на рис. 3.97. Он будет связующим элементом между тремя лопастями вентилятора.
Рис. 3.97. Объект после преобразования в полусферу
Чтобы была возможность изменять форму полусферы, конвертируйте объект в Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность).
Для этого щелкните правой кнопкой мыши на объекте и выполните команду Convert To > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность) (рис. 3.98).
Рис. 3.98. Выбор команды Convert to > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность) в контекстном меню программы
Выделите объект Sphere (Сфера) в окне проекции и перейдите на вкладку командной панели Modify (Изменение).
Раскрыв список Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) в стеке модификаторов, перейдите в режим редактирования Polygon (Полигон) (рис. 3.99).
Рис. 3.99. Режим редактирования Polygon (Полигон) объекта Sphere (Сфера)
В нижней части полусферы имеются продолговатые участки, из которых нужно "вырастить" лопасти вентилятора.
Нажав и удерживая клавишу Ctrl, выделите каждый третий сегмент в нижней части объекта (именно поэтому при задании параметров сферы мы указали девять сегментов).
Выделенные полигоны окрасятся в красный цвет (рис. 3.100).
Рис. 3.100. Выделенные полигоны
По сравнению с предыдущими версиями 3ds max, в седьмой существенно расширены возможности для работы с Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность), а также добавлен новый модификатор Edit Poly (Редактирование полигональной поверхности). Он позволяет преобразовывать объекты в редактируемую полигональную поверхность, а затем при необходимости, используя стек модификаторов, возвращаться к его исходным параметрам и редактировать их.
При полигональном моделировании можно использовать следующие команды: Extrude (Выдавливание), Bevel (Выдавливание со скосом), Outline (Контур) и др.
Применить их можно двумя способами: вручную или устанавливая параметры выбранной операции в окне настроек.
Чтобы проделать данные операции вручную, воспользуйтесь одной из следующих операций:
Чтобы открыть окно настроек операции, выполните одно из следующих действий:
Использование окна Settings (Настройки) оправдано в том случае, когда необходимо совершить операцию с выбранным инструментом, но размеры окна проекции не позволяют сделать это вручную.
В нашем случае это именно так. Нам необходимо выдавить полигоны на достаточно большое расстояние. Сделать это вручную одним щелчком мыши не удастся, а при выполнении операции несколько раз подряд будет увеличиваться количество полигонов, что не очень хорошо. Поэтому воспользуемся окном Settings (Настройки).
Нажмите кнопку Settings (Настройки), расположенную возле кнопки Extrude (Выдавливание) в свитке Edit Polygons ( Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели (рис. 3.101).
Рис. 3.101. Кнопка Settings (Настройки)
В появившемся окне Extrude Polygons (Выдавливание полигонов) установите значение параметра Extrusion Height (Высота выдавливания) равным 260 (рис. 3.102). Модель примет вид, показанный на рис. 3.103.
Рис. 3.102. Окно Extrude Polygons (Выдавливание полигонов)
Рис. 3.103. Объект после выдавливания полигонов
Не снимая выделение с полигонов, выполните команду Scale (Масштабирование) в плоскости XY. Это позволит увеличить площадь лопастей (рис. 3.104).
Рис. 3.104. Объект после масштабирования
Теперь нужно преобразовать полученную угловатую модель в объект со сглаженными формами. Для этого используйте модификатор MeshSmooth (Сглаживание). Выйдите из режима редактирования Polygon (Полигон), щелкните на вкладке Modify (Изменение) и выберите модификатор MeshSmooth (Сглаживание) из списка модификаторов. В свитке Subdivision Amount (Количество разбиений) настроек модификатора установите значение параметра Iterations (Количество итераций) равным трем (это необходимое количество итераций для сглаживания острых углов).
После этого объект станет похож на настоящие лопасти вентилятора (рис. 3.105), однако модель все еще будет иметь недостатки. Лопасти необходимо повернуть на определенный угол, как в реальных вентиляторах. Для этого перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте строку MeshSmooth (Сглаживание) в стеке модификаторов, щелкнув на значке "плюс". Переключитесь в режим редактирования Vertex (Вершина) — так вы сможете управлять формой сглаженного объекта.
Рис. 3.105. Объект после применения модификатора MeshSmooth (Сглаживание)
В центре полученного объекта есть контрольные точки, а напротив каждой лопасти по две пары управляющих вершин (рис. 3.106). Эти точки синего цвета.
Рис. 3.106. Объект в режиме Vertex (Вершина) модификатора MeshSmooth (Сглаживание)
Если перейти в окно проекции Front (Спереди), можно заметить, что лопасти немного приподняты. Это объясняется тем, что крайние полигоны, которые использовались при операции Extrude (Выдавливание), были повернуты под небольшим углом (рис. 3.107).
Рис. 3.107. Вид модели в окне проекции Front (Спереди)
Перейдите в окно проекции Тор (Сверху) и выделите управляющие точки модификатора MeshSmooth (Сглаживание), которые расположены в центре модели. Перейдите в окно проекции Front (Спереди) и измените положение управляющих точек, передвинув их немного вверх (рис. 3.108).
Рис. 3.108. Вид модели в окне проекции Front (Спереди) после изменения положения управляющих точек модификатора MeshSmooth (Сглаживание)
Теперь повернем лопасти. Перейдите в окно проекции Perspective (Перспектива) и выделите по одной паре управляющих точек модификатора MeshSmooth (Сглаживание) с правой стороны каждой лопасти.
Используя инструмент Move (Перемещение), переместите точки вверх по оси Z. В результате этой операции каждая лопасть будет иметь приподнятый край.
Выполните команду Edit > Select Invert (Правка > Инвертировать выделение) или воспользуйтесь сочетанием клавиш Ctrl+I. После этого выделенными станут все точки, которые до этого были не выделены.
Поскольку нас интересуют только крайние точки возле лопастей, необходимо снять выделение с центральных управляющих точек модификатора MeshSmooth (Сглаживание). Это можно сделать, выделяя центральные точки, удерживая при этом нажатой клавишу Alt. Используя инструмент Move (Перемещение), передвиньте выделенные точки вниз по оси Z. В результате этой операции каждая лопасть будет иметь приподнятый и опущенный край (рис. 3.109).
Рис. 3.109. Готовая модель лопастей вентилятора
Вы можете посмотреть, как нужно создавать лопасти вентилятора, запустив файл video3_5.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке сп0З/Videotutors. Готовый файл с уже созданными лопастями вентилятора можно найти на компакт-диске в папке chO3/Examples. Файл сцены называется Урок4_1 .max.
Создание защитной сетки
Для создания защитной сетки будем использовать стандартный примитив Sphere (Сфера). Перейдите в окно проекции Тор (Сверху) и, щелкнув в центре модели лопастей вентилятора, создайте объект с радиусом, достаточным для того, чтобы охватить модель.
Перейдите в окно проекции Perspective (Перспектива) и уменьшите объект при помощи операции Scale (Масштабирование) вдоль оси Z (рис. 3.110).
Рис. 3.110. Вид защитной сетки после выполнения операции Scale (Масштабирование)
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и примените к объекту модификатор Lattice (Решетка).
Напомним, что этот модификатор создает на поверхности объекта решетку на полигональной основе. Вместо ребер объекта модификатор создает решетку, а на месте вершин — устанавливает ее узлы (рис. 3.111).
Рис. 3.111. Вид объекта после применения модификатора Lattice (Решетка)
В настройках модификатора подберите радиус решетки при помощи параметра Radius (Радиус), установите количество сторон решетки Sides (Количество сторон) равным 9.
В образованной при помощи данного модификатора решетке должны отображаться только прутья.
Чтобы скрыть узлы, в области Geometry (Геометрия) установите переключатель в положение Struts Only from Edges (Только прутья решетки).
Чтобы прутья решетки выглядели сглаженно, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 3.112).
Рис. 3.112. Вид объекта после применения модификатора Lattice (Решетка) и установки необходимых параметров
Можно также изменить количество прутьев решетки.
Для этого необходимо выделить примитив Sphere (Сфера) и в стеке модификаторов вернуться к моменту его создания.
Плотность размещения прутьев решетки зависит от количества сегментов созданного объекта — значения параметра Segments (Количество сегментов). Поэтому, чтобы изменить количество прутьев, уменьшите или увеличьте этот параметр.
Последний штрих создания решетки — установка на ее торце пластмассового колпачка (не забывайте о важности небольших деталей, которые придают модели реалистичность). Для этого клонируйте объект Sphere (Сфера) — выделите объект, щелкнув на нем мышью, и выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать).
В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта).
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в стеке модификаторов удалите из списка модификатор Lattice (Решетка) (рис. 3.113).
Рис. 3.113. Удаление модификатора Lattice (Решетка) из стека
Вы получите объект, который совпадает по расположению с исходным (рис. 3.114).
Рис. 3.114. Объект после удаления модификатора Lattice (Решетка)
Удаление модификатора происходит только для выделенного объекта, то-есть для второй сферы, полученной в результате клонирования. При этом решетка (первая сфера) остается неизменной, потому что при клонировании объекта был выбран вариант Сору (Независимая копия объекта). Если бы в окне Clone Options (Параметры клонирования) мы указали Instance (Привязка), то копия была бы связана с исходным объектом, и при изменении параметров одного объекта автоматически были бы изменены параметры другого. В таком случае модификатор был бы удален и для исходного объекта.
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и увеличивайте значение параметра Hemisphere (Полусфера) до тех пор, пока сфера не превратится в колпачок нужного размера (рис. 3.115).
Рис. 3.115. Клонированная сфера, уменьшенная в размере
Осталось выровнять колпачок относительно защитной сетки. Для этого сделайте следующее.
Рис. 3.116. Диалоговое окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов)
Модель защитной сетки готова (рис. 3.117).
Рис. 3.117. Готовая модель защитной сетки с лопастями вентилятора внутри
Вы можете посмотреть, как нужно создавать защитную сетку, запустив файл video3_6.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch03/Videotutors.
Создание мотора
Один из обязательных элементов вентилятора — мотор. Для его создания используем стандартный примитив Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской). Мотор состоит из трех частей: корпуса, вращающегося вала и крепежного элемента.Сначала создадим крепежный элемент, который соединяет вращающийся вал с лопастями и должен быть расположен в центре пропеллера.
Создайте в окне проекции объект Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской) со следующими параметрами: Radius (Радиус) — 73, Height (Высота) — 62, Fillet (Закругление) — 9, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 3, FilletSegs (Количество сегментов на фаске) — 4, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 18.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 3.118).
Рис. 3.118. Настройки объекта Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской)
Выровняйте полученный объект относительно лопастей следующим образом.
Рис. 3.119. В сцену добавлен крепежный элемент
Выделите объект Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской), щелкнув на нем мышью, и выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать).
В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) (рис. 3.120) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта).
Рис. 3.120. Диалоговое окно Clone Options (Параметры клонирования)
Этот объект будет играть роль вращающегося вала. Установите для клонированного объекта следующие параметры: Radius (Радиус) — 13, Height (Высота)--115, Fillet (Закругление) — 0, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 3, FilletSegs (Количество сегментов на фаске) — 1, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 13. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание). В результате сцена будет выглядеть, как показано на рис. 3.121.
Рис. 3.121. В сцену добавлен "вращающийся" вал
Еще раз клонируйте объект Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской), щелкнув на нем мышью, и выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать). В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта). Обратите внимание, что в данном случае неважно, какой из объектов клонировать — первый цилиндр или второй. Для вновь созданного объекта, который будет играть роль корпуса, установите следующие параметры: Radius (Радиус) — 125, Height (Высота)--225, Fillet (Закругление) — 17, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 5, FilletSegs (Количество сегментов на фаске) — 3, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 25. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание).
Выполните операцию Move (Перемещение) вдоль оси Z таким образом, чтобы корпус мотора "проходил" сквозь защитную сетку. В результате сцена будет выглядеть, как изображено на рис. 3.122. Как видим, полученная модель расположена вертикально. Необходимо ее повернуть. Поскольку все объекты модели мы создавали отдельно, выполнить вращение будет не очень просто. Чтобы манипулировать объектами было проще, сгруппируем их. Для этого сделайте следующее.
Рис. 3.122. Сцена после добавления корпуса мотора
Воспользуйтесь сочетанием клавиш Ctrl+A, чтобы выделить все объекты в сцене. Выполните команду Group > Group (Группировать > Группировка) (рис. 3.123).
Рис. 3.123. Выполнение команды Group > Group (Группировка > Группировать)
В диалоговом окне Group (Группировка) укажите название группы в поле Group Name (Название группы), например Верхняя часть вентилятора.
Поверните модель на -90° вокруг оси X (рис. 3.124).
Рис. 3.124. Модель повернута в нужном направлении
Последнее, что необходимо сделать на этом этапе, — подкорректировать форму корпуса мотора. Нужно создать выступ, который будет соединять верхнюю часть вентилятора со штативом. Для этого разгруппируйте объекты, выполнив команду Group > Ungroup (Группировать > Разгруппировка).
Перейдите в окно проекции Bottom (Снизу). Щелкните правой кнопкой мыши на названии окна проекции и в контекстном меню выберите режим отображения объектов Edged Faces (Контуры граней).
В этом режиме будет видна сетчатая оболочка объекта. Чтобы можно было изменять форму корпуса, конвертируйте объект в Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность). Для этого щелкните правой кнопкой мыши на объекте и выполните команду Convert To > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность).
Выделите корпус мотора в окне проекции и перейдите на вкладку командной панели Modify (Изменение). Раскрыв список Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) в стеке модификаторов, перейдите в режим редактирования Polygon (Полигон). Нажав и удерживая клавишу Ctrl, выделите шесть полигонов, расположенных в нижней части объекта так, как это показано на рис. 3.125. Выделенные полигоны окрасятся в красный цвет.
Рис. 3.125. Выделение полигонов в нижней части корпуса мотора
Нажмите кнопку Settings (Настройки), расположенную возле кнопки Extrude (Выдавливание) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели.
В появившемся окне Extrude Polygons (Выдавливание полигонов) установите значение параметра Extrusion Height (Высота выдавливания) равным 80. После выполнения этой операции модель примет вид, показанный на рис. 3.126.
Рис. 3.126. Объект после выдавливания полигонов
Чтобы вентилятор было удобнее переносить, на корпусе мотора часто делают ручку. Создадим такую ручку при помощи команды Bridge (Мост), которая появилась в 3ds max 7. С ее помощью удобно управлять формой трехмерной оболочки, выстраивая полигоны между двумя и более выделенными элементами сетки модели.
Выделите два полигона в верхней части модели. При этом они станут красными. Щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции, выберите команду Extrude (Выдавливание) и выдавите полигоны на некоторое расстояние (рис. 3.127). Повторите операцию, создав еще по одному полигону на получившемся выступе (рис. 3.128).
Рис. 3.127. Выдавливание полигонов в верхней части корпуса мотора
Рис. 3.128. Повторное выдавливание
Теперь используем для верхних полигонов команду Bridge (Мост). Нажмите кнопку Settings (Настройки), расположенную возле кнопки Bridge (Мост) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели. В окне Bridge (Мост) укажите параметры операции (рис. 3.129).
Рис. 3.129. Окно Bridge (Мост)
Измените параметр Segments (Количество сегментов). Чем больше сегментов, тем более гладкой будет итоговая модель.
Выйдите из режима редактирования Polygon (Полигон) и выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор TurboSmooth (Турбосглажива-нне). В настройках модификатора укажите значение параметра Iterations (Количество итераций) равным четырем (рис. 3.130).
Рис. 3.130. Настройки модификатора TurboSmooth (Турбосглаживание)
Теперь наша модель примет вид, показанный на рис. 3.131.
Рис. 3.131. Ручка на корпусе мотора для удобного переноса вентилятора
Модификатор TurboSmooth (Турбосглаживание), как и команда Bridge (Мост), появился в седьмой версии 3ds max. Он работает гораздо быстрее и позволяет добиться лучших результатов при сглаживании поверхностей, чем похожий модификатор MeshSmooth (Сглаживание), который существовал в 3ds max более ранних версий.
Создание первого элемента
Для создания первого элемента переключитесь в окно проекции Тор (Сверху) и с помощью инструмента Line (Линия) несколькими щелчками мыши создайте кривую, показанную на рис. 3.69. Обратите внимание, что нужно создать замкнутый сплайн, то есть последняя вершина кривой должна совпасть с начальной. Для этого необходимо сделать последний щелчок мыши на первой вершине и в окне Spline (Сплайн) (рис. 3.70) утвердительно ответить на вопрос, нажав Да.
Рис. 3.69. Элемент консервного ножа, созданный при помощи инструмента Line (Линия)
Рис. 3.70. Окно Spline (Сплайн)
Напомним, что для создания объекта Line (Линия) необходимо перейти в категорию Shapes (Формы) на вкладку Create (Создание) командной панели и нажать соответствующую кнопку.
Результат, который вы при этом получите, будет далек от идеального.
В отличие от полученной, искомая кривая должна иметь различные типы излома в точках изгиба: на предполагаемых остриях излом должен быть линейным, а во всех других точках — плавным.
Чтобы исправить ситуацию, необходимо вручную установить тип излома в каждой точке.
Для этого выделите объект в окне проекции Тор (Сверху), после чего перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели.
Раскройте строку Line (Линия) в стеке модификаторов, щелкнув по значке плюса. Переключитесь в режим редактирования Vertex (Вершина) (рис. 3.71).
Рис. 3.71. Режим редактирования Vertex (Вершина) объекта Line (Линия)
В окне проекции выделите одну или несколько вершин объекта, в которых вам необходимо изменить характер излома.
Для выделения нескольких вершин нажмите и удерживайте клавишу Ctrl.
Для изменения характера излома выделенных вершин щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции и в контекстном меню выберите требуемый тип излома, например, Smooth (Сглаженный) (рис. 3.72).
Рис. 3.72. Выбор характера излома в контекстном меню
Тип излома Corner (Угол) должны иметь только те вершины, которые расположены на торцах консервного ножа, остальным вершинам нужно присвоить Smooth (Сглаженный) или Bezier Corner (Угол Безье) (рис. 3.73).
Рис. 3.73. Вид сплайна после изменения характера излома вершин
Для улучшения формы сплайна для некоторых вершин нужно будет не только изменить характер излома, но и переместить их. Вы можете посмотреть, как нужно создавать этот элемент консервного ножа, запустив файл video3_4.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке сп0З/Videotutors.
Теперь необходимо выполнить операцию Extrude (Выдавливание). После использования одноименного модификатора будет создана трехмерная поверхность с сечением созданного сплайна.
Выделите объект в окне проекции, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, раскройте список Modifier List (Список модификаторов) и выберите в нем модификатор Extrude (Выдавливание).
В настройках модификатора укажите следующие значения параметров: Amount (Величина) — 4,5, Segments (Количество сегментов) — 3. Установите переключатель Output (Результат) в положение Mesh (Поверхность).
Чтобы объект стал сплошным, в области Capping (Настройки замкнутой поверхности) установите флажки Cap Start (Замкнутая поверхность в начале) и Cap End (Замкнутая поверхность в конце). После этого объект примет вид, показанный на рис. 3.74.
Рис. 3.74. Вид объекта после выполнения операции выдавливания
Создание поверхностей вращения
Если присмотреться к объектам, которые нас окружают, то можно заметить, что многие из них обладают осевой симметрией. Например, плафон люстры, тарелки, бокалы, кувшины, колонны и т. д. Все эти объекты в трехмерной графике создаются как поверхности вращения сплайнового профиля вокруг некоторой оси при помощи модификатора Lathe (Вращение вокруг оси). Этот модификатор назначается созданному сплайну, после чего в окне проекции появляется трехмерная поверхность, образованная вращением сплайна вокруг некоторой оси. Сплайновая кривая может быть разомкнутой или замкнутой. Настройки модификатора (рис. 3.42) позволяют установить тип поверхности, получившейся в результате вращения сплайнового профиля. Это может быть Editable Mesh (Редактируемая поверхность), NURBS Surface (NURBS-поверхность) или Editable Patch (Редактируемая патч-по-верхность). Кроме этого, при создании объекта можно устанавливать угол вращения профиля в диапазоне от 0 до 360°.
Рис. 3.42. Настройки модификатора Lathe (Вращения вокруг оси)
Использование модификатора Lathe (Вращения вокруг оси) описано в разд. "Урок 2. Моделирование глаз персонажа" данной главы.
Создание ручки
Перейдем к созданию последнего элемента модели — ручки. Поскольку этот элемент имеет осевую симметрию, создавать его будем как трехмерный объект, образованный вращением онлайнового профиля вокруг оси. Как вы помните, для этого используется модификатор Lathe (Вращение вокруг оси).Для создания ручки консервного ножа переключитесь в окно проекции Тор (Сверху) и с помощью инструмента Line (Линия) создайте кривую, показанную на рис. 3.89.
Рис. 3.89. Создание формы ручки консервного ножа
При необходимости измените характер излома вершин так, как описано выше.
Выделите созданный сплайн и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте список Modifier List (Список модификаторов) и выберите в нем модификатор Lathe (Вращение вокруг оси). Объект при этом приобретет вид, изображенный на рис. 3.90.
Рис. 3.90. Объект после применения модификатора Lathe (Вращение вокруг оси)
Как видите, это не совсем то, что нам нужно, поэтому установим некоторые параметры модификатора.
В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора Lathe (Вращение вокруг оси) выберите ось, вокруг которой будет происходить вращение сплайна, нажав кнопку Y в области Direction (Направление). После этого в окне проекции сплайн преобразуется в фигуру вращения вокруг выбранной оси.
Теперь определим положение оси вращения. Для этого в области Align (Выравнивание) настроек модификатора нажмите кнопку Min (Минимальный).
Выбранная ранее ось вращения, будет автоматически выровнена по краю модели.
Осталось выбрать тип редактируемой поверхности, с которой в дальнейшем предстоит работать.
При помощи переключателя Output (Результат) в настройках .модификатора можно выбрать один из трех типов поверхности: Patch (Полигональная поверхность), Mesh (Поверхность) и NURBS (NURBS-поверхность).
Поскольку при создании предыдущих элементов модели мы использовали тип Mesh (Поверхность), выберите его и для этого элемента (рис. 3.91).
Рис. 3.91. Объект после применения модификатора Lathe (Вращение вокруг оси) и задания соответствующих настроек
В зависимости от того, в каком направлении вы строили сплайн, может получиться, что созданная вами поверхность вращения примет вывернутую форму. В этом случае в настройках модификатора установите флажок Flip Normals (Обратить нормали).
Если теперь посмотреть на модель в окне проекции, можно заметить, что координаты опорной точки не совпадают с координатами центра объекта. Это очень распространенная проблема, возникающая в процессе моделирования объектов. Чтобы управлять положением центра локальной системы координат, необходимо выделить объект, перейти на вкладку Hierarchy (Иерархия) командной панели, нажать кнопку Reset Pivot (Задать опорную точку) в области Move/Rotate/Scale (Перемещение/Вращение/Масштабирование) свитка настроек Adjust Pivot (Установить опорную точку), нажать кнопку Affect Pivot Only (Влиять только на опорную точку). При этом оси координат изменят свой вид (рис. 3.92). Теперь нужно задать параметры выравнивания в области Alignment (Выравнивание) (рис. 3.93).
Рис. 3.92. Вид координатных осей после нажатия кнопки Affect Pivot Only (Влиять только на опорную точку)
Рис. 3.93. Вкладка Hierarchy (Иерархия) командной панели
Ручка консервного ножа готова.
Осталось совместить этот элемент модели с другими при помощи уже известной вам операции выравнивания.
Нож готов (рис. 3.94).
Рис. 3.94. Модель консервного ножа
Часто при создании трехмерных моделей едва ли не главную роль играют небольшие детали, которые делают объект более реалистичным. Для консервного ножа такими деталями являются заклепки, расположенные на его металлической части. Попробуйте создать их самостоятельно при помощи стандартного примитива Sphere (Сфера) (рис. 3.95).
Рис. 3.95. Консервный нож с заклепками
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch03/Examples. Файл сцены называется УрокЗ.тах.
Подведем итоги — в этом уроке вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются:
Создание штатива
Штатив состоит из стойки и крестовины, которая придает конструкции устойчивость. Смоделируем их при помощи стандартного примитива Cylinder (Цилиндр) и редактируемых поверхностей. Создайте в окне проекции стандартный примитив Cylinder (Цилиндр) со следующими параметрами: Radius (Радиус) — 40, Height (Высота) — 850, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 13, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 16. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание). Полученный объект необходимо выровнять таким образом, чтобы он располагался в плоскости XY под выступом, созданным на корпусе мотора. Сделать это можно двумя способами. Более простой, но в то же время не совсем точный, — перейти в окно проекции Bottom (Снизу) и при помощи команды Move (Перемещение) подобрать положение объекта на глаз. Чтобы более точно расположить штатив относительно выступа, созданного на корпусе мотора, необходимо использовать команду выравнивания. Сделать это можно будет только в том случае, если выступ будет являться самостоятельным объектом. Чтобы преобразовать его в независимый объект, выделите корпус мотора. Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте строку Editable Poly (Полигональная поверхность) в стеке модификаторов, щелкнув на значке плюса. Переключитесь в режим редактирования Vertex (Вершина). Нажав и удерживая клавишу Ctrl, выделите все полигоны выступа. В свитке Edit Geometry (Редактирование геометрических характеристик) нажмите кнопку Detach (Отсоединить) (рис. 3.132).
Рис. 3.132. Кнопка Detach (Отсоединить) в свитке Edit Geometry (Редактирование геометрических характеристик)
Теперь выступ будет самостоятельным объектом. Введите в появившемся окне его имя, например выступ (рис. 3.133).
Рис. 3.133. Выбор имени созданного объекта в диалоговом окне Detach (Отсоединить)
Теперь выровняем штатив относительно созданного объекта.
Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) выполните следующее.
Рис. 3.134. Штатив выровнен относительно выступа
Теперь создадим крестовину, которая придаст конструкции устойчивость.
Для этого при помощи команды Extrude (Выдавливание) выдавим полигоны в нижней части цилиндра.
Чтобы можно было изменять форму штатива, конвертируйте объект в Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность). Для этого щелкните правой кнопкой мыши на объекте и выполните команду Convert To > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность) (рис. 3.135).
Рис. 3.135. Выбор в контекстном меню команды Convert To > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность)
Выделите штатив в окне проекции и перейдите на вкладку командной панели Modify (Изменение).
Раскрыв список Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) в стеке модификаторов, перейдите в режим редактирования Polygon (Полигон).
Нажав и удерживая клавишу Ctrl, выделите каждый четвертый полигон, расположенный в нижней части объекта так, как это показано на рис. 3.136.
Рис. 3.136. Выделение полигонов для выдавливания
Выделенные полигоны станут красными.
Чтобы крестовина имела достаточную толщину и могла обеспечить устойчивость конструкции, необходимо выдавливать полигоны большей площади, чем те, из которых состоит цилиндр. Для этого используем команду Outline (Контур).
Щелкните на кнопке Settings (Настройки), расположенной справа от Outline (Контур) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели.
В окне Outline Polygons ( Увеличение полигонов) установите значение параметра Outline Amount (Величина контура) равным 8 (рис. 3.137).
Рис. 3.137. Диалоговое окно Outline Polygons (Увеличение полигонов)
Щелкните на кнопке Settings (Настройки), расположенной справа от кнопки Extrude (Выдавливание) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели.
В окне Extrude Polygons (Выдавливание полигонов) установите значение параметра Extrusion Height (Высота выдавливания) равным 475 (рис. 3.138).
Рис. 3.138. Окно Extrude Polygons (Выдавливание полигонов)
В результате штатив будет выглядеть, как показано на рис. 3.139.
Рис. 3.139. Объект после выдавливания полигонов
Создание коробки с кнопками управления
Наконец, последний элемент напольного вентилятора — это коробка с кнопками управления. Для ее создания мы также будем использовать редактируемые поверхности.
В основе этого объекта лежит примитив ChamferBox (Параллелепипед со скошенными углами).
Создайте его, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для него следующие параметры: Length (Длина) — 130, Height (Высота) — 550, Width (Ширина) - 130 и Fillet (Закругление) - 5.
Созданный объект необходимо выровнять относительно выступа. Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) выполните следующее.
Рис. 3.140. Диалоговое окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов)
Рис. 3.141. Вид объектов после выравнивания
Чтобы можно было изменять форму коробки и выдавить кнопки, конвертируйте объект в Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность).
Для этого щелкните правой кнопкой мыши на объекте и выполните команду Convert To > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность).
Выделите объект ChamferBox (Параллелепипед со скошенными углами) в окне проекции и перейдите на вкладку командной панели Modify (Изменение).
Раскрыв список Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) в стеке модификаторов, перейдите в режим редактирования Edge (Ребро).
Нажав и удерживая клавишу Ctrl, выделите группы, содержащие по четыре ребра, в центральной части объекта так, как это показано на рис. 3.142.
Рис. 3.142. Выделение ребер на объекте ChamferBox (Параллелепипед со скошенными углами)
При этом они станут красными.
Чтобы объединить расположенные рядом полигоны, в свитке Edit Edges (Редактирование ребер) настроек редактируемой поверхности удалите эти ребра с помощью кнопки Remove (Удалить) (рис. 3.143).
Рис. 3.143. Кнопка Remove (Удалить) в свитке Edit Edges (Редактирование ребер)
Переключитесь в режим редактирования Polygon (Полигон). При этом выделенная область будет выглядеть так, как изображено на рис. 3.144.
Рис. 3.144. Выделенная область в режиме редактирования Polygon (Полигон)
Воспользуемся командой Extrude (Выдавливание) для вдавливания полигонов, с которыми мы работаем. Щелкните на кнопке Settings (Настройки), расположенной справа от кнопки Extrude (Выдавливание) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели. В окне Settings (Настройки) установите значение параметра Extrusion Height (Высота выдавливания) равным -10. В результате коробка будет выглядеть, как показано на рис. 3.145.
Рис. 3.145. Вид коробки после выполнения команды Extrude (Выдавливание)
Чтобы уменьшить площадь полигонов, с которыми мы работаем, воспользуемся командой Outline (Контур).
Щелкните на кнопке Settings (Настройки), расположенной справа от кнопки Outline (Контур) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели.
В окне Outline Polygons (Увеличение полигонов) установите значение параметра Outline Amount (Величина контура) равным -2.
Воспользуемся инструментом Bevel (Выдавливание со скосом) для создания кнопок. Щелкните на кнопке Settings (Настройки), расположенной справа от кнопки Bevel (Выдавливание со скосом) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели.
В окне Bevel Polygons (Скос полигонов) установите значение параметра Height (Высота) равным 25.
В результате коробка будет выглядеть, как изображено на рис. 3.146. На этом моделирование коробки с кнопками управления закончено.
Рис. 3.146. Созданная кнопка
Одно из основных предназначений 3ds
Одно из основных предназначений 3ds max 7 — моделирование трехмерных объектов. Воображение дизайнера трехмерной графики очень часто рисует сцены, которые невозможно смоделировать, используя только примитивы. Многие объекты, которые окружают нас в повседневной жизни, имеют несимметричную поверхность, воспроизвести которую в трехмерной графике довольно сложно. Объекты категории Geometry (Геометрия) в 3ds max 7 являются базовым материалом для создания более сложных моделей.Для редактирования поверхности примитивов используются различные инструменты моделирования.
Существуют различные подходы к трехмерному моделированию:
Создание трехмерных объектов на основе сплайнов
Как мы уже говорили выше, на основе сплайновых фигур можно создавать сложные геометрические трехмерные объекты. Для этого используются модификаторы Surface (Поверхность), Lathe (Вращение вокруг оси), Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом). Рассмотрим наиболее часто используемые способы создания трехмерных объектов на основе сплайнов.Создание третьего элемента
Третий элемент консервного ножа самый простой. Он соединяет ручку и металлическую основу, которую мы уже создали.Для создания этого элемента переключитесь в окно проекции Тор (Сверху) и с помощью инструмента Line (Линия) создайте кривую, показанную на рис. 3.85, таким образом, чтобы она начиналась с середины второго элемента консервного ножа и слегка выступала за его край с другой стороны. При необходимости измените характер излома вершин так, как описано выше.
Рис. 3.85. Создание третьего элемента консервного ножа
Выделите созданный сплайн и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте список Modifier List (Список модификаторов) и выберите в нем модификатор Lathe (Вращение вокруг оси).
Данный модификатор позволяет получить поверхность вращения с заданным сплайновым профилем.
В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора Lathe (Вращение вокруг оси) (рис. 3.86) выберите ось, вокруг которой будет происходить вращение сплайна, нажав кнопку Y в области Direction (Направление). После этого в окне проекции сплайн превратится в фигуру вращения вокруг выбранной оси.
Рис. 3.86. Настройки модификатора Lathe (Вращение вокруг оси)
Полученная модель не совсем похожа на объект, который нам необходимо создать, усовершенствуем его.
Определим положение для оси вращения. Для этого в области Align (Выравнивание) настроек модификатора нажмите кнопку Min (Минимальный).
Выбранная ранее ось вращения будет автоматически выровнена по краю модели.
Осталось выбрать тип редактируемой поверхности, с которой в дальнейшем предстоит работать.
При помощи переключателя Output (Результат) в настройках модификатора можно выбрать один из трех типов поверхности: Patch (Полигональная поверхность), Mesh (Поверхность) и NURBS (NURBS-поверхность).
Поскольку при создании предыдущих элементов модели мы использовали тип Mesh (Поверхность), выберите его и для этого элемента.
В зависимости от того, в каком направлении вы строили сплайн, может получиться, что созданная вами поверхность вращения примет вывернутую форму (рис. 3.87). В этом случае в настройках модификатора установите флажок Flip Normals (Обратить нормали). Полученный объект будет выглядеть, как показано на рис. 3.88.
Рис. 3.87. Объекте неправильным расположением нормали
Рис. 3.88. Третий элемент консервного ножа готов
Создание века
Создайте в окне проекции еще один объект Torus (Top), который будет играть роль века.Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для объекта следующие параметры: Radius 1 (Радиус 1) — 38, Radius 2 (Радиус 2) — 15, Rotation (Вращение) — 0, Twist (Скручивание) — 0. Segments (Количество сегментов) — 40, Sides (Количество сторон) — 30.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите переключатель Smooth (Сглаживание) в положение Аll (Все).
Раскройте список Modifier List (Список модификаторов) на вкладке Modify (Изменение) командной панели и выберите в нем модификатор Taper (Сжатие).
Модификатор появится в стеке.
Установите для модификатора следующие параметры: Amount (Величина)--1,15, Curve (Кривая) — 0.
В области Taper Axis (Ось сжатия) установите переключатель Primary (Основная ось) в положение Z, а переключатель Effect (Ось эффекта) — в положение X.
Установите флажок Symmetry (Симметричное искажение) (рис. 3.61).
Рис. 3.61. Настройки модификатора Taper (Сжатие)
Если все сделано правильно, то после применения модификатора объект будет выглядеть, как показано на рис. 3.62.
Рис. 3.62. Вид века после применения модификатора Taper (Сжатие)
Как видно, в результате использования модификатора объект принял нужную форму, которая напоминает веко.
Чтобы придать веку более округлую форму, примените к нему модификатор Spherify (Шарообразность).
В настройках модификатора укажите значение параметра Persent (Процент) равным 25 (рис. 3.63).
Рис. 3.63. Вид века после применения модификатора Spherify (Шарообразность)
Положением полученного века очень легко управлять. Например, перейдите на командную панель, на вкладку Modify (Изменение) и выделите название модификатора Taper (Сжатие) в стеке. В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора попробуйте изменить значение параметра Amount (Величина) от -1 до -2. Веко будет открываться и закрываться.
Теперь необходимо выровнять веко относительно глазного яблока (то есть объект Torus02 относительно объекта Torus01). Для этого в диалоговом окне Align Selection (Выровнять выделенные объекты) выполните следующее.
Рис. 3.64. Вид объектов сцены после выравнивания их по осям X и Y
Рис. 3.65. Вид объектов после выравнивания по трем осям
Создание второго глаза
Выделите все три объекта, нажав сочетание клавиш Ctrl+A. Перейдите на вкладку Modify командной панели и выберите модификатор Mirror (Зеркало) из списка Modifier List (Список модификаторов). Этот модификатор позволит создать зеркальную копию выделенных элементов — с его помощью получим два одинаковых глаза. В дальнейшем при изменении значения параметра Amount (Величина) модификатора Taper (Сжатие) оба глаза будут моргать одновременно.В настройках модификатора Mirror (Зеркало) необходимо установить переключатель Mirror Axis (Ось отражения) в положение XY, а также флажок Сору (Копировать), чтобы при создании копии объекта оригинал не был удален.
Разверните модификатор Mirror (Зеркало) в стеке модификаторов, щелкнув на плюсике рядом с названием модификатора, и выделите строку Mirror Center (Центр отражения) (рис. 3.66). Таким образом вы перейдете в режим редактирования под-объектов.
Рис. 3.66. Выделение строки Mirror Center (Центр отражения)
Щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции, выберите в появившемся контекстном меню объекта команду Move (Перемещение) и передвиньте объект вдоль оси Y на нужное расстояние. В результате вы получите изображение, показанное на рис. 3.67.
Рис. 3.67. Создание второго глаза
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch03/Examples. Файл сцены называется Урок2.тах.
Подведем итоги — в этом уроке вы научились:
Вы также закрепили навыки, которые касаются:
Создание второго элемента
Для создания второго элемента перейдите в окно проекции Left (Слева) и создайте еще один объект Line (Линия) формы, показанной на рис. 3.75. При необходимости измените характер излома вершин так, как описано выше. При моделировании объектов посредством трехмерных кривых часто возникает необходимость выровнять какую-нибудь точку сплайна. Делается это аналогично выравниванию трехмерных объектов. В нашем случае необходимо выровнять крайние вершины кривой по одной координате Y.
Рис. 3.75. Заготовка второго элемента консервного ножа
Для этого сделайте следующее.
Рис. 3.76. Окно Align Sub-Object Selection (Выравнивание выделенных подобъектов)
Нажмите кнопку ОК.
Теперь необходимо создать зеркальную копию созданного сплайна и совместить трехмерную кривую с ее копией. Для этого перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте строку Line (Линия) в стеке модификаторов, щелкнув на значке плюса. Переключитесь в режим редактирования Spline (Сплайн) (рис. 3.77).
Рис. 3.77. Режим редактирования Spline (Сплайн) объекта Line (Линия)
В свитке настроек Geometry (Геометрия) установите флажки Automatic Welding (Автоматически соединить) и Сору (Копировать). Выберите вариант Mirror Vertically (Отобразить вертикально) и нажмите кнопку Mirror (Зеркало) (рис. 3.78).
Рис. 3.78. Вид объекта после создания зеркальной копии
Вы получите зеркальную копию сплайна, которую нужно переместить таким образом, чтобы вершины двух объектов совпали (рис. 3.79). Из-за того, что установлен флажок Automatic Welding (Автоматически соединить), вершины автоматически объединятся.
Рис. 3.79. Совмещение зеркальной копии и оригинала
После выполнения этих действий получилась замкнутая кривая. Выйдите из режима редактирования Spline (Сплайн) и выделите весь объект. Выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать).
В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта).
При этом клонированный объект будет обладать теми же параметрами, что и исходный.
Щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции, выберите в контекстном меню команду Scale (Масштабирование) и увеличьте клонированный объект в плоскости XY (рис. 3.80).
Рис. 3.80. Вид объектов после выполнения операции Scale (Масштабирование)
Выровняйте полученный объект относительно исходного. Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) выберите следующие параметры.
Нажмите кнопку ОК (рис. 3.81).
Рис. 3.81. Вид объектов после выравнивания
Выделите клонированный объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. В свитке Geometry (Геометрия) настроек выделенного объекта (рис. 3.82) нажмите кнопку Attach (Присоединить), чтобы присоединить к объекту исходный сплайн. Подведите указатель мыши к сплайну — указатель изменит свою форму (рис. 3.83).
Рис. 3.82. Кнопка Attach (Присоединить) в свитке Geometry (Геометрия) настроек выделенного сплайна
Рис. 3.83. Объединение сплайнов
Теперь необходимо выполнить операцию Extrude (Выдавливание). После использования одноименного модификатора будет создана трехмерная поверхность с сечением созданного сплайна. Выделите объект в окне проекции, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, раскройте список Modifier List (Список модификаторов) и выберите в нем модификатор Extrude (Выдавливание).
В настройках модификатора укажите следующие значения: Amount (Величина) — 26, Segments (Количество сегментов) — 3.
В области Output (Результат) настроек модификатора для итогового объекта выберите тип Mesh (Поверхность).
Чтобы объект стал сплошным, в области Capping (Настройки замкнутой поверхности) установите флажки Cap Start (Замкнутая поверхность в начале) и Cap End (Замкнутая поверхность в конце). После этого объект примет вид, показанный на рис. 3.84.
Рис. 3.84. Вид объекта после выполнения операции Extrude (Выдавливание)
Создание зрачка
Создайте в окне проекции объект Sphere (Сфера), который будет играть роль зрачка.Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для объекта следующие параметры: Radius (Радиус) — 30, Segments (Количество сегментов) — 30, Hemisphere (Полусфера) — 0,6. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание). Также установите переключатель в положение Squash (Втиснуться), что позволит не уменьшать количество сегментов на полусфере.
В результате вы получите объект, который показан на рис. 3.59.
Рис. 3.59. Будущий зрачок глаза
Теперь необходимо выровнять зрачок относительно глазного яблока. Для этого сделайте следующее.
Spherify (Шарообразность)
Модификатор придает шарообразную форму любым объектам (рис. 3.27).
Рис. 3.27. Результат применения к объекту модификатора Spherify (Шарообразность)
Этот модификатор имеет одну настройку — Persent (Процент), которая определяет степень воздействия модификатора на объект.
Значение этого параметра, равное 100, соответствует идеальной шарообразной форме объекта.
Пример использования модификатора Spherify (Шарообразность) рассмотрен в разд. "Урок 2. Моделирование глаз персонажа" данной главы.
Сплайновое моделирование
Один из эффективных способов создания трехмерных моделей — использование техники сплайнового моделирования. В конечном итоге создание модели при помощи сплайнов (трехмерных кривых) сводится к построению сплайнового каркаса, на основе которого создается огибающая трехмерная геометрическая поверхность.Сплайновые примитивы
Сплайновые примитивы представляют собой такой же рабочий материал, как и простейшие трехмерные объекты, создаваемые в 3ds max 7. Сплайновый инструментарий программы включает в себя следующие фигуры (рис. 3.38):
Рис. 3.38. Сплайновые формы
Чтобы создать сплайновый объект, перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели в категорию Shapes (Формы), выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку создаваемого примитива. Все сплайновые примитивы имеют схожие настройки. Например, каждый описанный объект имеет два обязательных свитка настроек: Rendering (Визуализация) и Interpolation (Интерполяция) (рис. 3.39).
Рис. 3.39. Два общих свитка настроек всех сплайновых примитивов
По умолчанию сплайновые примитивы не отображаются на этапе визуализации и используются как вспомогательные объекты для создания моделей со сложной геометрией. Однако любой сплайновый примитив может выступать в сцене как самостоятельный объект. За отображение объекта в окне проекции и на этапе визуализации отвечает свиток настроек Rendering (Визуализация). Если установить флажок Renderable (Визуализируемый), объект на этапе визуализации становится видимым. Включенный параметр Display Render Mesh (Показывать сетку визуализации) позволяет визуализировать сплайновый примитив в окне проекции с учетом толщины сплайна, которая регулируется параметром Thickness (Толщина). Создаваемый сплайн характеризуется также количеством сторон Sides (Количество сторон) и углом их расположения Angle (Угол). Минимальное количество сторон сплайна — 3 (такой сплайн имеет треугольное сечение). Свиток настроек Interpolation (Интерполяция) определяет количество шагов интерполяции сплайна (количество сегментов между вершинами объекта). Установленный флажок Optimize (Оптимизация) служит для оптимизации сплайна.
Squeeze(Сдавливание)
Этот модификатор изменяет форму объекта таким образом, что каждая последующая точка, удаленная от центра эффекта, смещается относительно оси эффекта (рис. 3.28).
Рис. 3.28. Примеры использования модификатора Squeeze (Сдавливание)
Управлять кривизной эффекта можно при помощи области Effect Balance (Баланс эффекта), которая включает в себя параметры смещения Bias (Наклон) и масштаб воздействия Volume (Объем). Амплитуда эффекта задается величиной Amount (Величина), а кривизна — величиной Curve (Кривая) (рис. 3.29).
Рис. 3.29. Настройки модификатора Squeeze (Сдавливание)
Stretch (Растягивание)
Этот модификатор растягивает объект вдоль одной из осей, одновременно сжимая его по двум другим осям в обратном направлении (рис. 3.30).
Рис. 3.30. Примеры использования модификатора Stretch (Растягивание)
На рис. 3.31 показаны настройки модификатора Stretch (Растягивание).
Рис. 3.31. Настройки модификатора Stretch (Растягивание)
Величина сжатия в обратном направлении определяется параметром Amplify (Усиление).
Направление растягивания выбирается при помощи переключателя Stretch Axis (Ось растягивания), а величина, характеризующая силу деформации, определяется параметром Stretch (Растягивание).
Taper (Сжатие)
Действие данного модификатора приводит к тому, что объект сужается в одном из направлений воздействия модификатора (рис. 3.32).
Рис. 3.32. Примеры использования модификатора Taper (Сжатие)
На рис. 3.33 изображены параметры модификатора Taper (Сжатие).
Рис. 3.33. Настройки модификатора Taper (Сжатие)
Кривизна искажения определяется параметром Curve (Кривая), сила воздействия модификатора — Amount (Величина). Направление воздействия модификатора задается в области Taper Axis (Ось сжатия), при установке флажка Symmetry (Симметричное искажение) объект будет сжиматься симметрично.
Пример использования модификатора Taper (Сжатие) описан в разд. "Урок 2. Моделирование глаз персонажа" данной главы.
Twist (Скручивание)
В качестве примеров деформации кручения из реальной жизни можно привести сверло, серпантин, телефонный провод и т. д.Аналогичный вид можно придать трехмерным объектам 3ds max 7, применив модификатор Twist (Скручивание) (рис. 3.34).
Рис. 3.34. Примеры использования модификатора Twist (Скручивание)
Модификатор имеет три основных параметра: Angle (Угол) — угол кручения, Bias (Наклон) — смещение эффекта и Twist Axis (Ось скручивания) — ось, определяющая направление действия модификатора (рис. 3.35).
Рис. 3.35. Настройки модификатора Twist (Скручивание)
Моделирование глаз персонажа
Начинающие разработчики трехмерной графики нередко совершают одну и ту же ошибку — берутся за сложные проекты, а затем не могут их завершить из-за отсутствия опыта. Любое дело, за которое вы беретесь, необходимо делать так, чтобы идти от простого к сложному. Трехмерная графика не является исключением. Поэтому, если, постигнув азы работы с 3ds max 7, вы сразу хотите взяться за создание какого-нибудь ужасного монстра, лучше оставьте это на потом. Скорее всего, начав работу над таким сложным проектом, вы вынуждены будете оставить его незаконченным, так как у вас появится слишком много неразрешимых вопросов. Сначала потренируйтесь, создав несложный персонаж. Это не займет много времени и позволит вам освоить инструменты моделирования 3ds max 7.В этом уроке речь пойдет о разработке одного из самых сложных элементов персонажа — глаз (рис. 3.57). Для моделирования этого объекта будут использоваться стандартные примитивы, а также модификаторы. Глаз состоит из трех основных элементов, которые нужно создать — зрачок, глазное яблоко и веко. Первые два элемента очень просты и легко создаются при помощи стандартных примитивов, а чтобы сделать веко, придется использовать модификаторы.
Рис. 3.57. Три варианта выражения глаз готовой модели
Моделирование консервного ножа
Моделирование на основе сплайнов очень часто используется разработчиками трехмерной графики в сложных проектах.Поскольку в основе каждой трехмерной поверхности лежит сетчатая оболочка, моделирование при помощи трехмерных кривых позволяет имитировать любую форму объекта. Вместе с этим сплайновые объекты могут выступать в роли вспомогательных инструментов для описания геометрии тела. Рассмотрим простой пример использования техники сплайнового моделирования для создания модели консервного ножа (рис. 3.68). Конечная модель должна состоять из четырех элементов, каждый из которых создадим при помощи сплайнов.
Рис. 3.68. Модель консервного ножа, созданная при помощи трехмерных кривых
Моделирование напольного вентилятора
Напольный вентилятор, который мы предлагаем вам создать в этом уроке, состоит из лопастей, штатива, мотора, защитной сетки и коробки с кнопками управления (рис. 3.96).
Рис. 3.96. Модель вентилятора
Создадим эту модель при помощи редактируемых поверхностей. Несмотря на кажущуюся сложность, создать такой объект достаточно просто. Для этого вам понадобятся только знания, приобретенные в этой и предыдущих главах.
Использование свитка Paint Deformation (Деформация кистью) настроек объекта
Полигональное моделирование — один из самых распространенных способов создания моделей в трехмерной графике. Несмотря на то что в 3ds max реализовано достаточно большое количество средств для создания объектов на основе Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность), эти инструменты не всегда удобны.Например, иногда желательно, чтобы объект был словно пластилиновый, и с трехмерной моделью можно было работать так, как скульптор работает с глиной.
В 3ds max 7 в настройках объекта появился свиток Paint Deformation (Деформация кистью), который позволяет деформировать объект именно таким образом.
Он предоставляет в распоряжение разработчика трехмерной графики набор кистей, при помощи которых можно вдавливать и смещать положение вершин сетки объекта.
Свиток Paint Deformation (Деформация кистью) очень удобно использовать при работе с оболочками, содержащими большое количество полигонов.
Рассмотрим простой пример использования свитка Paint Deformation (Деформация кистью).
Создайте в окне проекции стандартный примитив Plane (Плоскость).
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в настройках объекта установите значение параметров Length Segs (Количество сегментов по длине) и Width Segs (Количество сегментов по ширине) равным 40.
Конвертируйте объект в Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность).
Для этого щелкните правой кнопкой мыши на объекте и выполните команду Convert To > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность).
Выделите объект Plane (Плоскость) в окне проекции и перейдите на вкладку командной панели Modify (Изменение).
Раскройте список Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) в стеке модификаторов и переключитесь в режим редактирования Polygon (Полигон).
Разверните свиток Paint Deformation (Деформация кистью) и нажмите кнопку Push/ Pull (Вдавливать/вытягивать) (рис. 3.152).
Рис. 3.152. Кнопка Push/Pull (Вдавливать/вытягивать) в свитке Paint Deformation (Деформация кистью)
Подведите указатель мыши к объекту Plane (Плоскость). Форма указателя изменится — он примет вид окружности с нормалью, указывающей направление действия (рис. 3.153).
Рис. 3.153. Форма указателя при нажатии кнопки Push/Pull (Вдавливать/вытягивать)
Нажав и удерживая кнопку мыши, изменяйте положение указателя. При этом будет выполняться выдавливание (рис. 3.154).
Рис. 3.154. Поверхность, преобразованная при помощи настроек свитка Paint Deformation (Деформация кистью)
Направлением воздействия кисти на объект можно управлять при помощи настроек в области Push/Pull Direction (Направление вдавливания/вытягивания).
Характером деформации, производимой кистью, можно управлять с помощью па раметров Push/Pull Value (Сила вдавливания/вытягивания), Brush Size (Размер ки сти) и Brush Strength (Сила воздействия кисти).
Если требуется сгладить слишком выступающие части модели, используйте кноп ку Relax (Ослабление).
Кнопка Revert (Возврат) служит для отмены созданной деформации.
Производя движения кистью в режиме Revert (Возврат), вы можете отменить дей ствие Paint Deformation (Деформация кистью) в отдельных участках.
Для более точной настройки параметров кисти можно использовать окно Painte Options (Настройки рисования) (рис. 3.155), которое вызывается кнопкой Brust Options (Настройки кисти). Используя кривую деформации в данном окне, вы мо жете точно описать профиль выдавливаемой поверхности.
Рис. 3.155. Окно Painter Options (Настройки рисования)
Подведем итоги — в этом уроке вы научились:
Моделирование винта
Как мы уже говорили, чтобы стать мастером трехмерного моделирования, необходимо научиться видеть в создаваемых объектах простые формы.Например, моделируя кресло, вы должны увидеть, что оно состоит из немного деформированных стандартных примитивов.
Такое видение сцены позволит вам безошибочно определить оптимальный способ создания объекта.
Особенно это умение может пригодиться в тех случаях, когда требуемую форму объекта можно получить, используя булевы операции.
Рассмотрим использование булевых операций на примере моделирования винта (рис. 3.156).
Рис. 3.156. Винт, созданный при помощи булевых операций
Создайте в окне проекции объект Cylinder (Цилиндр) (рис. 3.157) со следующими параметрами: Radius (Радиус) — 30, Height (Высота) — 100, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 5, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 18.
Рис. 3.157. Создание примитива Cylinder (Цилиндр) в окне проекции
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 3.158).
Рис. 3.158. Настройки примитива Cylinder (Цилиндр)
Создайте в окне проекции объект Tube (Трубка) со следующими параметрами: Radius 1 (Радиус 1) - 44, Radius 2 (Радиус 2) - 24, Height (Высота) - 150, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 5, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 18. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 3.159).
Рис. 3.159. Настройки примитива Tube (Трубка)
Выровняйте объект Tube (Трубка) относительно объекта Cylinder (Цилиндр) так, как показано на рис. 3.160.
Рис. 3.160. Выравнивание примитива Tube (Трубка) относительно объекта Cylinder (Цилиндр)
Выполните первую булеву операцию следующим образом.
Рис. 3.161. Настройки объекта Boolean (Булева операция)
После выполнения этой операции объект примет вид, изображенный на рис. 3.162.
Рис. 3.162. Объект Cylinder (Цилиндр) после выполнения булевой операции вычитания
Создайте сплайн типа Helix (Спираль). Для этого перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Shapes (Формы) выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку Helix (Спираль). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке Parameters (Параметры) настроек объекта Helix (Спираль) при помощи параметра Turns (Количество витков) установите количество витков равным 10. Определите направление витков против часовой стрелки, установив переключатель в положение CCW (Против часовой стрелки).
Значение параметра Height (Высота) задайте равным 75. Укажите для объекта одинаковые значения параметров Radius 1 (Радиус 1) и Radius 2 (Радиус 2) — 22. В свитке настроек Rendering (Визуализация) установите флажки Renderable (Отображать при визуализации) и Display Render Mesh (Отображать сплайн как поверхность), а также параметр Thickness (Толщина) равным 8.
Выровняйте спирать относительно цилиндра по осям X и Y, а затем вручную подберите положение вдоль оси Z так, чтобы объект начинался под "шляпкой" (рис. 3.163).
Рис. 3.163. Установка объекта Helix (Спираль) под "шляпкой" первого объекта
Чтобы можно было производить операции со сплайном, его необходимо конвертировать в Editable Mesh (Редактируемая поверхность), вызвав контекстное меню в окне проекции и выполнив команду Convert To > Convert To Editable Mesh (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую поверхность). Если теперь при помощи булевой операции вычитания удалить из объекта Cylinder (Цилиндр) объект Helix (Спираль), вы получите деформацию, которая будет напоминать резьбу. Для этого сделайте следующее.
После этого объект примет вид, показанный на рис. 3.164.
Рис. 3.164. Объект Cylinder (Цилиндр) после выполнения второй булевой операции вычитания
Осталось добавить шлиц на головку винта. Для этого используйте стандартный примитив Box (Параллелепипед). Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели в категорию Geometry (Геометрия), выберите строку Standard Primitives (Стандартные примитивы) и нажмите кнопку Box (Параллелепипед).
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в настройках параллелепипеда укажите значения параметров Length (Длина) — 15, Width (Ширина) - 80 и Height (Высота) - 30 (рис. 3.165).
Рис. 3.165. Настройки объекта Box (Параллелепипед)
Выровняйте этот объект относительно цилиндра по осям X и Y, а затем вручную подберите положение вдоль оси Z так, чтобы он частично пересекался с головкой винта (рис. 3.166).
Рис. 3.166. Размещение объекта Box Параллелепипед) на пересечении с головкой винта
Теперь при помощи булевой операции вычитания удалите из первого объекта второй так, как это описано выше. В результате на винте появится шлиц (рис. 3.167).
Рис. 3.167. Объект Cylinder (Цилиндр) после выполнения третьей булевой операции вычитания
На этом моделирование винта завершено. Подведем итоги — в этом уроке вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются:
Wave (Волна)
Действие этого модификатора напоминает результат деформации модификатором Ripple (Рябь) с той лишь разницей, что волны распространяются не во все стороны, а вдоль некоторой оси. Параметры модификатора Wave (Волны) совпадают с настройками Ripple (Рябь) (см. рис. 3.20).Завершающий этап
На последнем этапе создадим деталь, скрепляющую верхнюю часть вентилятора с коробкой.Не выходя из режима редактирования Polygon (Полигон), выделите два крайних полигона в верхней части коробки так, как это показано на рис. 3.147. При этом они станут красными.
Рис. 3.147. Выделение полигонов в верхней части объекта ChamferBox (Параллелепипед со скошенными углами)
Воспользуемся инструментом Bevel (Выдавливание со скосом). Щелкните на кнопке Settings (Настройки), расположенной справа от кнопки Bevel (Выдавливание со скосом) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели. В окне Bevel Polygons (Скос полигонов) установите значение параметра Height (Высота) равным 88. В результате коробка будет выглядеть как на рис. 3.148.
Рис. 3.148. Вид коробки после выполнения операции Bevel (Выдавливание со скосом)
Теперь выделите все полигоны на созданных выступах и преобразуйте полученную угловатую модель в объект со сглаженными формами. Для этого используйте команду MeshSmooth (Сглаживание). Щелкните на одноименной кнопке в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели. Чтобы получить лучший результат, повторите эту операцию. В результате скрепляющая деталь будет выглядеть, как показано на рис. 3.149.
Рис. 3.149. Скрепляющая деталь после применения команды MeshSmooth (Сглаживание)
Последнее, что нужно сделать — сгладить углы коробки, чтобы поверхность скрепляющей детали была более ровной. В этом нам поможет модификатор Smooth (Сглаживание), предназначенный для автоматического сглаживания объектов. Выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Smooth (Сглаживание). В его настройках установите флажок AutoSmooth (Автоматическое сглаживание). Объект приобретет вид, изображенный на рис. 3.150.
Рис. 3.150. Скрепляющая деталь после применения модификатора Smooth (Сглаживание)
На этом моделирование напольного вентилятора завершено (рис. 3.151).
Рис. 3.151. Модель напольного вентилятора
Готовый файл сцены находится прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO3/Examples. Файл сцены называется Урок4_2.тах.
Подведем итоги — в этом уроке вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются:
В качестве самостоятельного упражнения предлагаем вам создать не напольный, а настольный вентилятор, взяв за основу верхнюю часть вентилятора и применив полученные навыки моделирования при помощи редактируемых поверхностей. Вы можете посмотреть, как нужно создавать подставку для настольного вентилятора, запустив файл video3_7.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch03/Videotutors.
DS MAX 7
Имитация ткани
Долгое время программа 3ds max имела большой недостаток — в ней отсутствовало средство имитации ткани. С появлением модуля reactor эта задача стала решаться быстро и просто. В этом примере рассмотрим создание сцены, в которой стол будет покрываться скатертью.Сначала смоделируем стол. Создайте в окне проекции стандартный примитив Box (Параллелепипед). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в настройках параллелепипеда укажите следующие значения параметров: Length (Длина) - 100 и Width (Ширина) - 100, Height (Высота) - 5, Length Segs (Количество сегментов по длине) — 11, Width Segs (Количество сегментов по ширине) — 11, Height Segs (Количество сегментов но высоте) — 1 (рис. 4.96).
Рис. 4.96. Настройки объекта Box (Параллелепипед)
Щелкните правой кнопкой мыши на названии окна проекции и в контекстном меню выберите режим отображения объектов Edged Faces (Контуры граней). В этом режиме будет видна сетчатая оболочка объекта, что необходимо для выполнения дальнейших операций с примитивом Box (Параллелепипед).
Чтобы в дальнейшем можно было изменять форму полусферы, конвертируйте объект в Editable Mesh (Редактируемая поверхность). Для этого щелкните правой кнопкой мыши на объекте и выполните команду Convert То > Convert to Editable Mesh (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую поверхность) (рис. 4.97).
Рис. 4.97. Выбор команды Convert To > Convert to Editable Mesh (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую поверхность) в контекстном меню
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте строку Editable Mesh (Редактируемая поверхность) в стеке модификаторов, щелкнув на плюсике, и переключитесь в режим редактирования Polygon (Полигон). Выделите четыре полигона, как показано на рис. 4.98, при этом они станут красными.
Рис. 4.98. Выделенные полигоны
Щелкните на кнопке Extrude (Выдавливание) в свитке Edit Polygons (Редактирование полигонов) настроек объекта на командной панели или выберите команду Extrude Polygons (Выдавливание полигонов) в контекстном меню и выдавите полигоны на некоторое расстояние, чтобы у стола появились ножки (рис. 4.99).
Рис. 4.99. Ножки стола
Выйдите из режима редактирования Polygon (Полигон).
При помощи операции Rotate (Вращение) поверните объект вокруг оси X на 180°, чтобы ножки были направлены вниз.
Создайте в окне проекции стандартный примитив Plane (Плоскость). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в настройках плоскости укажите следующие значения параметров: Length (Длина) — 150 и Width (Ширина) — 150, Length Segs (Количество сегментов по длине) — 28, Width Segs (Количество сегментов по ширине) — 28 (рис. 4.100).
Рис. 4.100. Настройки объекта Plane (Плоскость)
Разместите созданную плоскость относительно стола таким образом, чтобы она была выровнена в плоскости XY по центру стола и размещалась над ним (рис. 4.101).
Рис. 4.101. Размещение объектов в сцене
Затем выделите стол и нажмите кнопку Create Deforming Mesh Collection (Создать группу объектов, деформирующих поверхность) на панели инструментов reactor (рис. 4.102).
Рис. 4.102. Кнопка Create Deforming Mesh Collection (Создать группу объектов, деформирующих поверхность) на панели инструментов reactor
В настройках этой группы вы увидите, что стол занесен в нее (рис. 4.103).
Рис. 4.103. Настройки вспомогательного объекта Deforming Mesh Collection (Группа объектов, деформирующих поверхность)
Выделите плоскость, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор reactor Cloth.
В настройках модификатора укажите значение параметра Friction (Трение) равным 2, а также установите флажок Avoid Self-Intersections (Избегать внутренних пересечений), что позволит получить трехмерную поверхность ткани, которая при деформации не будет пересекать сама себя (рис. 4.104).
Рис. 4.104. Настройки модификатора reactor Cloth
Вы также можете применить к объекту модификатор reactor Cloth, нажав кнопку Apply reactor Cloth Modifier (Применить модификатор reactor Cloth) на панели инструментов reactor.
Выделите плоскость и нажмите кнопку Create Cloth Collection (Создать группу объектов, имитирующих ткань) на панели инструментов reactor (рис. 4.105).
Рис. 4.105. Кнопка Create Cloth Collection ( Создать группу объектов, имитирующих ткань) на панели инструментов reactor
В настройках этой группы вы увидите, что плоскость занесена в нее (рис. 4.106).
Рис. 4.106. Настройки вспомогательного объекта Cloth Collection (Группа объектов, имитирующих ткань)
Выделите все элементы стола. Перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и нажмите кнопку reactor.
В свитке Properties (Свойства) установите значение параметра Friction (Трение) равным 5.
В свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) нажмите кнопку Create Animation (Создание анимации).
Если в свитке Utils (Утилиты) установлен флажок Analyze Before Simulation (Проанализировать перед просчетом), то программа сначала проанализирует задачу и, если ошибок не будет, начнет просчет.
В противном случае она выдаст сообщение, например, о том, что тело не относится к группе Cloth Collection (Группа объектов, имитирующих ткань).
При отсутствии ошибок программа начнет просчет анимационной сцены.
Если в свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) установить флажок Update Viewports (Обновлять вид в окнах проекций), то на протяжении просчета вы сможете наблюдать изменение положения объектов в сцене.
После обработки данных можно будет воспроизвести анимацию — вы увидите, что скатерть опускается на стол и ее края изменяют свое положение так, как это происходит с тканью в реальной жизни (рис. 4.107).
Рис. 4.107. Результат просчета сцены при помощи модуля reactor 2
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урок11_4.тах. Вы можете посмотреть, как создается имитация ткани в модуле reactor 2, запустив файл video4_3.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Videotutors.
Подведем итоги урока — в этом уроке вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются:
Ключевые кадры
Задолго до появления трехмерной графики существовала кукольная анимация. Делалась она так: снимался один кадр с мультипликационным героем, затем, например, руку персонажа передвигали на очень небольшое расстояние и опять снимали один кадр. Вся работа состояла в том, чтобы снять на пленку все положения руки. В компьютерной графике все гораздо проще. Аниматор задает в программе только два положения руки — верхнее и нижнее, а все промежуточные положения просчитываются компьютером. Кадры, которые фиксируют начальное и конечное положение тела, называются ключевыми. Ключевые кадры управляют всеми параметрами объекта, в том числе и текстурами, например, при помощи двух ключевых кадров можно сделать так, чтобы бронзовая статуэтка плавно превратилась в стеклянную.Таким образом, для создания анимации в 3ds max 7 достаточно указать значения параметров в ключевых точках. Программа просчитает изменение параметров от одного ключевого кадра к другому и автоматически визуализирует кадры, не являющиеся ключевыми. Например, чтобы анимировать движение примитива в окне проекции, достаточно переключиться в режим создания ключевых кадров и указать начальное и конечное положение объекта. При этом анимированными параметрами являются координаты объекта. Аналогичным образом можно создавать анимированные атмосферные эффекты, деформацию объекта, изменяющиеся во времени текстуры и т. д., указывая в настройках объектов или эффектов ключевые значения параметров.
Режим создания ключевых кадров включается при помощи кнопки Auto Key (Автоключ), расположенной под шкалой анимации (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Кнопки управления анимацией
Любое изменение параметра сцепы в текущем кадре запоминается, и на шкале анимации появляется метка-маркер ключевого кадра. Для перемещения между ключевыми кадрами анимации используется кнопка Key Mode Toggle (Переключение между ключевыми кадрами). Ключевыми кадрами можно управлять — изменять их положение, удалять, назначать группам объектов, корректировать параметры и т. д.
Изменять положение ключевых кадров можно непосредственно на шкале анимации. Для этого необходимо щелкнуть на ключевом кадре, который нужно передвинуть, и, удерживая левую кнопку мыши, изменить его положение на шкале.
Контроллеры анимации
В реальной жизни характер движения объектов и изменения каких-либо действий могут быть различными. Чтобы вам было понятнее, что имеется в виду, приведем следующий пример: представьте простую ситуацию, когда электрическая лампочка гаснет и загорается снова. Это несложное действие, однако, может происходить совершенно по-разному. Лампочка может плавно потухать до тех пор, пока перестанет излучать свет (вспомните освещение в театре), а затем так же плавно накаляться. В другом случае лампочка может потухнуть резко и так же резко зажечься вновь или плавно погаснуть и резко загореться. Как видите, существует большое количество вариантов того, как может происходить данное действие. Если создать подобную трехмерную сцену, то анимированным параметром будет яркость источника света.Приведем другой пример: автомобиль подъезжает к столбу. Он может приближаться с некоторой постоянной скоростью, с ускорением или торможением. Если создать подобную трехмерную сцену, то анимированным параметром будут координаты объекта. При этом положение объекта в ключевых точках будет одинаковым, однако характер изменения параметра в каждом случае будет различным. Каждый ключевой кадр характеризуется двумя кривыми, которые определяют функциональные зависимости анимированного параметра на промежутке между текущим ключевым кадром и предыдущим, а также настоящим ключевым кадром и следующим.
Программа 3ds max 7 содержит так называемые контроллеры анимации, с помощью которых разработчик трехмерной графики может гибко управлять изменением анимированного параметра объектов.
Контроллеры анимации представляют собой заготовки зависимостей, согласно которым могут изменяться параметры. Задать характер протекания анимации можно двумя способами: при помощи окна Track View (Редактор треков), а также перейдя на вкладку Motion (Движение) на командной панели. В 3ds max 7 имеется семь основных заготовок, каждая из которых изменяет значение анимированного параметра следующим образом:
Пример использования контроллеров в анимационной сцене рассмотрен в разд. "Урок 8. Создание анимированного вентилятора" данной главы.
Модуль Character Studio
В повседневной жизни наши движения настолько естественны и привычны, что мы не думаем, запрокинуть ли нам голову во время смеха или пригнуться, проходя под низким навесом.Моделирование подобного поведения в трехмерной графике сопряжено с множеством трудностей, поэтому используется следующее: к телу человека подключается большое количество датчиков, которые фиксируют перемещение любой части тела в пространстве и подают соответствующий сигнал на компьютер. В свою очередь, компьютер обрабатывает полученную информацию и использует ее по отношению к некоторой модели. Такая технология называется Motion Capture.
Модуль Character Studio — это, пожалуй, самый мощный на сегодняшний день инструмент для работы с анимацией персонажей.
Начиная с седьмой версии 3ds max, Character Studio, который ранее существовал как дополнительный модуль, был интегрирован в пакет.
Character Studio содержит три модификатора:
Имитация движения трехмерных персонажей в Character Studio производится по следующему принципу: сначала строится скелет, в котором иерархично взаимодействуют его составляющие — кости (Bones). Затем на скелет надевается оболочка (Skin).
Для построения скелета используется система костей Biped (Двуногий), а также любая трехмерная модель персонажа.
Новый объект создается нажатием на кнопку Biped (Двуногий), которая расположена на вкладке Create (Создание) командной панели в свитке Object Type (Тип объекта) категории Systems (Дополнительные инструменты). Создаваемый объект представляет собой скелет двуногого персонажа (рис. 4.23).
Рис. 4.23. Объект Biped (Двуногий)
Свиток Create Biped (Создание двуногого) содержит параметры (рис. 4.24) настройки анатомических особенностей модели. Строение скелета максимально упрощено. Например, кости рук и ног изображаются параллелепипедами (см. рис. 4.23).
Рис. 4.24. Свиток настроек Create Biped (Создание двуногого) на командной панели
Это объясняется тем, что для прорисовки движений любого персонажа требуется указать не все кости, а лишь те, которые составляют опорно-двигательный аппарат.
Среди прочих настроек системы костей Biped (Двуногий) можно выделить параметры, которые регулируют наличие или отсутствие костей рук, позволяют изменять от одного до пяти количество пальцев на руках и ногах, а также количество позвоночных и шейных костей. Помимо этого можно добавить нестандартные типы костей для персонажей с хвостом или гривой.
После создания скелета необходимо совместить его с оболочкой (трехмерной моделью персонажа) и подогнать их по размеру.
Для этого нужно выделить объект Bip01 и постараться совместить его с моделью персонажа. Можно сделать наоборот — совместить оболочку со скелетом.
Для выделения объекта Bip01 вызовите окно Select Objects (Выбор объектов) при помощи клавиши Н.
Следующая задача заключается в том, чтобы кости оказывались внутри оболочки и располагались там как можно более естественнее. Правдоподобность движений конечной модели персонажа будет зависеть от того, насколько тщательно удалось совместить все элементы скелета и внешней оболочки. Для соединения скелета и оболочки необходимо включить режим Figure Mode (Режим фигуры) в свитке Biped (Двуногий) вкладки Motion (Движение) (рис. 4.25) и, не выходя из него, поочередно выделять и перемещать составляющие скелета.
Рис. 4.25. Включение режима Figure Mode (Режим фигуры)
При включении этого режима на командной панели появится свиток Structure (Конструкция), в который из вкладки Create (Создание) переместятся настройки системы костей.
Поскольку скелет симметричен, часто приходится выполнять одни и те же действия. Например, нужно поднять правую руку, а потом точно так же — левую. Если в настройках объекта на вкладке Motion (Движение) развернуть свиток Track Selection (Выбор направления) (рис. 4.26) и нажать кнопку Symmetrical (Симметрично), то все действия, которые будет производить персонаж на экране, будут симметрично отображаться. Чтобы перейти к симметрично расположенной кости, нужно нажать кнопку Opposite (Противоположный) в свитке Track Selection (Выбор направления). Форма костей у любого существа своя, поэтому всякий раз нужно специально регулировать размеры (длину и толщину) каждой из них.
Рис. 4.26. Свиток настроек Track Selection (Выбор направления)
После того как будут правильно расположены скелет и внешняя оболочка, нужно перейти в режим Rubber Band Mode (Режим резиновой нити), щелкнув на соответствующей кнопке свитка Biped (Двуногий) (рис. 4.27).
Рис. 4.27. Включение режима Rubber Band Mode (Режим резиновой нити)
Чтобы открыть дополнительные параметры свитка Biped (Двуногий), щелкните на плюсике в его нижней части.
Находясь в режиме Rubber Band Mode (Режим резиновой нити), можно управлять формой отдельно взятой кости. Если попытаться переместить кость в окне проекции, то ее форма изменится, и она начнет вытягиваться так, как будто сделана из резины (отсюда следует название режима — rubber, от англ. резина). Величину элементов скелета можно изменять при помощи стандартной операции Scale (Масштабирование).
После подбора размеров нужно воспользоваться модификатором Physique (Телосложение). Применяется он к внешней оболочке будущего персонажа Character Studio. Оживление персонажей — процесс очень трудоемкий. Скелет двуногого существа состоит из иерархично связанных компонентов, поэтому удобнее присоединять к нему не сразу всю оболочку, а отдельные компоненты (конечно, если позволяет сцена), то есть сначала руки и плечи, затем ноги, а в конце — все остальное.
В свитке Physique (Телосложение) настроек модификатора есть кнопка Attach to Node (Присоединить к оболочке). После нажатия этой кнопки выбирается элемент скелета, главный в той группе костей, на которую надевается внешняя оболочка.
На экране появится окно Physique Initialization (Условия составления телосложения) (рис. 4.28). Модификатор Physique (Телосложение) но своему принципу действия напоминает модификатор Skin (Кожа). В месте, где кожа изгибается, вокруг выбранной кости будет построена огибающая в форме капсулы.
Рис. 4.28. Окно Physique Initialization (Условия составления телосложения)
Вершины той части оболочки, которая охвачена огибающей, в окне проекции окрасятся в разные цвета. Цвета вершин символизируют степень воздействия на них перемещений текущей кости.
Огибающая состоит из внешнего и внутреннего контура, а также содержит два поперечных сечения в форме кругов. Чтобы модифицировать характер сгиба оболочки, нужно изменить размер сечений огибающей или настроить степень воздействия на вершины перемещения кости.
Окно Physique Initialization (Условия составления телосложения) содержит несколько свитков с параметрами, которые определяют начальные настройки огибающей. Здесь необходимо нажать кнопку Initialize (Составить), затем перейти на вкладку Motion (Движение) командной панели. Нажав на кнопку Load File (Загрузить файл), можно загрузить файл, в котором хранится информация о движении скелета (предварительно необходимо отключить режим Figure Mode) (Режим фигуры). Данный файл имеет расширение BIP, его можно найти среди разнообразных примеров, предложенных разработчиками 3ds max 7.
Результат действий будет виден сразу после нажатия кнопки Biped Playback (Воспроизведение движений) в свитке Biped (Двуногий) вкладки Motion (Движение).
В этом случае двигаться будет только схематично нарисованный персонаж. Анимацию можно проиграть также, нажав кнопку Play Animation (Воспроизвести анимацию) — при этом будет видна вся анимация без упрощения. Двуногий человечек совершает определенные действия: прохаживается, размахивает руками и выполняет другие действия.
Однако такая оболочка хоть и будет "одета", но будет иметь множество недостатков. Во-первых, есть большая вероятность того, что некоторые вершины не попадут под действие огибающей, поэтому на экране форма оболочки сильно исказится (будет выглядеть, как будто она прибита гвоздями к полу). Во-вторых, несмотря на все усилия, не получится добиться правильного соотношения размеров скелета И оболочки.
Чтобы исправить первый недостаток, нужно перейти на вкладку Modify (Изменение) командной панели, щелкнуть на значке плюса возле названия модификатора Physique (Телосложение) и переключиться в режим редактирования подобъектов Vertex (Вершина). На командной панели появится свиток Link-Assignment (Назначение связи) (рис. 4.29).
Рис. 4.29. Режим редактирования подобъектов Vertex (Вершина) модификатора Physique (Телосложение)
Чтобы убрать "прибитые гвоздями" вершины, нужно нажать кнопку Select (Выбрать) и выделить их в сцене. Затем необходимо нажать кнопку Assign to Link (Назначить связь) и указать, на какой кости будут закреплены выбранные вершины.
Можно также совершить обратную операцию: выбрать вершины при помощи кнопки Select (Выбрать), после чего нажать кнопку Remove from Link (Удалить связь) и указать элемент, с которым желательно удалить связи.
Для решения второй проблемы необходимо щелкнуть на плюсике возле названия модификатора Physique (Телосложение) и переключиться в режим редактирования подобъектов Envelope (Огибающая) (рис. 4.30).
Рис. 4.30. Режим редактирования подобъектов Envelope (Огибающая) модификатора Physique (Телосложение)
После этого оболочку можно будет редактировать на уровне огибающей. Чтобы при проигрывании анимации общий скелет не был виден, можно пойти двумя путями.
Самый простой — установить флажок Hide Attached Nodes (Скрыть присоединенные вершины) в свитке Physique Level of Detail (Уровень детализации) настроек модификатора Physique (Телосложение).
Другой метод — выделить скелет, нажать правую кнопку мышки, выбрать строку Properties (Свойства) и в окне настроек объекта установить параметр Visibility (Видимость) равным нулю (рис. 4.31).
Рис. 4.31. Диалоговое окно Object Properties (Свойства объекта)
Когда настройка модификатора Physique (Телосложение) будет завершена, результат можно сохранить с расширением PHY, нажав кнопку Save Physique File (Сохранить файл) в свитке Physique (Телосложение). Таким же образом при помощи кнопки Open Physique File (Открыть файл) в дальнейшем его можно открыть, чтобы использовать в других проектах.
При помощи модуля Character Studio можно также смоделировать ходьбу персонажа по нарисованным следам, расположение которых вы указываете сами. При этом результат сохраняется/загружается в файле с расширением STP.
Пример использования Character Studio подробно рассмотрен в разд. "Урок 10. Персонажная анимация" данной главы.
Модуль Particle Flow
Модуль Particle Flow ранее являлся дополнительным модулем и был интегрирован в 3ds max шестой версии. Particle Flow — это мощный модуль для работы с частицами. До его появления в 3ds max существовали системы частиц, с их помощью можно было создавать несложные эффекты. Были и дополнительные модули для работы с частицами, например Digimation Particle Studio и Cebas Thinking Particles. Однако возможности Particle Flow значительно шире. При помощи этого модуля можно создать практически любой эффект, связанный с частицами, — брызги воды, разбивание объекта на мелкие части, сноп искр и др.Для начала работы с Particle Flow необходимо перейти на вкладку Create (Создание) командной панели в категорию Geometry (Геометрия), выбрать строку Particle Systems (Системы частиц) и нажать кнопку PF Source (Источник Particle Flow). Этот объект представлен в окне проекции пиктограммой. В его настройках (рис. 4.19) есть кнопка Particle View (Представление частиц), которая вызывает окно для работы с модулем (рис. 4.20).
Рис. 4.19. Настройки объекта PF Source (Источник Particle Flow)
Рис. 4.20. Окно Particle View (Представление частиц)
Окно Particle View (Представление частиц) можно условно разделить на четыре части. Основную часть окна занимает диаграмма, отображающая процесс создания эффекта в сцене. В нижней части окна расположены доступные средства для описания эффекта. При добавлении эффектов в общую диаграмму можно просмотреть их описание в правой нижней части окна Particle View (Представление частиц). Наконец, в правой верхней части окна отображаются настройки каждого компонента диаграммы. Изменяя их, можно редактировать эффект. При использовании модуля Particle Flow употребляют следующие термины. Действия, которые происходит с частицами, называются событиями (Events). Средства для описания эффекта — операторы (Operators) и критерии (Tests). Каждое событие состоит из группы операторов и критериев.
Операторы определяют поведение частиц в событии. При помощи операторов можно указать изменение формы, цвета, скорости движения, размера, материала частиц и т. д. Критерии нужны для связывания нескольких событий в одном эффекте. Они указывают на то, при каком условии состоится переход от одного события к другому. Например, критерий Age Test (Критерий возраста) будет означать, что частицы перейдут к другому событию, достигнув заданного возраста.
Чтобы добавить оператор или критерий в событие, нужно перетащить значок оператора или критерия на диаграмму. Если перетащить оператор или критерий на пустую область, то будет создано новое событие. Если событие происходит в определенном направлении, то оно (направление) задается стрелками на диаграмме. Чтобы указать направление, нужно щелкнуть мышью на выступе диаграммы события, который расположен напротив критерия, и перетащить этот выступ на мишень в верхней части второго события. При этом курсор изменит форму (рис. 4.21). На то, что события связаны, будет указывать соединяющая их синяя линия, которая появится сразу после того, как вы отпустите кнопку мыши.
Рис. 4.21. Связывание событий
Каждое событие можно на время отключить, то есть сделать неактивными все его операторы. Для этого служит кнопка в виде лампочки в правом верхнем углу события.
Если эффект, создаваемый средствами Particle Flow, сложный, то диаграмма будет достаточно большой. Чтобы было легче управлять событиями эффекта, можно увеличить область окна с диаграммой, растянув его мышью.
Для управления видом содержимого окна Particle View (Представление частиц) можно также использовать кнопки, расположенные в его правом нижнем углу (рис. 4.22):
Рис. 4.22. Кнопки управления видом содержимого окна Particle View (Представление частиц)
Пример использования Particle Flow подробно рассмотрен в разд. "Урок 9. Работа с модулем Particle Flow" данной главы.
это одна из функций 3ds
Создание динамических характеристик — это одна из функций 3ds max 7, связанная с анимацией. Сцены, в которых используется просчет динамических составляющих (например, изображение разбивающихся предметов, развивающейся на ветру ткани, движений марионеток), — это анимационные проекты. Поскольку в реальном мире движение любого объекта подчиняется законам физики, для создания реалистичной трехмерной анимации необходимо учитывать влияние многих физических факторов — гравитацию, массу тел, направление ветра и т. д. С помощью 3ds max 7 можно просчитывать анимацию объектов, которая будет подчиняться законам физики. При этом в настройках объектов указываются их физические свойства, на основе которых происходит просчет их поведения и взаимодействия. Просчет таких сложных сцен происходит с использованием модуля reactor 2.Чтобы понять, что означает термин "динамика в сцене", приведем пример. Допустим, требуется создать простую сцену, в которой мячик падает на пол. В реальной жизни этот мячик несколько раз подпрыгнет, причем каждый последующий раз он будет подскакивать все ниже. Если вы решите делать такую сцену при помощи ключевых кадров, вам придется потратить большое количество времени.
Во-первых, необходимо точно вычислить промежутки времени между ключевыми кадрами, а во-вторых, потребуется подобрать положение мячика относительно пола в каждом ключевом кадре. Согласитесь, задание не из легких! Заметьте, что сцена — очень проста, и объектов в ней только два.
Если же представить сцену, в которой, например, таких мячиков более десяти, то создание анимации с расстановкой ключевых кадров вручную покажется непосильной задачей. В то же время, используя модуль reactor 2, эту сцену можно просчитать за несколько секунд, причем все ключевые кадры будут созданы автоматически, практически без участия пользователя.
При помощи модуля reactor можно просчитать поведение тел при взаимодействии, имитацию водной поверхности, материи и многое другое. В ранних версиях 3ds max reactor, как и некоторые другие модули, был подключаемым модулем, однако, начиная с 3ds max 5, входит в стандартную поставку программы.
В 3ds max 7 используется вторая версия модуля reactor. Он полностью интегрирован в 3ds max 7 — в левой части экрана расположена вертикальная панель с настройками модуля (рис. 4.15).
Рис. 4.15. Панель reactor
Создание сцены при помощи модуля reactor 2 можно условно разделить на несколько этапов.
Модуль reactor может работать со следующими группами объектов: Rigid Bodies (Твердые тела), Soft Bodies (Гибкие тела), Rope (Веревка), Deforming Mesh (Деформируемые поверхности). Constraints (Конструкции), Actions (Воздействия) и Water (Вода). Эти группы с сокращенными названиями также находятся в категории Helpers (Вспомогательные объекты) и Space Warps (Объемные деформации) вкладки Create (Создание) командной панели в группе объектов reactor (рис. 4.16).
Рис. 4.16. Группа объектов reactor в категории Helpers (Вспомогательные объекты)
При имитации движения объектов, связанных между собой, применяются Constraints (Конструкции). В модуле используются разные типы конструкций, наиболее интересными из которых являются Cooperative Constraints (Объединенные конструкции). В их числе:
В процессе работы над сценой удобно использовать окно Real-Time Preview (Просмотр в реальном времени). Его можно вызвать, нажав на кнопку Preview in Window (Предварительный просмотр в окне) в свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) настроек модуля reactor. Чтобы открыть настройки этого модуля, необходимо перейти на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и нажать кнопку reactor. При его вызове появляется окно, внутри которого будет автоматически визуализирован первый кадр (рис. 4.17).
Рис. 4.17. Окно Real-Time Preview (Просмотр в реальном времени)
Чтобы проиграть анимацию, нужно в раскрывающемся списке Simulation (Имитация) выбрать строку Play/Pause (Проиграть/Пауза). В данном окне также можно указать прорисовку сетчатой поверхности для каждого объекта, по которой модуль просчитывает взаимодействия.
Модуль reactor 2 может хранить данные относительно взаимодействий всех объектов Rigid Bodies (Твердые тела), которые происходили в процессе просчета. Эта информация запоминается, ее можно просмотреть, используя язык сценариев MAXScript. Для этого перед просчетом в свитке Collision (Информация о взаимодействиях) настроек модуля reactor необходимо установить переключатель Store Collision (Сохранять информацию о взаимодействиях) в положение Always Store (Всегда сохранять), а после просчета нажать кнопку View (Показать), откроется окно (рис. 4.18). Информацию о взаимодействиях также можно сохранить в текстовом файле. Он будет содержать данные о скорости движения тел, координатах точек взаимодействий и др.
Рис. 4.18. Окно Collision Info (Информация о взаимодействиях) с информацией о взаимодействии всех твердых тел в процессе просчета
Примеры использования модуля reactor 2 рассмотрены в разд. "Урок 11. Работа с reactor 2" данной главы.
Общие сведения о трехмерной анимации
Создание трехмерной анимации — это интересный, но в то же время трудоемкий процесс. Анимировать в трехмерной сцене можно все — от источников света и камер, до любых объектов и эффектов. Каждая создаваемая в программе анимация использует так называемые ключевые кадры, которые содержат информацию обо всех параметрах анимации.В 3ds max 7 можно анимировать любые характеристики всех объектов: примитивов, источников света, камер, вспомогательных объектов и др. Задавая значения параметров объектов в ключевых кадрах, вы можете сделать так, чтобы объекты перемещались в сцене, изменяли текстуру, увеличивались или уменьшались в размерах и т. д. Анимированная камера позволяет добиться эффекта присутствия в сцене и получить вид, раскрывающийся перед глазами персонажа.
Подробнее о виртуальных камерах читайте в гл. 6.
Простейший тип анимации — перемещение объектов в трехмерной сцене. При этом изменяющимся параметром являются координаты положения объекта. Их необязательно задавать вручную. При включенном режиме автоматического создания ключевых кадров 3ds max 7 автоматически фиксирует параметры объекта в текущем ключевом кадре. Например, передвинув в окне проекции на 48 кадре трехмерное тело, вы укажете программе конечные координаты модели.
Анимационные эффекты могут быть самыми разнообразными: игра теней и света, движение объектов в виртуальном пространстве, анодированные эффекты постобработки, деформирующаяся поверхность и т. д.
Окно Parameter Collector (Коллектор параметров)
Для более удобного создания анимации в 3ds max 7 появилась новое окно — Parameter Collector (Коллектор параметров). Благодаря ему вы сможете гораздо быстрее управлять свойствами объектов.При работе с анимированной сценой, содержащей большое количество объектов, часто бывает неудобно изменять их параметры. Например, на определенном кадре нужно изменить положение одного объекта, другой повернуть, для третьего подобрать новые настройки материала. В таком случае утомительно переключаться между свойствами объектов и окнами модулей 3ds max.
В окно Parameter Collector (Коллектор параметров) можно вынести все настройки, необходимые вам для работы с объектами сцены. Это могут быть как параметры объектов, так и настройки примененных к ним модификаторов, материалов и т. д.
Для вызова окна Parameter Collector (Коллектор параметров) выполните команду Animation > Parameter Collector (Анимация > Коллектор параметров) (рис. 4.4) или воспользуйтесь сочетанием клавиш Alt+2.
Рис. 4.4. Выполнение команды Animation > Parameter Collector (Анимация > Коллектор параметров)
В появившемся окне Parameter Collector (Коллектор параметров) необходимо нажать кнопку Add to New Rollout (Добавить в новый свиток) (рис. 4.5),
Рис. 4.5. Кнопка Add to New Rollout (Добавить в новый свиток) в окне Parameter Collector (Коллектор параметров)
после чего на экране возникнет окно Track View Pick (Окно треков) (рис. 4.6). В нем в виде иерархичного списка отображены все объекты сцены и их параметры.
Рис. 4.6. Окно Track View Pick (Окно треков)
В этом окне нужно выбрать необходимый параметр и нажать кнопку ОК — параметр перенесется в окно Parameter Collector (Коллектор параметров). Как показано на рис. 4.7, в одном свитке могут быть собраны самые разные параметры: настройки размера объекта, его положения в пространстве и т. д.
Рис. 4.7. Окно Parameter Collector (Коллектор параметров) с добавленными параметрами
Настройки, занесенные в отдельный свиток, можно изменять одновременно. Для этого необходимо нажать на одну из кнопок выбора параметра, расположенных рядом с каждой настройкой (рис. 4.8). После этого кнопка станет желтой.
Рис. 4.8. Кнопка выбора параметра
В окне Parameter Collector (Коллектор параметров) можно создавать любое количество свитков с настройками (естественно, в разумных переделах), после чего объединять их в группы. Для формирования группы необходимо дать ей название, набрав его в соответствующем поле и завершив ввод с помощью клавиши Enter. При этом станет активной кнопка New Collection (Новая группа), нажав которую можно перейти к созданию следующей группы. Переключаться между группами параметров можно при помощи раскрывающегося списка (рис. 4.9).
Рис. 4.9. Список переключения между группами параметров
Окно Parameter Editor (Редактор параметров)
Еще одно окно, с помощью которого можно сделать удобнее управление объектами сцены, — Parameter Editor (Редактор параметров). Это еще одно нововведение 3ds max 7. При помощи данного окна можно составлять группы параметров, которыми характеризуется тот или иной объект в сцене, и добавлять их к настройкам объекта или примененного к нему модификатора на командной панели, а также к настройкам используемого материала.Для вызова окна Parameter Editor (Редактор параметров) выполните команду Animation > Parameter Editor (Анимация > Редактор параметров) (рис. 4.10) или воспользуйтесь сочетанием клавиш Alt+1.
Рис. 4.10. Выполнение команды Animation > Parameter Editor (Анимация > Редактор параметров)
Для добавления нового параметра сделайте следующее.
Рис. 4.11. Окно Parameter Editor (Редактор параметров)
Рис. 4.12. Список Parameter Type (Тип параметра)
Рис. 4.13. Список UI Туре (Тип управления)
Рис. 4.14. Настройки объекта Torus (Top) после добавления пользовательских параметров
Окно Time Configuration (Конфигурация времени)
По умолчанию продолжительность создаваемой в 3ds max 7 анимации равна 101 кадру при формате создаваемого видео NTSC (29,97 кадров в секунду). При таких настройках можно создать анимацию продолжительностью около трех секунд. В процессе работы может понадобиться изменить эти и другие настройки анимации.Чтобы установить параметры отображения анимации в окне проекции, используйте диалоговое окно Time Configuration (Конфигурация времени), которое вызывается при помощи одноименной кнопки, расположенной под кнопками управления анимацией (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Кнопка Time Configuration (Конфигурация времени)
В окне Time Configuration (Конфигурация времени) (рис. 4.3) можно установить следующие параметры: формат видео (Pal/NTSC), количество кадров в секунду (FPS), способ отображения информации о времени на ползунке анимации, время начала и конца анимации, продолжительность анимации и др.
Рис. 4.3. Диалоговое окно Time Configuration (Конфигурация времени)
Пример создания анимационной сцены в 3ds max рассмотрен в разд. "Урок 7. Создание простейшей анимации" данной главы. Вы можете узнать больше об анимировании различных характеристик объектов, если запустите файл video4_1.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Videotutors.
Падение тел
Попробуем создать падение тел при помощи модуля reactor 2. В этом примере будем работать с группами объектов Rigid Bodies (Твердые тела) и Soft Bodies (Гибкие тела). Несложно догадаться, что падающий объект будет гибким, а объект, на который он будет падать, — твердым. Для создания твердого тела используем объект Quad Patch (Четырехугольный фрагмент), для создания гибкого — стандартный примитив Teapot (Чайник).Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Geometry (Геометрия) выберите строку Patch Grids (Патч-поверхности) и нажмите кнопку Quad Patch (Четырехугольный фрагмент).
Переключитесь на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для созданного объекта достаточные параметры Width (Ширина) и Length (Длина).
Создайте в окне проекции чайник, для чего перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Geometry (Геометрия) выберите строку Standard Primitives (Стандартные примитивы) и нажмите кнопку Teapot (Чайник). Расположите этот объект над поверхностью.
На панели инструментов reactor нажмите кнопку Create Rigid Body Collection (Создать группу твердых тел) (рис. 4.79).
Рис. 4.79. Кнопка Create Rigid Body Collection (Создать группу твердых тел) на панели инструментов reactor
В настройках этого вспомогательного объекта нажмите кнопку Pick (Занести), а затем выделите объект Quad Patch (Четырехугольный фрагмент). Вы увидите, что объект занесен в список твердых тел (рис. 4.80).
Рис. 4.80. Свиток RB Collection Properties (Свойства группы твердых тел) настроек вспомогательного объекта Rigid Body Collection (Группа твердых тел)
Если перед нажатием кнопки Create Rigid Body Collection (Создать группу твердых тел) выделить объект Quad Patch (Четырехугольный фрагмент), то он будет занесен в список твердых тел автоматически.
Теперь преобразуем чайник в Soft Bodies (Гибкие тела). Выделите объект Teapot (Чайник), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор FFD 4x4x4.
Это модификатор нужен для того, чтобы при падении чайник правильно деформировался (рис. 4.81).
Рис. 4.81. Чайник после применения модификатора FFD 4x4x4
Теперь применим к чайнику еще один модификатор — reactor SoftBody. Сделать это можно, выбрав модификатор из списка Modifier List (Список модификаторов) или же нажав кнопку Apply reactor SoftBody Modifier (Применить модификатор reactor SoftBody) на панели инструментов reactor.
В свитке Properties (Свойства) настроек модификатора задайте следующие значения: Mass (Масса тела) — 1, Stiffness (Жесткость) — 0,18, Damping (Амортизация тела) — 0,2, Friction (Коэффициент трения) — 0,5.
Установите переключатель в положение FFD Based (На основе FFD) (рис. 4.82).
Рис. 4.82. Настройки модификатора reactor SoftBody
Одним из преимуществ и одновременно недостатков модуля reactor 2 является очень большое количество настроек, в которых легко запутаться даже опытному пользователю. По этой причине при моделировании удобно использовать основные параметры из файлов примеров, входящих в поставку подключаемого модуля.
На панели инструментов reactor нажмите кнопку Create Soft Body Collection (Создать группу гибких тел). В настройках этого вспомогательного объекта нажмите кнопку Pick (Занести), а затем выделите объект Teapot (Чайник). Вы увидите, что объект занесен в список гибких тел (рис. 4.83).
Рис. 4.83. Свиток Properties (Свойства) настроек вспомогательного объекта Soft Body Collection (Группа твердых тел)
Если перед нажатием кнопки Create Soft Body Collection (Создать группу гибких тел) выделить объект Teapot (Чайник), то он будет занесен в список гибких тел автоматически.
Выделите объект Quad Patch (Четырехугольный фрагмент). Перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и нажмите кнопку reactor. В свитке Properties (Свойства) установите переключатель в положение Use Mesh (Использовать оболочку). В свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) нажмите кнопку Create Animation (Создание анимации) (рис. 4.84).
Рис. 4.84. Настройки модуля reactor
Если в свитке Utils (Утилиты) установлен флажок Analyze Before Simulation (Проанализировать перед просчетом), то программа сначала проведет анализ задачи и, если ошибок не будет, начнет просчет. В противном случае она выдаст сообщение, например, о том, что тело не относится к группе Soft Body Collection (Группа гибких тел) (рис. 4.85).
Рис. 4.85. Ошибка, найденная программой в текущей сцене
При отсутствии ошибок программа начнет просчет анимационной сцены. Если в свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) установить флажок Update Viewports (Обновлять вид в окнах проекций), то на протяжении просчета вы сможете наблюдать изменение положения объектов в сцене. После обработки данных можно будет воспроизвести анимацию. Для падающего тела будет создано большое количество ключевых кадров. Полученная анимация будет выглядеть следующим образом: чайник, падая, немного деформируется так. будто он резиновый, подпрыгнет и снова упадет.
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урок11_1.max. Вы можете посмотреть, как при помощи модуля reactor 2 взаимодействуют падающие тела, запустив файл video4_2.avi, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Videotutors.
Создание воды
Процесс создания трехмерного изображения воды при помощи модуля reactor 2 очень удачно реализован. Путем несложных операций можно быстро и легко смоделировать реалистичную водную поверхность. Насколько это просто, судите сами. Создайте в окне проекции объект Plane (Плоскость). Нажмите кнопку Create Water (Создать воду) (рис. 4.86) на панели инструментов reactor и создайте объемную деформацию в окне проекции.
Рис. 4.86. Кнопка Create Water (Создать воду) на панели инструментов reactor
Объемную деформацию Water (Вода) можно создать также, нажав одноименную кнопку в списке reactor категории Space Warps (Объемные деформации) на вкладке Create (Создание) командной панели (рис. 4.87).
Рис. 4.87. Кнопка Water (Вода) в списке reactor категории Space Warps (Объемные деформации)
Нажмите кнопку Bind to Space Warp (Связать с объемной деформацией) на основной панели инструментов (рис. 4.88), щелкните на созданной объемной деформации Water (Вода) и, не отпуская кнопку мыши, переместите указатель мыши на объект Plane (Плоскость). Вода готова. Когда объект будет связан с объемной деформацией, он на одну секунду подсветится.
Рис. 4.88. Кнопка Bind to SpaceWarp (Связать с объемной деформацией) на основной панели инструментов
Чтобы на плоскости появились искажения, характерные для водном поверхности, постарайтесь, чтобы объемная деформация и объект Plane (Плоскость) совпадали по размеру, а также по расположению (рис. 4.89).
Рис. 4.89. Расположение объекта Plane (Плоскость) и объемной деформации Water (Вода) в окнах проекций
Чтобы убедиться, что созданный объект имеет все свойства воды, необходимо создать некий объект типа Rigid Body (Твердое тело) и "бросить" его в воду. Создайте в окне проекции объект, например стандартный примитив Teapot (Чайник), и расположите его над поверхностью воды.
На панели инструментов reactor нажмите кнопку Create Rigid Body Collection (Создать группу твердых тел). В настройках этого вспомогательного объекта нажмите кнопку Pick (Занести), а затем выделите объект Teapot (Чайник). Объект будет занесен в список твердых тел (рис. 4.90).
Рис. 4.90. Свиток RB Collection Properties ( Свойства группы твердых тел) настроек вспомогательного объекта Rigid Body Collection (Группа твердых тел)
Если перед нажатием кнопки Create Rigid Body Collection (Создать группу твердых тел) выделить объект Teapot (Чайник), то он автоматически будет занесен в список твердых тел.
Чтобы деформация воды при падении в нее объекта была лучше заметна, тело нужно сделать тяжелым. Выделите объект Teapot (Чайник). Перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и нажмите кнопку reactor.
В свитке Properties (Свойства) укажите значение параметра Mass (Масса объекта) равной 50 (рис. 4.91).
Рис. 4.91. Свиток Properties (Свойства) настроек модуля reactor
Теперь необходимо настроить объект Water (Вода). Он содержит следующие параметры:
Чтобы на водной поверхности возникли искажения, увеличьте значения параметров Min Ripple (Минимальное искажение) и Max Ripple (Максимальное искажение) в 10 раз, а также уменьшите параметр Density (Плотность) до 0,7.
В свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) настроек модуля reactor нажмите кнопку Create Animation (Создание анимации). Если в свитке Utils (Утилиты) установлен флажок Analyze Before Simulation (Проанализировать перед просчетом), то программа сначала проведет анализ задачи и, если ошибок не будет, начнет просчет.
В противном случае она выдаст сообщение, например, о том, что тело не относится к группе Soft Body Collection (Группа гибких тел).
При отсутствии ошибок программа начнет просчет анимационной сцены. Если в свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) установлен флажок Update Viewports (Обновлять вид в окнах проекций), то на протяжении просчета вы сможете наблюдать изменение положения объектов в сцене. После обработки данных можно будет воспроизвести анимацию.
Полученная анимация будет выглядеть следующим образом: чайник падает в воду и деформирует ее поверхность — от упавшего объекта расходятся волны.
Чтобы созданная сцена не казалась безжизненной, ее можно наполнить какими-нибудь воздействиями (Action), например, добавить в нее Wind (Ветер).
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урок11_2.тах.
Тип воздействия Fracture (Разрушение)
В этом примере рассмотрим работу с одним из самых интересных типов Actions (Воздействия), с которым работает модуль reactor, — Fracture (Разрушение). Его задача — облегчить моделирование сцены, иллюстрирующей разрушение объекта. Например, при помощи Fracture (Разрушение) можно смоделировать сцену, в которой падающая с большой высоты табуретка разлетается на части, ударившись о землю.Попробуем создать подобную сцену. Табурет сделаем из пяти примитивов Box (Параллелепипед), четыре из которых будут исполнять роль ножек, а пятый — сидения (рис. 4.92).
Рис. 4.92. Табурет, созданный из параллелепипедов
Теперь необходимо сделать плоскость, на которую будет падать объект. Создайте в окне проекции объект Plane (Плоскость). На панели инструментов reactor нажмите кнопку Create Rigid Body Collection (Создать группу твердых тел). В настройках этого вспомогательного объекта нажмите кнопку Pick (Занести), а затем выделите объект Plane (Плоскость). Вы увидите, что объект занесен в список твердых тел. Выделите также все объекты, составляющие табурет, и занесите их в этот список.
Элементы, составляющие табурет, группировать не надо — Fracture (Разрушение) не работает со сгруппированными объектами.
Затем на панели инструментов reactor нажмите кнопку Create Fracture (Разрушить) (рис. 4.93).
Рис. 4.93. Кнопка Create Fracture (Разрушить) на панели инструментов reactor
В настройках этого вспомогательного объекта нажмите кнопку Pick (Занести), а затем выделите все объекты Box (Параллелепипед), составляющие табурет (рис. 4.94).
Рис. 4.94. Свиток Properties (Свойства) настроек вспомогательного объекта Fracture (Разрушение)
Если перед нажатием кнопки Create Fracture (Разрушение) выделить все объекты Box (Параллелепипед), то они автоматически будут занесены в список тел, подвергающихся воздействию.
Настройки разбиения объектов находятся в свитке Properties (Свойства) вспомогательного объекта Fracture (Разрушение). Для каждого элемента, занесенного в список воздействия, можно указать один из четырех вариантов разбиения:
Основные параметры разбиения — это Impulse (Импульс соударения) и Energy Loss (Потеря энергии), характеризующий величину потери энергии при ударе. Укажем для всех элементов вариант разбиения Normal (Обычный), остальные настройки оставим по умолчанию. Каждому элементу табурета необходимо задать массу 11 кг. Для этого необходимо выделить объект, перейти на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и нажать кнопку reactor. Затем в свитке Properties (Свойства) указать значение параметра Mass (Масса объекта).
В 3ds max 7 довольно часто встречаются физические величины. На первый взгляд, это усложняет работу, потому что не всегда на глаз можно определить, например, коэффициент трения или величину потерь энергии при ударе. Однако, с другой стороны, появляется возможность точно описать физическую задачу.
Перейдите к свитку Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация). В процессе работы над сложной сценой удобно использовать команду Preview in Window (Предварительный просмотр в оконном режиме). При ее выполнении появляется окно, внутри которого будет аппаратно визуализирован первый кадр (рис. 4.95). Чтобы проиграть анимацию, нужно в раскрывающемся списке Simulation (Имитация) выбрать строку Play/Pause (Проиграть/Пауза). Здесь же можно указать прорисовку сетчатой поверхности для каждого объекта, по которой модуль просчитывает взаимодействия.
Рис. 4.95. Окно reactor Real-Time Preview (Предварительный просмотр в реальном времени)
Если результат, который вы видите в окне предварительного просмотра, вас устраивает, нажмите кнопку Create Animation (Создание анимации). Если же в свитке Utils (Утилиты) установлен флажок Analyze Before Simulation (Проанализировать перед просчетом), то программа сначала проведет анализ задачи и, если ошибок не будет, начнет просчет. В противном случае она выдаст сообщение, например, о том, что тело не относится к группе Soft Body Collection (Группа гибких тел) (см. рис. 4.85).
При отсутствии ошибок программа начнет просчет анимационной сцены. Если в свитке Preview & Animation (Предварительный просмотр и анимация) установлен флажок Update Viewports (Обновлять вид в окнах проекций), то на протяжении просчета вы сможете наблюдать изменение положения объектов в сцене. После обработки данных можно будет воспроизвести анимацию. Полученная анимация будет выглядеть следующим образом: табуретка летит, падает на плоскость и разбивается.
Готовый файл сцены содержится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урок11_3.тах.
Персонажная анимация
Создание персонажной анимации — одна из самых сложных задач трехмерной компьютерной графики.Несмотря на это, она привлекает многих начинающих пользователей, которые, однако, часто не в силах ее освоить.
В этом уроке создадим простейшую анимацию с участием трехмерного персонажа. В качестве оболочки будем использовать стандартные примитивы 3ds max 7.
Очевидно, что созданный таким образом персонаж не претендует на реалистичность. Цель урока другая — продемонстрировать на примере основы работы с модулем Character Studio.
Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в свитке Object Type (Тип объекта) категории Systems (Дополнительные инструменты) нажмите кнопку Biped (Двуногий). Создайте объект в окне проекции (рис. 4.59).
Рис. 4.59. Объект Biped (Двуногий) в окне проекции
Создайте в окне проекции стандартный примитив Cylinder (Цилиндр) (рис. 4.60).
Рис. 4.60. Объект Cylinder (Цилиндр) в сцене
Выровняйте его положение относительно ноги объекта и подберите параметры примитива таким образом, чтобы Cylinder (Цилиндр) охватывал кости ноги персонажа (рис. 4.61). Значение параметра Height Segments (Количество сегментов по высоте) установите равным 13.
Рис. 4.61. Расположение объекта Cylinder (Цилиндр) на персонаже
Файл, содержащий скелет персонажа и объект Cylinder (Цилиндр), находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урок10_1.тах.
Клонируйте Cylinder (Цилиндр) и разместите полученный объект таким образом, чтобы он совпадал со второй ногой скелета. Аналогичным образом создайте цилиндры для рук персонажа и совместите их со скелетом (рис. 4.62). Совмещать объекты со скелетом персонажа нужно с максимальной точностью.
Рис. 4.62. Объекты Cylinder (Цилиндр) размещены на руках и ногах скелета
Теперь необходимо присоединить оболочку к скелету. Делать это лучше не со всей оболочкой сразу, а с ее отдельными частями. Выделите первый цилиндр (например, правой ноги), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Physique (Телосложение). Напомним, что он применяется к внешней оболочке будущего персонажа Character Studio, которую в нашем примере формируют примитивы.
В свитке Physique (Телосложение) настроек одноименного модификатора нажми- те кнопку Attach to Node (Присоединить к оболочке) (рис. 4.63) и выберите элемент скелета, главный в той группе костей, на которую надевается внешняя оболочка.
Рис. 4.63. Кнопка Attach to Node(Присоединить к оболочке) в настройках модификатора Physique (Телосложение)
На экране появится окно Physique Initialization (Условия составления телосложения) (рис. 4.64).
Рис. 4.64. Окно Physique Initialization (Условия составления телосложения)
Данное окно содержит несколько свитков с параметрами, которые определяют начальные настройки огибающей поверхности. Нажмите кнопку Initialize (Составить). Теперь выделенный элемент будет присоединен к системе костей персонажа, и при изменении положения костей оболочка будет деформироваться. Чтобы убедиться в этом, выделите объект Bip01 при помощи окна Select Objects (Выбор объектов) (рис. 4.65), которое вызывается клавишей Н.
Рис. 4.65. Окно Select Objects (Выбор объектов)
Перейдите на вкладку Motion (Движение) командной панели и при помощи кнопки Load File (Загрузить файл) (рис. 4.66) в свитке настроек Biped (Двуногий) загрузите файл walk_start .bip (рис. 4.67). В этом файле хранится информация о движении скелета.
Рис. 4.66. Кнопка Load File (Загрузить файл) в свитке настроек Biped (Двуногий)
Рис. 4.67. Выбор файла walk_start.bip
Файл walk_start.bip также содержится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples.
После загрузки файла вы увидите, что скелет и присоединенная к нему оболочка изменят свое положение в сцене.
Файл, содержащий скелет персонажа и присоединенный объект Cylinder (Цилиндр), находится на компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урок10_2.mах.
Вернуть скелет с присоединенной оболочкой на прежнее место можно, выделив объект Bip01, и в свитке Biped (Двуногий) на вкладке Motion (Движение) командной панели включить режим Figure Mode (Режим фигуры) (см. рис. 4.25). Если щелкнуть на плюсике в нижней части свитка Biped (Двуногий), то появятся дополнительные настройки. Нажав кнопку In Place Mode (Режим "на месте"), можно заставить скелет двигаться на месте в той точке, в которой он находился до загрузки файла walk_start. bip (рис. 4.68).
Рис. 4.68. Кнопка In Place Mode (Режим "на месте") в дополнительных настройках свитка Biped (Двуногий)
Теперь можно проиграть анимацию, нажав кнопку Play Animation (Воспроизведение анимации). Вы увидите, что персонаж будет идти реалистичной походкой (рис. 4.69).
Рис. 4.69. Движение персонажа в окне проекции
При выделенном объекте Bip01 на шкале анимации будут обозначены ключевые кадры, по которым создается реалистичная ходьба персонажа (рис. 4.70). Они были созданы с использованием технологии Motion Capture.
Рис. 4.70. Обозначение ключевых кадров на шкале анимации в нижней части окна 3ds max 7
Вы также можете воспроизвести анимацию персонажа при помощи кнопки Biped Playback (Воспроизведение движений), которая находится в свитке Biped (Двуногий) вкладки Motion (Движение). Однако в этом случае двигаться будет только схематично нарисованный персонаж, в то время как при нажатии кнопки Play Animation (Воспроизведение анимации) видна вся анимация без упрощения.
Теперь, когда мы убедились, что скелет совмещен с частью оболочки, можно повторить операцию присоединения для всех частей оболочки. Убедитесь, что режим Figure Mode (Режим фигуры) включен.
Выделите следующий цилиндр (например, вторую ногу), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Physique (Телосложение). В свитке Physique (Телосложение) настроек одноименного модификатора нажмите кнопку Attach to Node (Присоединить к оболочке) и выберите элемент скелета, главный в той группе костей, на которую надевается внешняя оболочка.
Чтобы увидеть, какой элемент скелета является основным в группе, в окне Select Objects (Выбор объектов) установите флажок Displace Subtree (Отображать иерархию) (рис. 4.71).
Рис. 4.71. Окно Select Objects (Выбор объектов) с включенным режимом Displace Subtree (Отображать иерархию)
На экране возникнет окно Physique Initialization (Условия составления телосложения) (см. рис. 4.64). Нажмите кнопку Initialize (Составить). Теперь выделенный элемент будет присоединен к системе костей персонажа, и при изменении положения костей оболочка будет деформироваться. Выключив режим Figure Mode (Режим фигуры) и просмотрев анимацию, можно увидеть, насколько удачно вы совместили оболочку со скелетом. Есть большая вероятность того, что некоторые вершины не попадут под действие огибающей поверхности, поэтому на экране форма оболочки сильно исказится (рис. 4.72). Такое неправильное смещение вершин происходит из-за того, что в процессе присоединения оболочки персонажа к системе костей возникли неправильные связи.
Рис. 4.72. Искажение формы оболочки
Чтобы исправить этот недостаток, выделите оболочку, которую необходимо отредактировать, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и щелкните на значке плюса возле названия модификатора Physique (Телосложение). Переключитесь в режим редактирования подобъектов Vertex (Вершина). При этом на ноге отобразятся все вершины оболочки (рис. 4.73).
Рис. 4.73. Вид оболочки при переходе в режим редактирования подобъектов Vertex (Вершина) модификатора Physique (Телосложение)
В свитке Link-Assignment (Назначение связи) настроек режима редактирования подобъектов Vertex (Вершина) нажмите кнопку Select (Выбрать) и выделите в сцене неудачные вершины (рис. 4.74).
Рис. 4.74. Выделение неправильно расположенных вершин
Нажмите кнопку Assign to Link (Назначить связь) и укажите, на какой кости будут закреплены выбранные вершины. Вы увидите, что вершины изменили свое положение (рис. 4.75).
Рис. 4.75. Вершины изменили положение
Теперь можно проиграть анимацию, нажав кнопку Play Animation (Воспроизведение анимации). При этом проследите, не осталось ли вершин, которые необходимо присоединить к той или иной кости. Если все в порядке (рис. 4.76), можно переходить к присоединению рук.
Рис. 4.76. При движении персонажа в окне проекции нет выступающих вершин
Включите режим Figure Mode (Режим фигуры) и повторите описанную выше операцию присоединения объектов к скелету поочередно для каждого цилиндра. Если выключить режим Figure Mode (Режим фигуры) и просмотреть анимацию, то будет видно, насколько удачно вы совместили оболочку со скелетом. Может возникнуть проблема, когда потребуется удалить связи, установленные между оболочкой и костями. Чтобы исправить этот недостаток, выделите оболочку, которую необходимо отредактировать, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и щелкните на значке "плюс" возле названия модификатора Physique (Телосложение). Переключитесь в режим редактирования подобъектов Vertex (Вершина). При этом на ноге отобразятся все вершины оболочки. В свитке Link-Assignment (Назначение связи) настроек режима редактирования подобъектов Vertex (Вершина) нажмите кнопку Select (Выбрать) и выделите в сцене неудачные вершины. Нажмите кнопку Remove from Link (Удалить связь) (рис. 4.77) и укажите элемент скелета, с которым необходимо удалить связи. Вы увидите, что вершины изменили свое положение.
Рис. 4.77. Кнопка Remove from Link (Удалить связь) в свитке Link-Assignment (Назначение связи)
Когда присоединение оболочки к скелету будет завершено, можно скрыть скелет. Для этого поочередно выделите каждый элемент оболочки, к которым был применен модификатор Physique (Телосложение). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке Physique Level of Detail (Уровень детализации) настроек модификатора установите флажок Hide Attached Nodes (Скрыть присоединенные вершины).
При анимировании оболочек персонажа, содержащих большое количество полигонов, бывает очень трудно управлять вершинами оболочки. По этой причине те вершины, в положении которых вы уверены, можно спрятать. Для этого нажмите кнопку Select (Выбрать) в свитке Link-Assignment (Назначение связи) настроек режима редактирования Vertex (вершина) и щелкните на кнопке Hide (Спрятать). Если вам снова понадобится увидеть все вершины, нажмите кнопку Unhide All (Показать все).
Готовый файл анимации персонажа находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урок10_З.max.
Попробуйте, взяв за основу этот урок, создать голову и туловище персонажа. В качестве оболочки для головы можно, например, использовать стандартный примитив Teapot (Чайник), а в качестве оболочки для туловища — цилиндр с большим радиусом, чем тот, на основе которого были смоделированы ноги и руки. Готовый персонаж может выглядеть так, как показано на рис. 4.78.
Рис. 4.78. Готовый персонаж, полученный в результате присоединения скелета к частям оболочки
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
При создании анимационных сцен разработчики
При создании анимационных сцен разработчики трехмерной графики нередко попадают в ситуацию, когда сцена выглядит "мертвой". Вроде бы и текстуры подобраны неплохо, и источники света правильно расставлены, а анимация все равно выглядит безжизненно. Причина кроется в том, что все объекты реальной жизни постоянно изменяются — шторы слабо двигаются, по озеру бежит мелкая рябь и т. д.Разработчику трехмерной графики очень трудно воссоздать такую картину. Динамика движений в сцене должна подчиняться законам физики, иначе картина будет нереалистичной. Из всего многообразия подобных задач можно выделить несколько основных: симуляция свойств материи, столкновение упругих тел и моделирование жидкостей. Алгоритм решения этих проблем настолько сложен, что его разработкой занимаются целые исследовательские институты. При моделировании сложных анимационных сцен удобно пользоваться встроенным в 3ds max 7 модулем reactor 2. Используя данный модуль при создании динамики в сценах 3ds max 7, можно моделировать сцены, в которых присутствуют упругие и гибкие тела, а также водные поверхности.
В этом уроке рассмотрим несколько примеров, связанных с созданием динамики в трехмерных сценах, и опишем, как можно решить поставленные задачи с использованием модуля reactor 2.
Создание простейшей анимации
Прежде чем приступить к созданию полноценного анимационного проекта, предлагаем вам немного потренироваться на примере простейшей сцены.Создайте в окне проекции чайник, для чего перейдите на вкладку Create (Создать) командной панели, в категории Geometry (Геометрия) выберите строку Standard Primitives (Стандартные примитивы) и нажмите кнопку Teapot (Чайник). Удобнее работать с одним окном проекции, а не с четырьмя сразу, поэтому разверните окно Perspective (Перспектива) во весь экран при помощи сочетания клавиш Alt+W.
Объект, созданный по умолчанию, состоит из небольшого количества полигонов, поэтому выглядит угловато. Если вы повращаете чайник, то обратите внимание, что носик не ровный, а с изломами. Чтобы это исправить, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свойствах объекта (рис. 4.32) увеличьте параметр Segments (Количество сегментов).
Рис. 4.32. Настройки объекта Teapot (Чайник)
Теперь можно приступить к созданию анимации. Используя модификатор Slice (Срез), вы сможете создать видео, на котором чайник будет постепенно появляться. Выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Slice (Срез). Этот модификатор разделяет объект условной плоскостью и отсекает его часть.
В нашем случае в настройках модификатора нужно указать параметр Remove Top (Отсечение верхней части) (рис. 4.33). При этом объект исчезнет, так как по умолчанию плоскость лежит в его основании.
Рис. 4.33. Настройки модификатора Slice (Срез)
Для создания анимации переключитесь в режим ключевых кадров, нажав на кнопку Auto Key (Автоключ) под шкалой анимации внизу экрана (рис. 4.34).
Рис. 4.34. Кнопка Auto Key (Автоключ)
При этом область, по которой передвигается ползунок анимации, окрасится в красный цвет. Передвиньте ползунок анимации на сотый кадр (в крайнее правое положение) (рис. 4.35), разверните список модификатор Slice (Срез) в стеке, щелкнув на значке плюса рядом с его названием, и перейдите в режим редактирования Slice Plane (Поверхность среза) (рис. 4.36).
Рис. 4.35. Изменение положение ползунка анимации
Рис. 4.36. Режим редактирования Slice Plane (Поверхность среза)
Теперь вы сможете переместить плоскость, отсекающую объект, вдоль оси Z вверх так, чтобы чайник стал виден полностью (рис. 4.37). Если воспроизвести анимацию, нажав на кнопку Play Animation (Воспроизвести анимацию) (рис. 4.38), то в окне проекции можно будет увидеть, как чайник постепенно появляется.
Рис. 4.37. Перемещение поверхности срезу вверх по оси Z
Рис. 4.38. Кнопка Play Animation (Воспроизведение анимации)
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO4/Examples. Файл сцены называется Урок7.тах.
Теперь вы знаете, как в 3ds max 7 создается простейшая анимация. Программа автоматически просчитывает значение параметра во всех промежуточных кадрах, заключенных между двумя ключевыми кадрами. Однако создание анимации — это гораздо более сложный процесс, чем может показаться на первый взгляд. Попробуйте, например, создать анимационную сцену с каким-нибудь вращающимся объектом, например Teapot (Чайник). Включите режим автоматического создания ключевых кадров, передвиньте ползунок анимации в крайнее правое положение, после чего поверните чайник вокруг некоторой оси.
Если теперь воспроизвести в окне проекции полученную анимацию, то можно увидеть, что скорость, с которой трехмерная модель будет совершать вращение, непостоянна. Причина кроется в том, что анимированный параметр не является линейно зависимым по отношению к выбранному по умолчанию контроллеру вращения, поэтому объект при вращении ускоряется, а затем замедляется. Чтобы можно было изменить характер зависимости анимированного параметра, необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на ключевом кадре на шкале анимации и выбрать ключ параметра, характеристики которого необходимо изменить (рис. 4.39).
Рис. 4.39. Выбор ключа параметра, характеристики которого необходимо изменить
Далее в окне изменения характеристик параметра укажите один из семи вариантов функциональных зависимостей анимированного параметра (рис. 4.40) от контроллера, например Linear (Линейный).
Рис. 4.40. Выбор варианта функциональной зависимости анимированного параметра
Попробуйте теперь проиграть анимацию. Вы увидите, что чайник вращается с постоянной угловой скоростью.
Подведем итоги — в этом уроке вы научились:
Вы также закрепили навыки, которые касаются:
Создание анимированного вентилятора
В прошлой главе мы рассмотрели пример моделирования напольного вентилятора. В этом уроке мы покажем, как создать анимацию, в которой вентилятор будет работать.Для выполнения этого урока откройте файл, созданный при выполнении четвертого урока (см. гл. 3), или файл с прилагаемого к книге компакт-диска Урок4_2.тах. Он находится в папке ch03/Examples.
Сначала разберемся, какие детали вентилятора будет принимать участие в анимации: это лопасти, крепежный элемент, расположенный в их центре, и вращающийся вал. Чтобы было легче оперировать этими элементами, выделите все три объекта, нажав и удерживая клавишу Ctrl. Конвертируйте объекты в Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность). Для этого щелкните правой кнопкой мыши на объекте и выполните команду Convert To > Convert to Editable Poly (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую полигональную поверхность).
Снимите выделение с объектов и оставьте выделенным только один объект (не имеет значения, какой). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. В свитке Geometry (Геометрия) настроек выделенного объекта нажмите кнопку Attach (Присоединить) (рис. 4.41), чтобы присоединить к выделенному объекту два других, которые были преобразованы в Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность). При подведении курсора к этим объектам указатель изменит свою форму. Поочередно щелкните на них.
Рис. 4.41. Кнопка Attach (Присоединить) в свитке Geometry (Геометрия)
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в поле названия объекта впишите Вращающаяся часть.
Для создания анимации переключитесь в режим ключевых кадров, нажав на кнопку Auto Key (Автоключ) под шкалой анимации внизу экрана. При этом область, по которой передвигается ползунок анимации, окрасится в красный цвет. Передвиньте ползунок анимации на сотый кадр (в крайнее правое положение). Перейдите в окно проекции Back (Сзади) и выполните операцию Rotate (Вращение). Проиграйте анимацию, нажав кнопку Play Animation (Воспроизведение анимации).
Вы увидите, что лопасти вентилятора вращаются, однако движение не прямолинейное, а происходит с ускорением в начале и замедлением в конце.
Для изменения функциональной зависимости анимированного параметра щелкните правой кнопкой мыши на первом ключевом кадре на шкале анимации и выберите параметр Вращающаяся часть: Y Rotation (рис. 4.42).
Рис. 4.42. Выбор ключа параметра, характеристики которого необходимо изменить
В окне изменения характеристик параметра с помощью кнопки Out (Выходная зависимость) выберите функциональную зависимость Linear (Линейная) (рис. 4.43).
Рис. 4.43. Выбор функциональной зависимости Linear (Линейная) для анимированного параметра
Для изменения функциональной зависимости анимированного параметра щелкните правой кнопкой мыши на втором ключевом кадре на шкале анимации и снова выберите ключ параметра Вращающаяся часть: Y Rotation.
Далее в окне изменения характеристик параметра с помощью кнопки In (Входная зависимость) выберите функциональную зависимость Linear (Линейная) (рис. 4.44).
Рис. 4.44. Выбор функциональной зависимости Linear (Линейная) для анимированного параметра
Проиграйте анимацию, нажав кнопку Play Animation (Воспроизведение анимации). Вентилятор будет вращаться равномерно.
Готовый файл анимации находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch04/Examples. Файл сцены называется Урокв.тах.
Попробуйте также, взяв за основу этот урок, сделать более сложную анимацию, в которой вентилятор сначала будет набирать скорость, а затем вращаться с постоянной скоростью. Для этого вам необходимо будет создать третий ключевой кадр и дополнительно использовать тип функциональной зависимости Fast (Быстрая).
Подведем итоги — в этом уроке вы закрепили навыки, которые касаются:
Работа с модулем Particle Flow
Particle Flow — это очень сложным модуль. Эффекты, создаваемые с его помощью, весьма разнообразны. Глядя на некоторые из них в сцене, даже не придет в голову, что он выполнен с применением частиц. Все зависит от мастерства дизайнера трехмерной графики и его фантазии.Мы рассмотрим работу с Particle Flow на несложном примере. Наша задача — создать анимацию, в которой частицы летят 60 кадров в виде сфер, а те частицы, которые уже превысили "возраст" в 60 кадров, меняют свою форму на куб. Для этого используем критерий Age Test (Критерий возраста). Частицы, удовлетворяющие данному условию, перейдут к следующему событию, а те, которые не соответствуют критерию — останутся в текущем событии и будут проверены на соответствие прочим критериям данного события.
Для начала работы с Particle Flow необходимо перейти на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Geometry (Геометрия) выбрать строку Particle Systems (Системы частиц) и нажать кнопку PF Source (Источник Particle Flow). Этот объект представлен в окне проекции пиктограммой. В его настройках (рис. 4.45) есть кнопка Particle View (Представление частиц), которая вызывает окно для работы с модулем.
Рис. 4.45. Настройки источника частиц PF Source (Источник Particle Flow)
Диаграмма в данном окне уже содержит два события: Global Event (Общее событие) и Birth Event (Событие рождения) (рис. 4.46).
Рис. 4.46. Диаграмма событий
В правом верхнем углу любого события находится маленький значок лампочки (рис. 4.47). Щелкнув на нем, вы можете выключить/включить любое событие, которое имеется в окне Particle View (Представление частиц).
Рис. 4.47. Значок лампочки, позволяющий выключить/включить любое событие
В конец списка операторов второго события мы должны добавить Age Test (Критерий возраста). Все критерии имеют желтую пиктограмму и располагаются в нижней части окна Particle View (Представление частиц) (рис. 4.48).
Рис. 4.48. Расположение критериев в окне Particle View (Представление частиц)
Здесь же хранятся и все воспринимаемые программой операторы. Чтобы в списке Birth Event (Событие рождения) появился Age Test (Критерий возраста), необходимо захватить мышкой желтый значок квадрата с названием Age Test (Критерий возраста) и перетащить в список Birth Event (Событие рождения) (рис. 4.49).
Рис. 4.49. Добавление критерия Age Test (Критерий возраста) в список Birth Event (Событие рождения)
Чтобы было легче определить, что обозначает тот или иной оператор или критерий, разработчики добавили в окно Particle View (Представление частиц) область Operator Description (Описание оператора) (рис. 4.50). В этой области отображается краткое описание действий выбранного оператора и критерия.
Рис. 4.50. Окно Operator Description (Описание оператора)
Теперь необходимо создать следующее событие, которое будет удовлетворять выбранному условию. Чтобы это сделать, перетащите из той части окна, в которой находятся действия, на свободное пространство окна событий оператор Shape (Форма). Он будет управлять формой частиц.
После добавления оператора Shape (Форма), появится новое событие Event 02 (Событие 2) (рис. 4.51).
Рис. 4.51. Добавление события Event 02 (Событие 2) в сцену
Чтобы действия с частицами выполнялись от события Event 01 (Событие 1) к событию Event 02 (Событие 2), нужно указать направление движения частиц.
Захватите указателем мыши выступ в левой части строки критерия Age Test (Критерий возраста), убедитесь, что указатель мыши изменил форму и напоминает "прицел", и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, тяните его к похожему выступу блока Event 02 (Событие 2). Как только вы отпустите кнопку, на экране появится линия, указывающая стрелкой направление протекания событий. В нашем случае — от Event 01 (Событие 1) к событию Event 02 (Событие 2) (рис. 4.52).
Рис. 4.52. Задание направления движения событий
Схема, описывающая сцену готова, осталось определиться с параметрами операторов. Условное обозначение критерия Age Test (Критерий возраста) в событии Event 01 (Событие 1) выглядит как строка Age Test 01 (Age>30±5) (рис. 4.53). Это означает, что к событию Event 02 (Событие 2) перейдут лишь те частицы, возраст которых достиг 30 кадров (±5 кадров).
Рис. 4.53. Условное обозначение критерия Age Test (Критерий возраста) в событии Event 01 (Событие 1)
Выделите строку Age Test 01 (Age>30±5) и в настройках критерия (в правой части окна Particle View (Представление частиц) установите значение параметра Test Value (Значение критерия) равным 60, а параметра Variation (Разброс), задающего допустимое отклонение от критерия (те самые плюс/минус), — равным нулю (рис. 4.54).
Рис. 4.54. Настройки критерия Age Test (Критерий возраста)
Событие Event 01 (Событие 1) содержит операторы Shape (Форма) и Display (Отображение). В настройках первого оператора есть информация о том, какую форму имеют частицы, а в настройках второго — как частицы данного события отображаются в окне проекции. Установите для наглядности кубическую форму частиц Shape (Форма) события Event 01 (Событие 1) (рис. 4.55), а для события Event 02 (Событие 2) — сферическую (рис. 4.56). Сцена готова.
Рис. 4.55. Настройки оператора Shape (Форма) события Event 01 (Событие 1)
Рис. 4.56. Настройки оператора Shape (Форма) события Event 02 (Событие 2)
Проект готов. Нажмите клавишу F10, откроется окно настроек визуализации. В области Time Output (Выходные настройки диапазона) окна Render Scene (Визуализация сцены) установите переключатель в положение Active Time Segment (Текущий промежуток времени) и нажмите кнопку Render (Визуализировать).
Подробнее о настройках визуализации 3ds max 7 читайте в гл. 7.
На полученной анимации будет видно, как частицы на 60 кадре будут превращаться из кубиков в шарики (рис. 4.57).
Рис. 4.57. Сцена изменения частиц, созданная при помощи модуля Particle Flow
Работать в дальнейшем с такой сценой будет не очень удобно. Независимо от того, какому событию принадлежат частицы, в окне проекции они будут обозначаться одинаково — в виде крестиков (рис. 4.58). Гораздо удобнее каждый раз при создании нового события сцены изменять параметр оператора Display (Отображение). В таком случае вы точно не запутаетесь в потоках разлетающихся частиц.
Рис. 4.58. Отображение сцены с частицами в окне проекции
Подведем итоги урока — из него вы узнали:
DS MAX 7
Другие элементы будильника
Осталось создать другие элементы будильника — ножки и звонок.Для моделирования ножек используйте стандартный примитив Sphere (Сфера). Перед этим поверните будильник на 90°, используя операцию Rotate (Вращение), чтобы он стоял правильно.
Создайте в окне проекции объект Sphere (Сфера). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для объекта следующие параметры: Radius (Радиус) — 9,3, Segments (Количество сегментов) — 32.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание).
При помощи окна Align Selection (Выравнивание выделенных объектов), выровняйте сферу относительно корпуса будильника, как показано на рис. 5.53.
Рис. 5.53. Выравнивание объекта Sphere (Сфера) относительно корпуса будильника
Используя операцию Clone (Клонирование), создайте три копии объекта и расположите их по бокам нижней части будильника (рис. 5.54).
Рис. 5.54. Ножки будильника
Теперь создадим звонок. Для этого также используем стандартный примитив Sphere (Сфера).
Создайте в окне проекции объект. Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для объекта следующие параметры: Radius (Радиус) — 30, Segments (Количество сегментов) — 32, Hemisphere (Полусфера) — 0,5.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание).
Используя операцию Rotate (Вращение), поверните полученную полусферу в окне проекции на 25° и расположите ее относительно корпуса, как показано на рис. 5.55.
Рис. 5.55. Создание звонка будильника
Используя операцию Clone (Клонирование), создайте копию этого объекта и поверните ее на 180° вокруг оси Z. Расположите вторую полусферу на корпусе будильника симметрично относительно первой (рис. 5.56).
Рис. 5.56. Готовый звонок будильника
Модель будильника готова (рис. 5.57).
Рис. 5.57. Изображение, полученное после визуализации и добавления будильника в сцену
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch05/Examples. Файл сцены называется Урок13.тах. Поскольку в этом файле используется текстура, которая не входит в стандартную поставку 3ds max 7, при запуске файла программа выдаст предупреждение о том, что файл не был найден. Поэтому предварительно скопируйте файл texture.jpg с диска в папку 3dsmax7/maps.
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Вы также закрепили навыки, которые касаются:
Корпус будильника
Откройте любой редактор растровой графики (например, Adobe Photoshop) и создайте в нем рисунок циферблата с разрешением 500x500 пикселов (рис. 5.36).
Рис. 5.36. Рисунок циферблата
Готовая текстура циферблата находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO5/Textures. Файл называется texture.jpg.
Создайте в окне проекции объект Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской) со следующими параметрами: Radius (Радиус) — 53, Height (Высота) — 62, Fillet (Закругление) — 4, Height Segs (Количество сегментов по высоте) — 3, FilletSegs (Количество сегментов на фаске) — 5, Sides (Количество сторон) — 49. Cap Segs (Количество сегментов в основании) — 3. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 5.37).
Рис. 5.37. Настройки объекта Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской)
Чтобы было легче управлять текстурой на объекте, конвертируйте Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской) в Editable Mesh (Редактируемая поверхность). Для этого выделите объект и, вызвав щелчком правой кнопкой мыши в окне проекции контекстное меню, выполните команду Convert To > Convert to Editable Mesh (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую поверхность) (рис. 5.38).
Рис. 5.38. Преобразование объекта Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской) в Editable Mesh (Редактируемая поверхность)
Переключитесь в режим редактирования Polygon (Полигон). Для этого выделите объект в окне проекции, раскройте список в стеке модификаторов и щелкните на строке Polygon (Полигон) или воспользуйтесь кнопкой Polygon (Полигон) в свитке Selection (Выделение) настроек редактируемой поверхности. Перейдите в окно проекции Front (Спереди) и выделите верхний слой полигонов на одной стороне объекта (рис. 5.39).
Рис. 5.39. Выделение полигонов на объекте
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов) или нажав клавишу М, п в пустой ячейке создайте новый материал на основе Standard (Стандартный). Он установлен по умолчанию, в чем можно убедиться, посмотрев на кнопку выбора материала. На ней обозначено название материала Standard (Стандартный). Перейдите к свитку Maps (Карты) настроек материала и в качестве карты Diffuse (Рассеивание) выберите процедурную карту Bitmap (Растровое изображение). Для этого сделайте следующее.
Нажмите кнопку None ( He назначена) возле строки Diffuse Color (Цвет рассеивания).
В появившемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) дважды щелкните на строке Bitmap (Растровое изображение) (рис. 5.40).
Рис. 5.40. Выбор карты Bitmap (Растровое изображение) в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт)
В появившемся окне Select Bitmap Image File (Выбрать растровое изображение) укажите путь к созданному ранее файлу текстуры. Теперь необходимо вернуться в настройки основного материала. Для этого раскройте список с названиями материалов и карт и выберите верхнюю строку. Убедитесь, что в окне Material Editor (Редактор материалов) выбран созданный вамп материал и щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам) на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов) (см. рис. 5.4). Созданный материал будет назначен выделенной части объекта.
Выберите другую ячейку в окне Material Editor (Редактор материалов) и создайте новый материал. Щелкните на кнопке выбора материала (по умолчанию на ней присутствует надпись Standard (Стандартный)). В окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) установите переключатель Browse From (Выбирать из) в положение Mtl Library (Библиотека). На панели инструментов включите отображение материалов при помощи кнопки View Large Icons (Отображать большие значки) (рис. 5.41).
Рис. 5.41. Переключение в режим отображения View Large Icons (Отображать большие значки)
Выберите любой подходящий для корпуса будильника материал и нажмите кнопку ОК. Выполните команду Edit > Select Invert (Правка > Обратить выделение) (рис. 5.42) или воспользуйтесь сочетанием клавиш Ctrl+I. При этом выделенной станет нижняя часть объекта (рис. 5.43).
Рис. 5.42. Выполнение команды Edit > Select Invert (Правка > Обратить выделение)
Рис. 5.43. Вид объекта после обращения выделения
Убедитесь, что в окне Material Editor (Редактор материалов) выбран созданный вами материал и щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам) на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов) (см. рис. 5.4). Созданный материал будет назначен выделенной части объекта. Выйдите из режима редактирования подобъектов, щелкните на свободной ячейке в окне Material Editor (Редактор материалов) и на инструменте Pick Material from Object (Показать материал объекта) (рис. 5.44).
Рис. 5.44. Кнопка Pick Material from Object (Показать материал объекта) на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов)
При этом указатель примет вид пипетки. Щелкните на объекту в окне проекции. В выделенной ячейке появится материал, который назначен объекту Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской). Как можно убедиться, программа автоматически создала многокомпонентный материал типа Multi/Sub-Object (Многокомпонентный), состоящий из назначенных объекту материалов (рис. 5.45).
Рис. 5.45. Материал Multi/Sub-Object (Многокомпонентный)
Попробуйте визуализировать объект, нажав клавишу F9. Как вы можете увидеть (рис. 5.46), текстура циферблата на модели будильника расположена не совсем корректно.
Рис. 5.46. Визуализированное изображение будильника
В окне Material Editor (Редактор материалов) выберите ячейку, в которую помещен многокомпонентный материал Multi/Sub-Object (Многокомпонентный) и щелкните на материале, который обеспечивает рисунок циферблата. С помощью кнопки Show Map in Viewport (Отобразить карту в окне проекций) включите отображение текстуры в окне проекции (см. рис. 5.15).
Выделите объект в окне проекции, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор UVW Mapping (Наложение карты в системе координат UVW) (рис. 5.47).
Рис. 5.47. Настройки модификатора UVW Mapping (Наложение карты в системе координат UVW)
Этот модификатор дает возможность управлять положением текстуры на объекте. В настройках модификатора содержится несколько вариантов проецирования текстуры на поверхность трехмерного объекта: Planar (Плоское), Spherical (Сферическое), Cylindrical (Цилиндрическое), Box (В форме параллелепипеда) и др. Поскольку мы имеем дело с объектом цилиндрической формы, наиболее подходящим типом проецирования координат в нашем случае будет Cylindrical (Цилиндрическое). Установите переключатель Mapping (Проецирование) в это положение, а также установите флажок Сар (Основание). Это позволит использовать тип проецирования на основание цилиндра.
Если посмотреть на объект в окне проекции, можно увидеть, что создаваемый корпус будильника окружен габаритным контейнером цилиндрической формы (рис. 5.48). Этот контейнер служит для определения положения спроецированных координат.
Рис. 5.48. Объект после применения модификатора UVW Mapping (Наложение карты в системе координат UVW)
Выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в стеке модификаторов щелкните на плюсике возле названия модификатора UVW Mapping (Наложение карты в системе координат UVW). Перейдите в режим управления контейнером Gizmo (Гизмо) (рис. 5.49).
Рис. 5.49. Режим управления контейнером Gizmo (Гизмо) модификатора UVW Mapping (Наложение карты в системе координат UVW)
Перейдите в окно проекции Тор (Сверху) и включите режим отображения объектов Smooth + Highlights (Сглаживание) (рис. 5.50).
Рис. 5.50. Переход в режим отображения объектов Smooth + Highlights (Сглаживание)
При этом в окне проекции отобразится рисунок циферблата на объекте. Используя операцию Move (Перемещение), измените положение контейнера Gizmo (Гизмо). Расположите его таким образом, чтобы текстура объекта находилась в центре объекта.
Чтобы растянуть рисунок текстуры на объекте, примените к контейнеру операцию Scale (Масштабирование). Результат ваших действий сразу отобразится в окне проекции (рис. 5.51).
Рис. 5.51. Расположение текстуры подобрано
Материал для чашки
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов) или нажав клавишу М, и в пустой ячейке создайте новый материал типа Raytrace (Трассировка). По умолчанию установлен тип материала Standard (Стандартный). Чтобы изменить его, нажмите кнопку выбора материала (см. рис. 5.24) и в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) дважды щелкните на типе материала Raytrace (Трассировка) (см. рис. 5.25). Перейдите к свитку Maps (Карты) настроек материала и в качестве карты Reflect (Отражение) выберите процедурную карту Falloff (Спад) так, как это описано выше.При этом вы автоматически переключитесь в настройки карты Falloff (Спад). Из списка Falloff Type (Тип спада) в свитке Falloff Parameters (Параметры спада) выберите тип затухания Fresnel (По Френелю) (см. рис. 5.26).
Используя список с названиями материалов и карт, перейдите в настройки основного материала. В свитке настроек Maps (Карты) установите значение параметра Amount (Величина), определяющее степень влияния на материал карты Reflect (Отражение), равным 50 (рис. 5.32).
Рис. 5.32. Установка степени влияния карты на основной материал
В свитке Raytrace Basic Parameters (Основные параметры трассировки) установите значение параметра Specular Level (Уровень блеска) равным 250, Glossiness (Глянец) — 80, a Index of Refr. (Индекс преломления) равным 1,5 (рис. 5.33).
Рис. 5.33. Настройки материала Raytrace (Трассировка)
Выберите белый цвет для Diffuse (Рассеивание). Для этого нажмите кнопку цвета рядом с названием этого параметра и в окне Color Selector: Diffuse (Выбор цвета: рассеивание) выберите такие значения: Red (Красный) — 220, Green (Зеленый) — 221, Blue (Синий) — 221. Чтобы сделать стекло прозрачным, выберите белый цвет для Transparency (Прозрачность). Для этого нажмите кнопку цвета рядом с названием этого параметра и в окне Color Selector: Transparency (Выбор цвета: прозрачность) установите следующие значения: Red (Красный) — 255, Green (Зеленый) — 255, Blue (Синий) - 255 (рис. 5.34).
Рис. 5.34. Окно Color Selector: Transparency (Выбор цвета: прозрачность)
Убедитесь, что выделена ячейка созданного вами материала, и перетащите его на чашку в окне проекции. Вы сможете визуально определить, что материал назначен объекту, так как в его ячейке по углам появятся скосы. Нажмите клавишу F9, чтобы визуализировать сцену. На визуализированном изображении можно будет увидеть, что теперь чашка текстурирована (рис. 5.35).
Рис. 5.35. Визуализированная сцена с материалами для всех объектов
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch05/Examples. Файл сцены называется Урок 12_2.max.
Текстурирование простой сцены завершено. Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Материал для подставок
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов) или нажав клавишу М, и в пустой ячейке создайте новый материал на основе Standard (Стандартный). Он установлен по умолчанию, в чем можно убедиться, посмотрев на кнопку выбора материала. На ней обозначено название материала Standard (Стандартный).Установите для материала тип затенения Metal (Металл). Он сделает выбранный тип материала более похожим па металлический. В свитке настроек Metal Basic Parameters (Основные параметры металла) выберите желтый цвет для параметра Diffuse (Рассеивание). Для этого нажмите кнопку цвета рядом с названием этого параметра и в окне Color Selector: Diffuse (Выбор цвета: рассеивание) задайте следующие значения: Red (Красный) — 227, Green (Зеленый) — 255, Blue (Синий) — 150. Установите значение параметра Specular Level (Уровень блеска) равным 173, a Glossiness (Глянец) — 20 (рис. 5.30).
Рис. 5.30. Настройки материала для подставок
На этом создание материала для подставок можно считать завершенным. Нажав и удерживая клавишу Ctrl, выделите подставки для тарелок в окне проекции, убедитесь, что в Material Editor (Редактор материалов) выбран созданный нами материал, и щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам) на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов) (см. рис. 5.4).
Вы сможете визуально определить, что материал назначен объектам, так как в его ячейке по углам появятся скосы. Нажмите клавишу F9, чтобы визуализировать сцену. На визуализированном изображении можно будет увидеть, что подставка текстурирована (рис. 5.31).
Рис. 5.31. Визуализированная сцена с материалом для полки, тарелок и подставок
Материал для полки
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов) или нажав клавишу М, и в пустой ячейке создайте новый материал на основе Standard (Стандартный).Он установлен по умолчанию, в чем можно убедиться, посмотрев на кнопку выбора материала.
На ней обозначено название материала Standard (Стандартный). Установите для материала тип шейдера Blinn (По Блинну).
В свитке настроек Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения) установите флажок 2-Sided (Двухсторонний), чтобы материал был двухсторонним (рис. 5.17).
Рис. 5.17. Настройки материала для полки
Перейдите к свитку Maps (Карты) настроек материала и в качестве карты Diffuse Color (Цвет рассеивания) выберите Bitmap (Растровое изображение). Для этого сделайте следующее.
Рис. 5.18. Выбор карты Bitmap (Растровое изображение) в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт)
В появившемся окне Select Bitmap Image File (Выбрать растровое изображение) укажите путь к файлу CEDFENCE. jpg (рис. 5.19).
Рис. 5.19. Окно Select Bitmap Image File (Выбрать растровое изображение)
Этот файл входит в стандартную поставку текстур 3ds max 7 и по умолчанию располагается по адресу Диск:\3dsmax7\maps\Wood\CEDFENCE.jpg.
В настройках этой карты установите значение параметра Tiling U (Повторяемость по координате U) равным 3,7 (рис. 5.20).
Рис. 5.20. Настройки процедурной карты Bitmap (Растровое изображение)
Теперь необходимо вернуться к настройкам основного материала.
Для этого раскройте список с названиями материалов и карт и выберите верхнюю строку (рис. 5.21).
Рис. 5.21. Переход к настройкам основного материала
Перейдите к свитку Maps (Карты) настроек материала и в качестве карты Bump (Рельеф) выберите Bitmap (Растровое изображение) так, как это описано выше.
В появившемся окне Select Bitmap Image File (Выбрать растровое изображение) снова укажите путь к файлу CEDFENCE. jpg.
В настройках этой карты установите значение параметра Tiling U (Повторяемость по координате U) равным 3,7.
Вернитесь в настройки основного материала так, как это описано выше, и установите значение параметра, определяющего степень влияния карты Bump (Рельеф) на материал, равным 10 (рис. 5.22).
Рис. 5.22. Установка степени влияния карты на основной материал
На этом создание материала для полки завершено. Нажав и удерживая клавиш) Ctrl, выделите в окне проекции объекты полки, убедитесь, что в Material Editor (Редактор материалов) выбран созданный вами материал, и щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам) на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов) (см. рис. 5.4).
Вы сможете визуально определить, что материал назначен объектам, так как в его ячейке по углам появятся скосы.
Нажмите кнопку F9, чтобы визуализировать сцену.
На визуализированном изображении можно будет увидеть, что полка текстуриро-вана (рис. 5.23).
Рис. 5.23. Визуализированная сцена с материалом для полки
Материал для тарелок
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов) или нажав клавишу М, и в пустой ячейке создайте новый материал типа Raytrace (Трассировка).По умолчанию установлен тип материала Standard (Стандартный).
Чтобы изменить его, нажмите кнопку выбора материала (рис. 5.24) и в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) дважды щелкните на типе материала Raytrace (Трассировка) (рис. 5.25).
Рис. 5.24. Кнопка выбора материала в окне Material Editor (Редактор материалов)
Рис. 5.25. Выбор типа материала Raytrace (Трассировка) в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт)
Перейдите к свитку Maps (Карты) настроек материала и в качестве карты Reflect (Отражение) выберите процедурную карту Falloff (Спад) так, как это описано выше.
При этом вы автоматически переключитесь в настройки карты Falloff (Спад). Для нее из списка Falloff Type (Тип спада) в свитке Falloff Parameters (Параметры спада) выберите тип затухания Fresnel (По Френелю) (рис. 5.26).
Рис. 5.26. Настройки процедурной карты Falloff (Спад)
Используя список с названиями материалов и карт, перейдите в настройки основного материала. В свитке Raytrace Basic Parameters (Основные параметры трассировки) установите значение параметра Specular Level (Уровень блеска) равным 250, a Glossiness (Глянец) — 80. Выберите белый цвет для параметра Diffuse (Рассеивание). Для этого нажмите кнопку цвета рядом с названием этого параметра и в окне Color Selector: Diffuse (Выбор цвета: рассеивание) выберите следующие значения: Red (Красный) — 248, Green (Зеленый) — 249, Blue (Синий) — 253 (рис. 5.27).
Рис. 5.27. Окно Color Selector: Diffuse (Выбор цвета: рассеивание)
Установите в свитке Raytrace Basic Parameters (Основные параметры трассировки) настроек основного материала значение параметра Index of Refr. (Индекс преломления) равным 0,6 (рис. 5.28).
Рис. 5.28. Настройки материала Raytrace (Трассировка)
На этом создание материала для тарелок можно считать завершенным. Нажав и удерживая клавишу Ctrl, выделите тарелки в окне проекции, затем убедитесь, что в Material Editor (Редактор материалов) выбран созданный вами материал, после чего щелкните на кнопке Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам) на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов) (см. рис. 5.4).
Вы сможете визуально определить, что материал назначен объектам, так как в его ячейке по углам появятся скосы. Нажмите клавишу F9, чтобы визуализировать сцену. На визуализированном изображении можно будет увидеть, что теперь в сцене текстурированы тарелки (рис. 5.29).
Рис. 5.29. Визуализированная сцена с материалом для полки и тарелок
Материалы
Программа 3ds max содержит несколько типов материала, каждый из которых включает в себя специфические настройки. Назначаемые объектам материалы могут характеризоваться различными параметрами: Specular Level (Уровень блеска). Glossiness (Глянец), Self-Illumination (Самоосвещение), Opacity (Непрозрачность), Diffuse Color (Цвет диффузионного рассеивания), Ambient (Цвет подсветки) и т. д. В 3ds max 7 используются следующие типы материалов.Каждый тип материала имеет свой способ затенения (шейдер). Типы затенения могут придавать характерное для того или иного материала оформление. Например, тип затенения Metal (Металл) делает выбранный тип материала более похожим на металлический. По умолчанию объекту задается тип материала Standard (Стандартный). Чтобы изменить тип, необходимо нажать кнопку Get Material (Установить материал) (рис. 5.2) и выбрать требуемый в окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) (рис. 5.3).
Рис. 5.2. Кнопка Get Material (Установить материал)
Рис. 5.3. Окно выбора материала
Задать объекту материал можно двумя способами:
Рис. 5.4. Кнопка Assign Material to Selection (Назначить материал выделенным объектам) на панели инструментов окна Material Editor (Редактор материалов)
Используемые материалы можно сохранять в библиотеке материалов в файлы с расширением МАТ. Однако при этом следует помнить, что использование библиотек материалов с большим количеством образцов заметно увеличивает время загрузки программы и снижает ее производительность.
В одной сцене могут использоваться разные материалы, некоторые параметры которых совпадают. Поэтому для группы параметров в 3ds max 7 предусмотрена возможность быстрого копирования. Например, для установки параметров цвета вручную необходимо вызвать окно Color Selection (Выбор цвета), в котором производится настройка цвета.
Если в сцене необходимо выбрать один и тот же цвет для нескольких параметров, можно не использовать окно Color Selection (Выбор цвета) каждый раз, а настроить цвет для одного параметра, после чего просто копировать и вставить необходимый цвет. Щелкните на цвете, который нужно перенести, правой кнопкой мыши и выберите команду Сору (Копировать) (рис. 5.5). Затем щелкните на цвете, который нужно изменить, и выберите команду Paste (Вставить).
Рис. 5.5. Копирование цвета параметра Ambient (Подсветка)
Таким же образом удобно копировать материалы. В некоторых сценах могут понадобиться два материала, схожие по настройкам. В этом случае можно создать первый материал, копировать его и исправить необходимые параметры в клонированном материале. Это гораздо проще, чем создавать второй материал с нуля, сравнивая его параметры с первым и вводя значения вручную. Для копирования материала щелкните правой кнопкой мыши на кнопке выбора материала и выберите команду Сору (Копировать) (рис. 5.6).
Рис. 5.6. Копирование материала
Затем перейдите в ячейку, в которой необходимо создать второй материал, щелкните правой кнопкой мыши на кнопке выбора материала и выберите команду Paste (Вставить).
Чтобы определить, применен ли материал к какому-нибудь объекту сцены, посмотрите на ячейку материала в окне Material Editor (Редактор материалов). Ячейки, содержащие материал, который используется в сцене, имеют скошенные углы (рис. 5.7).
Рис. 5.7. Материал ячейки справа используется в сцене, а материал ячейки слева — не используется
Общие сведения о текстурировании в трехмерной графике
Завершив создание трехмерных объектов, нужно приступать к следующему ответственному этапу работы над проектом — текстурированию. Любые объекты, окружающие нас в реальной жизни, имеют свой характерный рисунок, по которому мы можем безошибочно узнать объект.Подобная идентификация происходит на подсознательном уровне. Когда мы видим проходящий через предмет свет, мы понимаем, что он сделан из стекла, а отражение на поверхности объекта дает нам право предположить, что он отполирован.
Созданные в трехмерном редакторе объекты выглядят, как каменные скульптуры с однотонным цветом, и совсем не похожи на настоящие. Чтобы "раскрасить" все элементы сцены, а также наделить их такими физическими свойствами материалов, как прозрачность, шершавость, способностью отражать и преломлять свет и т. д., необходимо для каждого объекта сцены установить характеристики материала, или текстурировать сцену.
Это очень непростая задача, особенно для неподготовленного пользователя. В реальной жизни мы воспринимаем объекты такими, какие они есть, не задумываясь о коэффициентах отражения и преломления, размере блика и других физических параметрах объекта. В трехмерной графике все эти свойства материала необходимо устанавливать вручную.
Проект, созданный в программе 3ds max, можно считать удачным, если при первом взгляде на просчитанное изображение все объекты, попавшие в кадр, хорошо узнаются, и у зрителя не возникает вопрос, что это такое. Как правило, геометрическую форму объекта легко показать, анимировав его.
Для статического изображения продемонстрировать форму гораздо сложнее, поэтому для статического изображения особую роль играют факторы, раскрывающие суть объекта. Например, изображение белого, просвечивающегося перышка создает впечатление легкости, иллюзии того, что оно может улететь при малейшем дуновении ветерка. Если то же самое перо будет темным и не будет пропускать свет, то при взгляде на картинку такие мысли не возникнут. Очевидно, что черный цвет кажется тяжелым, и если в сцене будут изображены два предмета (белый и черный), то зрителю черный будет казаться тяжелее. Материалы, которые имитируются в трехмерной графике, могут быть самыми разнообразными: металл, дерево, пластик, стекло, камень и многое другое. При этом каждый материал определяется большим количеством свойств (рельеф поверхности, зеркальность, рисунок, размер блика и т. д.).
Для описания характеристик материала используются числовые значения параметров (процент прозрачности, размер блика и др.).
Одну из основную ролей в описании характеристик материала играют процедурные карты (карты текстур) — двухмерные изображения, генерируемые программой или загруженные из графического файла. Процедурная карта позволяет определенным образом задать изменение параметра материала. Например, использование в качестве карты прозрачности стандартной процедурной карты Checker (Шахматная текстура) делает материал прозрачным и клетчатым.
Визуализируя любой материал, нужно помнить, что качество материала на полученном изображении очень сильно зависит от множества факторов, среди которых: параметры освещения (яркость, угол падения света, цвет источника света и т. д.), алгоритм визуализации (тип используемого визуализатора и его настройки) и разрешение растровой текстуры.
Большое значение также имеет метод проецирования текстуры на объект. Из-за неудачно наложенной текстуры на трехмерном объекте может возникнуть шов или некрасиво повторяющийся рисунок.
Кроме того, обычно реальные объекты не бывают идеально чистыми. Если вы моделируете кухонный стол, то несмотря на то, что кухонная клеенка имеет повторяющийся рисунок, ее поверхность не должна казаться однородной — клеенка может быть потерта на углах стола, иметь порезы от ножа и т. д.
Чтобы трехмерные объекты не выглядели неестественно чистыми, можно использовать сделанные вручную (например, в программе Adobe Photoshop) карты "загрязненности" и смешивать их с имеющимися в 3ds max процедурными картами, получая реалистичный, "изношенный" материал. Еще более удобный и быстрый способ — использовать дополнительные модули для 3ds max 7, например Digimation QuickDirt или Blur Beta Dirt (см. ниже).
Анимируя процедурные карты, можно получить очень интересные визуальные эффекты, а также имитировать, например, водную рябь, пламя и т. д.
Окно Material Editor (Редактор материалов)
Программа 3ds max 7 содержит отдельный модуль для работы с материалами, который называется Material Editor. С его помощью можно управлять такими свойствами объектов, как цвет, фактура, яркость, прозрачность и др. Окно Material Editor (Редактор материалов) вызывается при помощи команды Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов) или клавишей М.В верхней части окна Material Editor (Редактор материалов) располагаются ячейки материалов (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Окно Material Editor (Редактор материалов)
В них отображаются заготовки в соответствии с установленными характеристиками. Настройки каждого материала содержатся в свитках под ячейками материалов. Выбранная ячейка выделяется цветом. Работа ведется именно с материалом выделенной ячейки, и все параметры, расположенные ниже, относятся к ней.
Ниже, под ячейками, находится панель инструментов для работы с материалами и объектами, к которым они применяются.
Процедурные карты
Как мы уже говорили выше, наряду с другими параметрами для описания свойств материала используются процедурные карты, которые представляют собой двухмерный рисунок, сгенерированный 3ds max 7. Этот рисунок может определять характер влияния параметра материала в какой-нибудь области поверхности трехмерного объекта. Каждая процедурная карта имеет свои настройки.Процедурную карту можно назначить практически любому параметру, который описывает материал. Для этого нужно сделать следующее.
Рис. 5.8. Окно выбора процедурной карты
Процедурные карты могут иметь различные назначения и использоваться только в сочетании с определенными параметрами, характеризующими материал. Перечислим те карты, которые применяются чаще всего.
Рис. 5.9. Настройки процедурной карты Falloff (Спад)
Рис. 5.10. Настройки процедурной карты Gradient (Градиент)
Рис. 5.11. Настройки процедурной карты Noise (Шум)
Рис. 5.12. Настройки процедурной карты Planet (Планета)
Рис. 5.13. Настройки процедурной карты Smoke (Дым)
Рис. 5.14. Настройки процедурной карты Swirl (Завихрение)
Модификатор VertexPaint (Рисование по вершинам) может использоваться для создания многочисленных слоев, которые могут накладываться друг на друга, образуя новую цветовую палитру. Модификатор VertexPaint (Рисование по вершинам) имеет большое количество настроек, позволяющих управлять такими параметрами кисти, как ширина мазка, чувствительность, размытость штриха и др. В VertexPaint (Рисование по вершинам) используется технология, применяемая также в модификаторе Skin (Оболочка). Это означает, что кисть, предназначенная для рисования, реагирует на виртуальное надавливание и может иметь любую конфигурацию. Рисование кистью осуществляется на уровне подобъектов: Vertex (Вершина), Face (Поверхность) и Element (Элемент). Модификатор VertexPaint (Рисование по вершинам) удобно использовать в режиме симметричной кисти, когда, например, требуется обозначить брови на лице трехмерного персонажа. Модификатор позволяет использовать до 99 каналов.
При использовании процедурных карт для имитации определенного типа материала часто бывает необходимо изменить ее положение на объекте, например, разместить под другим углом. Однако по умолчанию текстуры в окне проекции на объектах не отображаются, поэтому сцену приходится визуализировать при каждом изменении параметров текстуры. Гораздо удобнее управлять положением текстуры, когда она отображается в окне проекции. Чтобы это произошло, нужно нажать на кнопку Show Map in Viewport (Отобразить карту в окне проекций) в окне Material Editor (Редактор материалов) (рис. 5.15).
Рис. 5.15. Кнопка Show Map in Viewport (Отобразить карту в окне проекций) в окне Material Editor (Редактор материалов)
Стрелки
Корпус будильника почти готов, осталось создать стрелки. Самый простой способ — это использовать стрелки, которые имеются в некоторых специальных шрифтах (например, Windings).Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категори Shapes (Формы) выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку Text (Текст). Щелкните в любом свободном месте окна проекции левой кнопкой мыши — создастся текстовый сплайн.
Выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке Parameters (Параметры) настроек объекта выберите нужный шрифт, а затем найдите в нем символ стрелки.
Выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Bevel (Выдавливание со скосом). Использование данного инструмента но отношению к созданному тексту позволит получить в окне проекции объемную модель.
Повторите описанную операцию, чтобы создать вторую стрелку. Выровняйте положение обоих объектов, ориентируясь на рисунок циферблата в окне проекции (рис. 5.52).
Рис. 5.52. Стрелки на циферблате
Текстурирование простой сцены
В этом уроке мы предлагаем вам подобрать текстуры для простой сцены с посудой, примерно такой, с которой мы работали во второй главе.Откройте файл Урок12_1 .max, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch05/Examples.
Как вы можете видеть (рис. 5.16), эта сцена состоит из нескольких объектов: чашки, полки для посуды, тарелок и подставки для них. Ко всем этим объектам применен тип материала Standard (Стандартный).
Рис. 5.16. Сцена до текстурирования
Если вы сейчас нажмете кнопку F9 и визуализируете сцену, вы увидите, что полученное изображение практически не отличается от того, которое вы видите в окнах проекций.
Чтобы придать сцене реалистичность, текстурируем ее.
Сначала определимся с материалами. Прежде чем приступать к их созданию, нужно продумать, как должны выглядеть объекты.
Предположим, что полка будет сделана из дерева, подставки для тарелок будут металлические, тарелки — фарфоровые, а чашка — стеклянной.
Таким образом, нужно создать четыре разных материала.
Текстурирование будильника
Текстурирование объектов представляет собой сложный этап работы над трехмерной сценой. Чем сложнее форма объекта, тем труднее выбрать и применить к объекту подходящий материал. Текстура должна корректно совпадать с контурами трехмерного тела. Например, если вы моделируете футболку на трехмерном персонаже, то рисунок на такой одежде должен располагаться строго по центру. В противном случае сцена будет выглядеть неестественно. В этом уроке рассмотрим, как создаются многокомпонентные материалы. Вы научитесь накладывать текстуру так, чтобы она располагалась на требуемых участках объекта. Модель будильника состоит из корпуса, ножек и звонка. Корпус модели содержит два материала: рисунок циферблата и материал, из которого непосредственно состоит корпус. Таким образом, из этих частей и будет состоять создаваемый многокомпонентный материал.DS MAX 7
Добавление источников света в сцену
Чтобы добавить в сцену источник света, перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Lights (Источники света) выберите строку Standard (Стандартные) и нажмите кнопку Omni (Всенаправленный). Создайте источник света в любой свободной точке пространства.
При создании источника света 3ds max выключат свою систему освещения, которая используется по умолчанию.
Нажмите кнопку F9, чтобы визуализировать сцену (рис. 6.31). Вы увидите, что сцена освещена, однако в ней отсутствуют тени, отбрасываемые объектом, которые обязательно присутствовали бы в реальности.
Рис. 6.31. После первой визуализации на изображении отсутствуют тени
Если на полученной картинке вы не видите пола, значит, вы создали источник света под ним. Поднимите его выше вдоль оси Z и попробуйте визуализировать сцену еще раз.
Для добавления теней выделите источник света Omni (Всенаправленный), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке настроек General Parameters (Общие параметры) установите флажок Shadows On (Включить тени). Выберите тип просчета теней Shadow Map (Карта теней) (рис. 6.32).
Рис. 6.32. Свиток General Parameters (Общие параметры) настроек источника света Omni (Всенаправленный)
Нажмите клавишу F9, чтобы еще раз визуализировать сцену. На полученном изображении тени должны появиться (рис. 6.33).
Рис. 6.33. После второй визуализации на изображении присутствуют тени
Теперь необходимо выровнять источник света относительно плафона по всем трем осям. Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку Apply (Применить) или ОК.
Поскольку плафон лампы был создан при помощи модификатора Lathe (Вращение вокруг оси), одна из сторон образованной поверхности будет прозрачной, в чем можно легко убедиться, повернув плафон и заглянув "внутрь". Чтобы избавиться от этого недостатка, необходимо в свойствах материала плафона задать отображения обеих сторон трехмерного объекта.
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов), и в пустой ячейке создайте новый материал на основе Standard (Стандартный). В свитке настроек Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения) установите флажок 2-Sided (Двухсторонний) для использования двухстороннего материала (рис. 6.34).
Рис. 6.34. Окно Material Editor (Редактор материалов)
Нажмите кнопку F9, чтобы еще раз визуализировать сцену (рис. 6.35). Как видно на полученном изображении, свет падает от лампы, однако большая часть картинки слишком темная. К тому же видна тень от объекта, который имитирует лампочку.
Рис. 6.35. После третьей визуализации видно, что свет падает от лампы
Сначала устраним вторую проблему. Чтобы объект Sphere (Сфера) не отбрасывал тень, его необходимо исключить из списка объектов, с которыми работает источник света. Для этого выделите источник света Omni (Всенаправленный), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке настроек General Parameters (Общие параметры) нажмите кнопку Exclude (Исключить).
В списке Scene Objects (Объекты сцены) появившегося окна Exclude/Include (Исключить/Включить) выделите объект Sphered и нажмите кнопку в виде двойной стрелки. Объект будет перенесен в список правой части окна (рис. 6.36).
Рис. 6.36. Диалоговое окно Exclude/Include (Исключить/Включить)
Нажмите клавишу F9, чтобы еще раз визуализировать сцену. Как видно на полученном изображении (рис. 6.37), тень от объекта Sphere (Сфера) больше не падает, благодаря чему видна основа лампы.
Рис. 6.37. После четвертой визуализации видно, что тень от лампочки не отбрасывается
Теперь попробуем решить проблему затем ценности большей части сцены. Для этого необходимо установить вспомогательное освещение.
Интенсивность вспомогательных источников света, которая задается при помощи параметра Multiplier (Яркость), обязательно должна быть значительно меньше, чем основного.
В качестве вспомогательных источников света часто используются источники типа Spot (Направленные). Чтобы добавить в сцену направленный источник света, перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Lights (Источники света) выберите строку Standard (Стандартные) и нажмите кнопку Target Spot (Направленный с мишенью). Создайте источник света таким образом, чтобы свет падал на сцену сверху, а мишень находилась в углу, за лампой (рис. 6.38).
Рис. 6.38. Расположение источника света Target Spot (Направленный с мишенью) в сцене
Нажмите клавишу F9, чтобы еще раз визуализировать сцену.
Как видно на полученном изображении (рис. 6.39), теперь сцена освещена, однако интенсивность вспомогательного источника света слишком велика.
Рис. 6.39. После пятой визуализации сцена слишком сильно освещена
Чтобы уменьшить интенсивность вспомогательного источника света, выделите объект Spot (Всенаправленный), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и свитке настроек Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/ Затухание) задайте значение параметра Multiplier (Яркость) равным 0,5 (рис. 6.40).
Рис. 6.40. Настройки источника света Target Spot (Направленный с мишенью)
Нажмите клавишу F9, чтобы еще раз визуализировать сцену.
Как видно на полученном изображении (рис. 6.41), свет исходит от лампы, но при этом нет слишком затемненных участков.
В целом освещение выбрано правильно.
В полученной сцене можно подкорректировать количество сегментов в модели плафона, образованной при помощи модификатора Lathe (Вращение вокруг оси).
Если вы внимательно посмотрите на рис. 6.41, то увидите, что тень от плафона не круглая, а имеет очертания многоугольника.
Рис. 6.41. После шестой визуализации сцена освещена практически правильно
Поскольку предполагается, что плафон должен быть круглым, в реальности такой тени быть не может.
Чтобы исправить этот недостаток, выделите плафон, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в стеке модификаторов щелкните на названии модификатора Lathe (Вращение вокруг оси).
В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора увеличьте значение параметра Segments (Количество сегментов).
Выберите, например, значение 60 (рис. 6.42).
Рис. 6.42. Настройки модификатора Lathe (Вращение вокруг оси)
Нажмите клавишу F9, чтобы еще раз визуализировать сцену.
Как видно на полученном изображении (рис. 6.43), тень от плафона стала ровной.
Рис. 6.43. Финальная визуализация — сцена освещена правильно
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch06/Examples. Файл сцены называется Урок14_2.тах.
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются:
Характеристики света и методы визуализации теней
Свет имеет три главные характеристики: яркость (Multiplier), цвет (Color) и отбрасываемые от освещенных им объектов тени (Shadows).При расстановке источников света в сцене обязательно обратите внимание на их цвет. Источники дневного света имеют голубой оттенок, для создания же источника искусственного света нужно придать ему желтоватый цвет.
Также следует принимать во внимание, что цвет источника, имитирующего уличный свет, зависит от времени суток. Поэтому если сюжет сцены подразумевает вечернее время, освещение может быть в красноватых оттенках летнего заката.
Различные визуализаторы предлагают свои алгоритмы формирования теней. Отбрасываемая от объекта тень может сказать о многом — как высоко он находится над землей, какова структура поверхности, на которую падает тень, каким источником освещен объект и т. д.
Кроме этого тень может подчеркнуть контраст между передним и задним планом, а также "выдать" объект, который не попал в поле зрения объектива виртуальной камеры.
В зависимости от формы отбрасываемой объектом тени сцена может выглядеть реалистично (рис. 6.6) или не совсем правдоподобно (рис. 6.7).
Рис. 6.6. Объект с мягкими тенями
Рис. 6.7. Объект с резкими тенями
Как мы уже говорили выше, настоящий луч света претерпевает большое количество отражений и преломлений, поэтому реальные тени всегда имеют размытые края. В трехмерной графике используется специальный термин, которым обозначают такие тени — мягкие тени.
Добиться мягких теней довольно сложно. Многие визуализаторы решают проблему мягких теней, добавляя в интерфейс 3ds max 7 неточечный источник света, имеющий прямоугольную или другую форму. Такой источник излучает свет не из одной точки, а из каждой точки поверхности. При этом чем больше площадь источника света, тем более мягкими получаются тени при визуализации.
Существуют разные подходы к визуализации теней: использование карты теней (Shadow Map), трассировка (Raytraced) и глобальное освещение (Global Illumination). Рассмотрим их по порядку.
Использование карты теней позволяет получить размытые тени с нечеткими краями. Главная настройка Shadow Map (Карта теней) — это размер карты теней (параметр Size (Размер)) в свитке настроек Shadow Map Params (Параметры карты теней) (рис. 6.8). Если размер карты уменьшить, четкость полученных теней также снизится.
Рис. 6.8. Свиток настроек Shadow Map Params (Параметры карты теней) источника света
Метод трассировки позволяет получить идеальные по форме тени, которые, однако, выглядят неестественно из-за своего резкого контура. Трассировкой называют отслеживание путей прохождения отдельных световых лучей от источника света до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены и преломления в прозрачных средах. Метод трассировки часто используется для визуализации сцен, в которых присутствуют зеркальные отражения.
Начиная с 3ds max 5, для получения мягких теней используется метод Area Shadows (Распределение теней), в основе которого лежит немного видоизмененный метод трассировки. Area Shadows (Распределение теней) позволяет просчитать тени от объекта так, как будто в сцене присутствует не один источник света, а группа равномерно распределенных в некоторой области точечных источников света.
Несмотря на то что метод трассировки лучей точно воспроизводит мелкие детали сформированных теней, его нельзя считать идеальным решением для визуализации из-за того, что полученные тени имеют резкие очертания.
Метод глобального освещения (Radiosity) позволяет добиться мягких теней на финальном изображении. Этот метод является альтернативой трассировке освещения. Если метод трассировки визуализирует только те участки сцены, на которые попадают лучи света, то метод глобального освещения просчитывает рассеи-ваемость света и в неосвещенных или находящихся в тени участках сцены на основе анализа каждого пиксела изображения. При этом учитываются все отражения лучей света в сцене.
Глобальное освещение позволяет получить реалистичное изображение, однако процесс визуализации сильно нагружает рабочую станцию и, к тому же требует много времени. Поэтому в некоторых случаях имеет смысл использовать систему освещения, имитирующую эффект рассеиваемого света. При этом источники света должны быть размещены таким образом, чтобы их положение совпадало с местами прямого попадания света. Такие источники не должны создавать теней и должны иметь небольшую яркость. При таком методе, безусловно, не получается настолько же реалистичное изображение, как можно получить, используя настоящий метод глобального освещения. Однако в сценах, которые имеют простую геометрию, он вполне может пригодиться.
Алгоритмов просчета глобального освещения существует несколько, один из способов расчета отраженного света — фотонная трассировка (Photon Mapping). Этот метод подразумевает расчет глобального освещения, основанный на создании так называемой карты фотонов. Карта фотонов представляет собой информацию об освещенности сцены, собранную при помощи трассировки.
Преимущество метода фотонной трассировки заключается в том, что единожды сохраненные в виде карты фотонов результаты фотонной трассировки впоследствии могут использоваться для создания эффекта глобального освещения в сценах трехмерной анимации. Качество глобального освещения, просчитанное при помощи фотонной трассировки, зависит от количества фотонов, а также глубины трассировки. При помощи фотонной трассировки можно также осуществлять просчет эффекта каустики (подробнее об эффекте каустики читайте в разд. "Общие сведения о визуализации в трехмерной графике" гл. 7).
Лампочка
Последний этап моделирования — моделирование лампочки. Создадим ее при помощи стандартного примитива Sphere (Сфера). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для объекта следующие параметры: Radius (Радиус) — 18, Segments (Количество сегментов) — 24, Hemisphere (Полусфера) — 0,55. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание). В результате вы получите объект, как на рис. 6.28. Как видите, созданный объект совсем не похож на лампочку. Однако в нашем случае полусферы будет вполне достаточно, чтобы имитировать трехмерную поверхность лампочки.
Рис. 6.28. Полусфера, которая будет играть роль лампочки
Мир трехмерной графики — это виртуальная реальность, где все напоминает театральные декорации. Если задняя часть объекта не будет видна — не моделируйте ее. Если у вас есть болт с накрученной гайкой, не стоит моделировать резьбу под гайкой, если в сцене будет виден фасад дома, не нужно создавать интерьер. В нашем случае нет никакого смысла создавать лампочку целиком, а также патрон в середине плафона, так как он не будет виден.
Теперь выровняем лампочку относительно плафона. Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку Apply (Применить) или ОК.
Выровнять объект по оси Z не составит труда вручную. Готовая модель будет выглядеть, как показано на рис. 6.29.
Рис. 6.29. Готовая модель лампы
Ножка
Для моделирования ножки лампы можно использовать сплайн Line (Линия) требуемой формы. Чтобы создать объект Line (Линия), необходимо перейти на вкладку Create (Создание) командной панели, в категорию Shapes (Формы) и нажать соответствующую кнопку. Переключитесь в окно проекции Front (Спереди) и с помощью инструмента Line (Линия) создайте кривую, показанную на рис. 6.18.
Рис. 6.18. Кривая, на основе которой будет создана ножка настольной лампы
Обратите внимание, что нижняя часть кривой должна заходить в середину основания лампы. Результат, который вы при этом получите, будет далек от идеального. Причина этого кроется в том, что требуемая форма кривой имеет различные типы излома в точках изгиба, в данном случае излом должен быть плавным. Чтобы исправить ситуацию, необходимо вручную установить тип излома в каждой точке. Для этого выделите объект в окне проекции Тор (Сверху), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, раскройте строку Line (Линия) в стеке модификаторов, щелкнув на плюсике. Переключитесь в режим редактирования Vertex (Вершина) (рис. 6.19).
Рис. 6.19. Переключение в режим редактирования Vertex (Вершины) в стеке модификаторов
Выделите одну или несколько вершин, в которых вам необходимо изменить характер излома. Для изменения характера излома выделенных вершин щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции и в контекстном меню выберите требуемый тип излома — в данном случае Bezier (Безье) (рис. 6.20).
Рис. 6.20. Выбор характера излома в контекстном меню
Для выделения нескольких вершин нажмите и удерживайте клавишу Ctrl.
Чтобы улучшить форму сплайна, для некоторых вершин нужно будет не только изменить характер излома, но и переместить их.
Теперь трехмерная кривая будет выглядеть, как показано на рис. 6.21.
Рис. 6.21. Вид сплайна после изменения
Выйдите из режима редактирования Vertex (Вершина) и в свитке Rendering (Визуализация) настроек объекта Line (Линия) установите флажки Renderable (Визуализируемый) и Display Render Mesh (Отображать оболочку объекта), а также задайте значение параметра Thickness (Толщина) равным 12, а параметра Sides (Количество сторон) — 13. (рис. 6.22). Благодаря этому сплайн приобретет вид изогнутого цилиндра.
Рис. 6.22. Настройки объекта Line (Линия)
Перейдите в окно проекции Тор (Сверху) и вручную подберите оптимальное положение для совмещения ножки с основой (рис. 6.23).
Рис. 6.23. Основа лампы с ножкой
Чтобы придать модели более правдоподобный вид, создадим еще одну небольшую деталь — втулку, соединяющую основу с ножкой. Для этого клонируйте один из объектов Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской), которые составляют выключатель. Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для него следующие параметры: Radius (Радиус) — 9, Height (Высота) — 15, Fillet (Закругление) — 3, Height Segs (Количество сегментов по высоте) — 4, Fillet Segs (Количество сегментов на фаске) — 5, Cap Segs (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 40. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание). Подберите вручную положение втулки на основании лампы в плоскости XY. Поскольку этот элемент уже выровнен относительно основания по оси Z, сделать это будет несложно (рис. 6.24).
Рис. 6.24. К модели добавлена втулка, соединяющая основу с ножкой
Моделируя трехмерную сцену, вы не должны забывать о том, что все объекты, включая те, которые смоделированы при помощи стандартных примитивов (детские кубики, металлические трубы, книги), не могут иметь идеально ровные края, потому что в реальной жизни редко можно встретить объекты с резкими очертаниями. Идеально ровные края сразу "выдают" трехмерную подделку. По этой причине для создания данного элемента лампы мы выбрали примитив Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской), который позволяет получить объект с закругленными краями.
Плафон
Для создания плафона лампы переключитесь в окно проекции Тор (Сверху) и с помощью инструмента Line (Линия) создайте кривую, показанную на рис. 6.25.
Рис. 6.25. Создание кривой, на основе которой будет создан плафон настольной лампы
При необходимости измените характер излома вершин так, как это описано выше. Выделите созданный сплайн и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте список Modifier List (Список модификаторов) и выберите в нем модификатор Lathe (Вращение вокруг оси). Данный модификатор позволяет получить поверхность вращения с заданным сплайновым профилем. В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора Lathe (Вращение вокруг оси) нажмите кнопку Y в области Direction (Направление), таким образом вы выберите ось, вокруг которой будет происходить вращение сплайна (рис. 6.26). После этого в окне проекции сплайн превратится в фигуру вращения вокруг выбранной оси.
Рис. 6.26. Настройки модификатора Lathe (Вращение вокруг оси)
Полученная модель не совсем похожа на объект, который нам необходимо создать, усовершенствуем его. Определим положение оси вращения. Для этого в области Align (Выравнивание) настроек модификатора нажмите кнопку Мах (Максимальный). Выбранная ранее ось вращения будет автоматически выровнена по краю модели.
Осталось выбрать тип редактируемой поверхности, с которой в дальнейшем предстоит работать. При помощи переключателя Output (Результат) в настройках модификатора можно выбрать один из трех типов поверхности: Patch (Полигональная поверхность), Mesh (Поверхность) и NURBS (NURBS-поверхность). Выберите тип Mesh (Поверхность).
Перейдите в окно проекции Тор (Сверху) и вручную подберите оптимальное положение для совмещения плафона с ножкой (рис. 6.27).
Рис. 6.27. Теперь у лампы есть плафон
Общие сведения об освещении в трехмерной графике
В любом редакторе трехмерной графики (Lightwave 3D, Maya, Softimage, 3ds max и др.) реалистичность визуализированного изображения зависит от трех главных факторов: качества созданной трехмерной модели, удачно выполненных текстур и освещения сцены. Одна и та же сцена, просчитанная при различном освещении, может выглядеть совершенно по-разному.При изменении положения источников света в сцене искажается окрашивание объектов, форма отбрасываемых теней, возникают участки, чересчур залитые светом или слишком затемненные.
Создание реалистичного освещения в сцене — одна из самых больших проблем при разработке трехмерной графики. В реальности падающий луч света претерпевает огромное количество отражений и преломлений, поэтому очень редко можно встретить резкие, неразмытые тени. Другое дело — компьютерная графика. Здесь количество падении и отражений луча определяется только аппаратными возможностями компьютера. До определенного момента в трехмерной графике преобладали резкие тени. Сцена, с которой работает дизайнер, является лишь упрощенной физической моделью, поэтому визуализированное изображение далеко не всегда походит на настоящее. Но несмотря на это, освещение в трехмерной сцене все же можно приблизить к реальному.
Для этого нужно соблюсти два правила:
Несмотря на то что чаще всего источники света используются для освещения объектов в сцене, иногда свет применяется как самостоятельный объект, например для имитации далекого огонька в ночи, маяка, звезды на небе и т. д.
Проблема освещения в изображениях возникла задолго до появления трехмерной графики. Первыми задачу правильного освещения решали художники и фотографы, позже — кинооператоры, теперь она стала насущной и для разработчиков трехмерной графики.
Самым распространенным способом является освещение из трех точек (трехточечная система). Такой подход удачен при освещении одного объекта (например. портреты в фотостудии), для сложных трехмерных сцен он может не подойти. Выбор освещения зависит от количества объектов, отражательных свойств их материалов, а также от геометрии сцены.
Для освещения также является важным, какой тип источника света используется. Например, направленный источник света позволяет сконцентрировать внимание на каком-то определенном объекте, а всенаправленный точечный источник осветить сцену целиком.
Основание лампы
Для моделирования основания лампы используем стандартный объект Champher Cylinder (Цилиндр с фаской). Создайте в окне проекции объект Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для него следующие параметры: Radius (Радиус) — 55, Height (Высота) — 11, Fillet (Закругление) — 1,5, Height Segs (Количество сегментов по высоте) — 4, FilletSegs (Количество сегментов на фаске) — 5, Cap Segs (Количество сегментов в основании) — 7, Sides (Количество сторон) — 50. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 6.14).
Рис. 6.14. Настройки объекта Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской)
Чтобы основание лампы смотрелось реалистично, можно сделать в нижней ее части ободок. Для этого клонируйте объект Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для полученного объекта больший радиус — 57. Измените также другие параметры: Height (Высота) — 3, Fillet (Закругление) — 0,4, Height Segs (Количество сегментов по высоте) — 3, Fillet Segs (Количество сегментов на фаске) — 4, Cap Segs (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 50.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 6.15).
Рис. 6.15. Основа лампы с ободком
Освещение сцены
Итак, чтобы трехмерные модели выглядели естественно на визуализированном изображении, их необходимо правильно осветить. По умолчанию 3ds max 7 использует свою систему, которая равномерно освещает объекты трехмерной сцены. При такой системе освещения на финальном изображении отсутствуют тени, что выглядит неестественно. Чтобы объекты отбрасывали тени, в сцену необходимо добавить источники света. Сразу после того, как в сцене появляются источники света, система освещения, используемая 3ds max 7, автоматически выключается.Источники света в 3ds max 7 делятся на направленные (Spot) и всенаправленные (Omni). К первой категории относятся Target Spot (Направленный с мишенью), Free Spot (Направленный без мишени) и mr Area Spot (Направленный, используемый визуализатором mental ray). К всенаправленным источникам света относятся Omni (Всенаправленный) и mr Area Omni (Всенаправленный, используемый ви-зуализатором mental ray).
Направленные источники используются в основном для того, чтобы осветить конкретный объект или участок сцены. При помощи направленных источников света можно имитировать, например, свет автомобильных фар, луч прожектора или карманного фонарика и т. д. Всенаправленные источники света равномерно излучают свет во всех направлениях. Используя их, можно имитировать, например, освещение от электрических ламп, фонарей, свет пламени и др.
Независимо от того, какой источник света используется в сцене, он характеризуется такими параметрами, как Multiplier (Яркость), Decay (Затухание) и Shadow Map (Тип отбрасываемой тени) (рис. 6.1). По умолчанию, Multiplier (Яркость) любого источника света равна единице, а параметр Decay (Затухание) выключен.
Рис. 6.1. Настройки источника света типа Omni (Всенаправленный)
Поскольку в реальной жизни свет от источников подчиняется законам физики, то интенсивность распространения света зависит от расстояния до источника света. Если нужно смоделировать реалистичный источник света, в настройках источника света необходимо установить функцию Decay (Затухание), которая определяется обратной зависимостью света от расстояния или квадрата расстояния. Второй вариант наиболее точно описывает распространение света.
При создании освещенности сцены применительно к источникам света часто используются следующие эффекты.
Чтобы использовать эффект, в свитке настроек Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) источника света нажмите кнопку Add (Добавить) и выберите требуемый эффект в окне Add Atmosphere or Effect (Добавить эффект или атмосферное явление) (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Окно Add Atmosphere or Effect (Добавить эффект или атмосферное явление)
Вы также можете добавить в сцену эффект, выполнив команду Rendering > Environment (Визуализация > Окружение) или нажав клавишу 8. В окне Environment and Effects (Окружение и эффекты) перейдите на вкладку Effects (Эффекты) после чего при помощи кнопки Add (Добавить) добавьте в сцену один из эффектов.
Для настройки эффекта используйте кнопку Setup (Настройка) в свитке настроек-Atmospheres & Effects (Атмосфера и эффекты) источника света. При этом вы перейдете в окно Environment and Effects (Окружение и эффекты). Чтобы программа могла просчитывать эффект, в его настройках необходимо указать, к какому источнику света используется выбранный эффект. Нажмите кнопку Pick Light (Выбрать источник света) (рис. 6.3), после чего щелкните мышью на источнике света в окне проекции.
Рис. 6.3. Окно Environment and Effects (Окружение и эффекты)
Правила расстановки источников света в сцене
Существует множество приемов, с помощью которых можно осветить сцену таким образом, чтобы скрыть мелкие недостатки и подчеркнуть важные детали. Например, чтобы придать объем трехмерной модели, ее достаточно осветить сзади. При этом появится отчетливая граница, визуально отделяющая объект от фона. Другой пример: если требуется осветить половину объекта, то вторая его половина должна быть также подсвечена источником света с малой интенсивностью. Иначе затененный участок трехмерной модели будет неестественно скрыт в абсолютной темноте. Особенно это будет заметно, если объект расположен темной стороной к стене. В этом случае свет должен отразиться от стены и слабо подчеркнуть контур затененной стороны объекта (так происходит в реальности).Наряду с такими приемами существуют и общие рекомендации, как не нужно освещать сцену. Например, источник света не должен располагаться намного ниже освещаемого объекта, поскольку это придаст модели неестественный вид. В действительности чаще всего мы видим объекты, освещенные люстрой или солнцем, поэтому и в трехмерных сценах источник света должен располагаться сверху. Это придает сценам реалистичность.
Следует очень осторожно использовать источники света с большой интенсивностью. Освещение, созданное с их помощью, может вызвать сильные засветы и исказить текстуру объекта. По умолчанию параметр Multiplier (Яркость) всех источников света в 3ds max 7 имеет значение 1. Старайтесь но возможности избегать значений, превышающих это число, и использовать параметр Decay (Затухание).
Реалистичные источники света, искусственные и естественные, излучают свет, интенсивность которого по мере удаления от этих источников уменьшается. Все стандартные источники света в 3ds max 7 могут использовать различную степень затухания — Inverse (Обратная зависимость) или Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость). Ее можно выбрать из списка Туре (Тип) свитка настроек Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/Затухание) источника света (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Свиток настроек Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/Затухание) источника света
Больше всего соответствует реальности степень затухания Inverse Square (Обратно-квадратичная зависимость), однако ее не всегда удобно использовать из-за того, что возле источника могут возникать слишком сильно освещенные участки, а на удалении от него — совсем темные. Решением этой проблемы может служить повышение значения параметра Multiplier (Яркость) при одновременном увеличении расстояния между источником света и объектом.
Для освещения сцены удобно использовать один главный источник света и несколько вспомогательных.
В качестве основного источника можно применить, например, один из имеющихся в арсенале 3ds max 7 направленных источников света. Интенсивность вспомогательных источников света должна быть значительно меньше, чем основного.
Кроме этого, вспомогательные источники не должны создавать тени от объектов в сцене. Большое количество теней может внести беспорядочность в сцену.
Таким образом, выбор положения источников света в сцене — достаточно сложная задача. Неудачное расположение источников света может создать слишком темные участки в сцене, а сами объекты могут быть плохо видны из-за недостаточной освещенности или, наоборот, слишком яркого света. Поскольку каждая трехмерная сцена обладает своими уникальными геометрическими характеристиками, расположение источников будет разным для различных сцен. По этой причине трудно разработать определенные правила, следуя которым можно было бы оптимально осветить сцену.
Работая над освещением, не забывайте, что в свойствах любого источника света можно указать, какие объекты он будет освещать, а какие нет. Для этого необходимо нажать кнопку Exclude (Исключить) в свитке настроек General Parameters (Общие параметры) и в открывшемся окне (рис. 6.5) выполнить необходимые настройки. Такая возможность необходима для того, чтобы рационально использовать ресурсы программы и не перегружать и без того сложный процесс визуализации. Исключение объектов из области воздействия источников света можно считать своего рода оптимизацией сцены.
Рис. 6.5. Исключение объектов из воздействия источника света
Несмотря на это, есть несколько общих советов, которым необходимо следовать для того, чтобы не испортить трехмерную композицию неумело установленным освещением.
Съемка сцены
При создании анимационной сцены необходимо учитывать, что параметры объектов должны изменяться с течением времени. В реальной жизни при видеосъемке положение точки, из которой ведется наблюдение, может изменяться. В 3ds max подобный эффект можно создать при помощи группа объектов Cameras (Камеры).Камеры в 3ds max 7 бывают двух типов — Target (Направленная) и Free (Свободная ). Камеры Target (Направленная) состоят из самой камеры, для которой можно задать направлением действия (рис. 6.9). Направленные камеры удобно использовать в тех случаях, когда требуется привязать направление камеры к какому-нибудь объекту (например, когда необходимо проследить движение объекта вдоль некоторой траектории).
Рис. 6.9. Настройки камеры Target (Направленная)
Также для направленной камеры можно указать фокусное расстояние с помощью параметра Target Distance (Фокусное расстояние), что используется при создании эффекта глубины резкости, о котором читайте в разд. "Общие сведения о визуализации" гл. 7. Чтобы анимационная сцена 3ds max 7 как можно больше походила на реально снятый материал, необходимо использовать возможность для включения вида из камеры. Для изменения вида щелкните правой кнопкой мыши в левом верхнем углу окна проекции и выполните команду Views > Camera (Вид > Из камеры) (рис. 6.10).
Рис. 6.10. Включение вида из камеры
К достоинствам группы объектов Cameras (Камеры) можно отнести то, что направленную или свободную камеры можно легко анимировать, точно также, как это делается с любым объектом 3ds max 7. В результате вы получите динамическую съемку, которая ведется из меняющейся точки. Чтобы создать камеру в окне проекции, перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Cameras (Камеры) щелкните на кнопке Target (Направленная камера) или Free (Свободная камера) (рис. 6.11).
Рис. 6.11. Категория Cameras (Камеры) вкладки Create (Создание)
Для создания направленной камеры можно также использовать команду меню Create > Cameras > Create Camera From View (Создание > Камеры > Из вида) (рис. 6.12) или сочетание клавиш Ctrl+C. Созданная камера будет иметь вид, аналогичный выбранному виду в окне проекции.
Рис. 6.12. Выполнение команды Create > Cameras > Create Camera From View (Создание > Камеры > Из вида)
Объекты типа Cameras (Камеры) имеют те же характеристики, что и настоящие камеры — Lens (Размер фокусного расстояния) и Field of View (Поле зрения). Эти две характеристики связаны между собой, поэтому при изменении одного параметра второй изменяется автоматически, при этом, чем больше фокусное расстояние камеры, тем меньше поле зрения и наоборот. На реальном видеоматериале часто можно заметить некоторые особенности, обусловленные конструкцией камеры. Это могут быть блики объектива, дрожание изображения и т. д. Для имитации таких эффектов в 3ds max 7 есть специальный модуль просчета. Используя этот модуль, можно создать восемь эффектов, среди которых:
Чтобы использовать эффект, выполните команду Rendering > Environment (Визуализация > Окружение) или нажмите клавишу 8. В окне Environment and Effects (Окружение и эффекты) перейдите на вкладку Effects (Эффекты) после чего, нажав на кнопку Add (Добавить), выберите в окне один из эффектов (рис. 6.13).
Рис. 6.13. Список эффектов, которые можно добавить в сцену
Создание интерьера
Чтобы были видны отбрасываемые горящей лампой тени, необходимо создать в сцене некоторые элементы интерьера.Это будет поверхность стола и стены. Эти объекты можно создать при помощи стандартных примитивов Plane (Плоскость) и Box (Параллелепипед). Мы не будем подробно останавливаться на этом этапе, так как считаем его очень простым. Надеемся, что вы без труда справитесь с созданием этих объектов и выравниванием их относительно созданной ранее модели лампы (рис. 6.30).
Рис. 6.30. Сцена с интерьером
Создание настольной лампы
В этом уроке рассмотрим простую сцену с включенной настольной лампой. На несложном примере вы научитесь устанавливать освещение в сцене.Сначала закрепим навыки моделирования и создадим модель настольной лампы вручную. Для этого будут использованы стандартные примитивы, а также элементы сплайнового моделирования.
Если вы желаете сразу приступить к установке освещения в сцене, можете открыть файл Урок14_1.max, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке ch06/Examples, а затем перейти к подразд. "Создание интерьера".
Лампа будет состоять из пяти частей: лампочки, плафона, ножки, основы и включателя.
Создание эффекта объемного света
Одним из наиболее захватывающих трехмерных спецэффектов является объемный свет. Данный эффект может придать сцене таинственность и сделать ее более запоминающейся. Приведем пример использования этого эффекта.Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Shapes (Формы) выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку Text (Текст). Щелкните в любом свободном месте окна проекции левой кнопкой мыши, создав тем самым текстовый сплайн (рис. 6.44). Чтобы изменить набранное слово, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в поле Text (Текст) свитка настроек Parameters (Параметры) наберите нужный текст.
Рис. 6.44. Текстовый сплайн в окнах проекций
Перейдите к окну проекции Тор (Сверху) и создайте объект Rectangle (Прямоугольник). Для этого перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Shapes (Формы) выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку Rectangle (Прямоугольник). Расположите объект так, чтобы текст был внутри прямоугольного сплайна (рис. 6.45).
Рис. 6.45. Совмещение фигур Text (Текст) и Rectangle (Прямоугольник)
Выделите объект Rectangle (Прямоугольник) в окне проекции и перейдите па вкладку Modify (Изменение) командной панели. Выбрав в списке модификаторов Edit Spline (Редактирование сплайна), примените его к объекту. Не переключаясь в режим редактирования подобъектов, перейдите к свитку Geometry (Геометрия) настроек модификатора Edit Spline (Редактирование сплайна) и при помощи кнопки Attach (Присоединить) (рис. 6.46) присоедините к прямоугольнику онлайновый текст.
Рис. 6.46. Кнопка Attach (Присоединить) в свитке настроек Geometry (Геометрия) модификатора Edit Spline (Редактирование сплайна)
После объединения сплайнов (прямоугольника и текста) вы сможете работать с двумя объектами, как с одним целым. Выделите объект в окне проекции, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и примените к нему стандартный модификатор Bevel (Выдавливание со скосом).
Перейдите к свитку Bevel Values (Значения выдавливания) настроек модификатора и задайте выдавливание на втором и третьем уровнях, установив флажки Level 2 (Второй уровень) и Level 3 (Третий уровень). Задайте следующие значения параметров: Start Outline (Начальный скос) — 0, Level I Height (Высота выдавливания на первом уровне) — 1, Level I Outline (Скос на первом уровне) — 0,5, Level 2 Height (Высота выдавливания на втором уровне) — 1, Level 2 Outline (Скос на втором уровне) — 0, Level 3 Height (Высота выдавливания на третьем уровне) — 1, Level 3 Outline (Скос на третьем уровне)--0,5 (рис. 6.47).
Рис. 6.47. Настройки модификатора Bevel (Выдавливание со скосом)
В окне проекции создайте источник света Target Spot (Направленный с мишенью). Расположите источник света в сцене таким образом, чтобы его мишень (объект Spot0l.Target) находилась над созданной надписью, а сам источник — под ней. Выделите объект Target Spot (Направленный с мишенью) в окне проекции и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. В свитке General Parameters (Общие параметры) установите флажок Shadows On (Включить тени). В свитке Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/Затухание) укажите любой цвет источника и задайте значение параметра Multiplier (Яркость) равным трем (рис. 6.48).
Рис. 6.48. Настройки объекта Target Spot (Направленный с мишенью)
Чтобы придать прожектору прямоугольную форму, в свитке Spotlight Parameters (Параметры направленного света) установите переключатель в положение Rectangle (Прямоугольный). Подберите значения параметров Hotspot/Beam (Точка/Луч) и Falloff/Field (Спад/Поле) таким образом, чтобы поток направленного света совпадал с размерами созданного текста. Для удобства можно также использовать команду Scale (Масштабирование). Для изменения размеров объекта щелкните правой кнопкой мыши в любом месте окна проекции и выберите соответствующую операцию из списка.
Чтобы в сцене просчитывался объемный свет, необходимо добавить эффект Volume Light (Объемный свет) в список атмосферных эффектов. Для этого вызовите окно Environment and Effects (Окружение и эффекты), выполнив команду Rendering > Environment (Визуализация > Окружение) или нажав клавишу 8. Добавьте эффект при помощи кнопки Add (Добавить) в свитке Atmosphere (Атмосфера) и выберите в списке окна Add Atmospheric Effect (Добавить атмосферный эффект) эффект Volume Light (Объемный свет). Выделите строку Volume Light (Объемный свет) в свитке Atmosphere (Атмосфера) и задайте параметры этого эффекта. Чтобы программа могла просчитывать эффект, в его настройках необходимо указать, к какому источнику света применяется выбранный эффект (в нашей сцене — это источник света Target Spot (Направленный с мишенью). Нажмите кнопку Pick Light (Выбрать источник света) в свитке Volume Light Parameters (Параметры объемного света) и щелкните мышью на источнике света в окне проекции. Установите в окне Add Atmospheric Effect (Добавить атмосферный эффект) три флажка: Use Attenuation Color (Использовать цвет затухания), Exponential (Изменять эффект по экспоненте) и Noise On (Включить шум) (рис. 6.49).
Рис. 6.49. Настройки эффекта Volume Light (Объемный свет)
Значение параметра Density (Плотность) задайте равным 4,4. Переключатель Filter Shadows (Фильтр теней) установите в положение High (Высокий). Выберите тип шума Fractal (Фрактальный) и задайте следующие значения параметров: Amount (Величина) — 0,29, Levels (Уровни) — 3, Size (Размер) — 7. Значения параметров в области Attenuation (Затухание), характеризующие интенсивность объемного света на расстоянии, установите такими: Start (Начало) — 100, End (Конец) — 80. Нажмите клавишу F9, чтобы визуализировать изображение. Если все было выполнено правильно, то на визуализированном изображении можно наблюдать эффект объемного света (рис. 6.50).
Рис. 6.50. Эффект объемного света
Готовая сцена с эффектом объемного света находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO6\Examples. Файл сцены называется Урок15.тах.
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Вы также закрепили своп навыки, которые касаются:
Включатель
Включатель лампы состоит из двух элементов, каждый из которых также можно создать при помощи стандартного примитива Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской).Создайте в окне проекции объект Chamfer Cylinder (Цилиндр с фаской). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для него следующие параметры: Radius (Радиус) — 12, Height (Высота) — 4, Fillet (Закругление) — 0,6, Height Segs (Количество сегментов по высоте) — 4, Fillet Segs (Количество сегментов на фаске) — 5, Cap Segs (Количество сегментов в основании) — 4, Sides (Количество сторон)— 40.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание).
Выровняйте созданный объект относительно основы настольной лампы.
Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) установите следующие параметры:
Нажмите кнопку Apply (Применить) или ОК.
Положение выключателя на основе лампы в плоскости XY подберите вручную. После выравнивания объектов по оси Z сделать это будет несложно (рис. 6.16).
Рис. 6.16. Расположение объектов после выравнивания по оси Z и в плоскости XY
Теперь клонируйте первый элемент включателя. Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите для созданного объекта следующие параметры: Radius (Радиус) — 11, Height (Высота) — 9, Fillet (Закругление) — 0,6, Height Segs (Количество сегментов по высоте) — 4, Fillet Segs (Количество сегментов на фаске) — 5, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 4, Sides (Количество сторон) — 40.
Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание). Включатель готов (рис. 6.17).
Рис. 6.17. Основа лампы с включателем
DS MAX 7
Эффект глубины резкости
Большую часть работ, созданных с использованием трехмерной графики, можно условно разделить на две части: нефотореалистичные и фотореалистичные. К первым относятся, например, телевизионные заставки, двухмерная анимация, трехмерные логотипы и т. д. К реалистичным работам можно отнести интерьеры, природные ландшафты, моделирование человека и др. Понятно, что удачного не-фотореалпстнчного изображения добиться гораздо проще, чем реалистичного. Для этого используют специальные визуализаторы, нефотореалистичные способы затенения, текстуры с низкими разрешениями, модели с малым количеством полигонов и т. д.При создании реалистичного изображения все гораздо сложнее. Иногда бывает так, что и модель хорошая, и текстуры идеально подобраны, и источники света расставлены правильно, и визуализатор точно просчитывает освещенность, а сцена все равно выглядит неестественно. Например, требуется визуализировать сцену, в которой крупным планом снимается какое-нибудь насекомое, допустим, муха на столе. Если на картинке будут одинаково четко прорисованы все объекты, расположенные на столе, включая муху, вилки, ложки, стаканы и т. д., то такое изображение не будет выглядеть реалистично. Причина кроется в том, что на визуализированном изображении не хватает эффекта глубины резкости. Если бы подобная сцена существовала в действительности, и съемка велась не виртуальной, а настоящей камерой, то в фокусе был бы только главный объект — муха. Все, что находится на расстоянии от нее, выглядело бы размытым.
Эффект глубины резкости часто используется в тех случаях, когда ведется макросъемка. Изображение, на котором сфокусирована резкость, привлекает внимание зрителя. Эффект глубины резкости можно использовать и при анимации, когда в объектив камеры попадает то, что видит персонаж. В этом случае можно фокусировать взгляд персонажа то на одном, то на другом объекте.
Все современные программы для работы с трехмерной графикой располагаю! средствами для создания эффекта глубины резкости. Поскольку просчет этого эффекта напрямую связан с алгоритмом визуализации, то большая часть параметров, относящихся к эффекту глубины резкости, располагается в настройках визуализатора.
Для реализации эффекта глубины резкости используется виртуальная камера, которую необходимо добавить в сцену.
Любую трехмерную сцену можно визуализировать из вида окна проекции или через виртуальную камеру. Первый вариант трехмерной "съемки" подходит только для просчета статической картинки. Если же требуется воссоздать анимацию, то для этой цели лучше использовать виртуальную камеру. Приведем простой пример. Допустим, требуется создать видеоролик, демонстрирующий прогулку по трехмерному дому. Использовать для этого визуализацию из окна проекции неудобно. Чтобы преобразовывался вид в визуализируемом окне, необходимо многократно изменять позиции всех объектов относительно точки, из которой происходит визуализация, и устанавливать для каждой последующей позиции ключевой кадр, что займет много времени и сил. Если добавить в созданный проект дополнительный объект (виртуальную камеру), эта задача может быть решена очень быстро. Установив для виртуальной камеры несколько ключевых положений для различных значений времени, вы зададите характер ее движения. После этого можно будет визуализировать через ее объектив, отсняв требуемую анимацию.
Видеоматериал, отснятый реальной камерой, имеет особенности, связанные с ее конструкцией. Чтобы изображение, полученное в трехмерном редакторе в результате визуализации, выглядело как можно более правдоподобно, необходимо использовать виртуальную камеру, многие параметры которой совпадают с настройками настоящих камер.
Одна из главных настроек настоящей камеры — апертура (Aperture). Апертурой называют величину отверстия в камере, через которое свет проникает на пленку или светочувствительный датчик. Многие камеры позволяют регулировать количество света, проникающего внутрь, изменяя диаметр апертуры. Величина апертуры измеряется в числах диафрагмы (f-Stop). При этом следует иметь в виду, что большему числу диафрагмы соответствует меньшая апертура. Еще одна важная характеристика камеры — фокусное расстояние от объектива до точки сведения преломленных лучей. Чем длиннее фокусное расстояние объектива, тем меньший угол зрения на просчитанном изображении.
Подробнее о разработке эффекта глубины резкости читайте в разд. "Урок 17. Создание эффекта глубины резкости средствами визуализатора mental ray" данной главы.
Эффект каустики
Среди большого количества работ профессиональных создателей трехмерной графики наибольший интерес всегда вызывают те, в которых изображены стеклянные предметы.Самые известные производители трехмерных редакторов и дополнений к ним показывают возможности своих продуктов, производительность визуализаторов на примере картинок с большим количеством отражений и преломления лучей света.
Чтобы созданный трехмерный стеклянный объект выглядел реалистичным, над ним нужно очень долго работать. Вручную подбирать настройки визуализатора очень трудно, ведь для просчета каждого варианта потребуется довольно много времени. Поэтому кроме большого желания и художественного вкуса, для создания реалистичного стекла вам понадобятся элементарные знания физики, в частности о коэффициенте преломления.
Коэффициент преломления напрямую зависит от типа материала, для стекла он имеет одно значение, для бриллианта (например, вы решили смоделировать кольцо с бриллиантом) — совсем другое. Таблицу со значениями коэффициента преломления можно найти в любом справочнике по физике, приведем краткую таблицу для основных сред (табл. 7.1).
Таблица 7.1. Коэффициенты преломления для различных сред
Знаком ли вам термин каустика"} Уверены, что само явление вы наблюдали неоднократно, однако не все знают его название. Этим термином называются блики света на поверхностях, полученные вследствие прохождения света через прозрачную среду. Например, солнечный зайчик от стакана с водой. Каустика бывает двух видов: рефрактивная (полученная путем преломления) и рефлективная (полученная путем отражения). Также каустикой можно считать идеально преломленный (отраженный) свет.
Стандартный алгоритм просчета изображения в 3ds max 7 не учитывает каустику, что наряду с невозможностью корректного просчета теней, является его главным недостатком. Как мы уже говорили в предыдущей главе, проблема прочета теней решается при помощи метода глобального освещения, который присутствует во всех альтернативных визуализаторах.
Внешние визуализаторы могут предложить и решения для просчета каустики. Нужно отметить, что механизм просчета этого эффекта во всех визуализаторах один и тот же. Для имитации каустики программы используют алгоритм фотонной трассировки, о котором также шла речь в предыдущей главе (см. разд. "Характеристики света" гл. 6). Все присутствующие в трехмерной сцене источники света начинают испускать частицы. Визуализатор прослеживает путь таких частиц, выделяет области поверхности, на которые попадают фотоны, и на основе этого создает эффект каустики.
Качество получаемого эффекта каустики зависит от многих настроек. В частности, нужно учитывать количество фотонов, глубину трассировки, расстояние от поверхности до источника спета, на котором анализируются фотоны и т. д. Однако во многих случаях имеет смысл использовать те настройки, которые установлены для просчета эффекта каустики в визуализаторах по умолчанию, так как большая часть значений параметров подходит для любой сцены.
Подробнее о создании эффекта каустики средствами визуализатора mental ray читайте в разд. "Урок 17. Создание эффекта глубины резкости средствами визуализатора mental ray" данной главы.
Эффект подповерхностного рассеивания
Любой материал, существующий в природе, можно описать большим количеством параметров, характеризующих фактуру объекта. Большую часть этих параметров можно увидеть в окне Material Editor (Редактор материалов). С помощью этих настроек вы можете сделать поверхность объекта неровной, прозрачной, подсвечивающейся, зеркальной и т. д. Несмотря на обилие настроек в Material Editor (Редактор материалов), некоторые материалы создать в 3ds max 7 довольно сложно.Одним из таких материалов является просвечивающийся. Примеров использования такого материала можно привести много — восковая свеча, топкие занавески, абажур торшера и даже человеческое ухо. Для имитации такого материала стандартными средствами используется способ затенения Translucent (Просвечивающийся). Лучи света, попадающие на такой материал, помимо преломления и отражения, рассеиваются в самом материале. Эту особенность материала трудно воссоздать даже с помощью этого способа затенения. Основная проблема заключается в том, что типа Translucent (Просвечивающийся) лишь имитирует данное свойство материала, при этом не всегда правильно отражает физику процесса. Например, настройками этого способа затенения трудно задать глубину распространения света.
Создание просвечивающегося материала часто называют эффектом подповерхностного рассеивания. Этот эффект присутствует почти во всех подключаемых ви-зуалпзаторах.
Материал для яблока
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов) пли нажав клавишу М. и в пустой ячейке создайте новый материал на основе типа Standard (Стандартный). Он установлен по умолчанию, в чем можно убедиться, посмотрев на кнопку выбора материала— на ней обозначено название материала Standard (Стандартный). Установите для материала тип шейдера Blinn (По Блинну). В свитке настроек Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения) установите флажок 2-Sided (Двухсторонний), чтобы материал был двухсторонним.В свитке Blinn Basic Parameters (Основные параметры по Блинну) установите значение параметра Specular Level (Уровень блеска) равным 93, Glossiness (Глянец) — 40, Soften (Размытость) —0,1, Opacity (Непрозрачность) — 100 (рис. 7.14). Выберите белый цвет для параметра Diffuse (Рассеивание). Для этого нажмите кнопку цвета рядом с названием этого параметра и в окне Color Selector: Diffuse (Выбор цвета: Рассеивание) выберите такие значения: Red (Красный) — 237, Green (Зеленый) — 254, Blue (Синий) - 255 (рис. 7.15).
Рис. 7.14. Настройки материала для яблока
Рис. 7.15. Окно Color Selector: Diffuse (Выбор цвета: рассеивание)
Перейдите к свитку Maps (Карты) настроек материала и в качестве карты Refraction (Преломление) выберите процедурную карту Raytrace (Трассировка). Используя список с названиями материалов и карт, вернитесь к настройкам основного материала.
Убедитесь, что ячейка созданного вами материала выделена, и перетащите его на яблоко в окне проекции. Вы сможете визуально определить, что материал назначен объекту, так как в его ячейке по углам появятся скосы.
Нажмите клавишу F9, чтобы визуализировать сцену. На визуализированном изображении можно будет увидеть, что теперь яблоко стало стеклянным (рис. 7.16).
Рис. 7.16. Визуализация сцены после назначения материала яблоку
Вместо типа материала Standard (Стандартный) вы также можете использовать материал типа Raytrace (Трассировка) или собственный материал визуализатора mental ray для создания стекла Glass (Стекло) (рис. 7.17).
Рис. 7.17. Настройки материала Glass (Стекло)
Настройка источников света
Как вы уже знаете, в качестве вспомогательных источников света обычно используются источники типа Spot (Направленный). В нашей сцене используем источник Target Spot (Направленный с мишенью).Свет, падающий от вспомогательного источника света, должен быть менее интенсивным, чем яркость основного источника, поэтому необходимо подкорректировать значения некоторых параметров.
Выделите вспомогательный источник света в сцене (он называется Spot02), перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке настроек Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/Затухание) установите значение параметра Multiplier (Яркость) равным 0,8 (рис. 7.18).
Рис. 7.18. Настройки источника света Spot02
Чтобы сцена не была перегружена тенями, исключим яблоко из списка объектов, которые будут отбрасывать тени от вспомогательного источника света. Для этого в свитке настроек General Parameters (Общие параметры) источника света нажмите кнопку Exclude (Исключить).
В появившемся окне Exclude/Include (Исключить/Включить) установите переключатель в положение Shadow Casting (Отбрасывание теней), в списке Scene Objects (Объекты сцены) выделите объект Apple и нажмите кнопку в виде стрелок. Объект будет перенесен в список в правой части окна (рис. 7.19).
Рис. 7.19. Диалоговое окно Exclude/Include (Исключить/Включить)
В этой сцене можно также использовать источник света mr Area Spot (Направленный, используемый визуализатором mental ray).
Настройка визуализации
Чтобы получить доступ к настройкам визуализации, выполните команду Rendering > Render (Визуализация > Визуализировать) или нажмите клавишу F10 и в свитке настроек Assign Renderer (Назначить визуализатор) щелкните на кнопке с изображением многоточия возле строки Production (Выполнение). В открывшемся списке выберите mental ray Renderer (рис. 7.20). Таким образом, вы установите mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора сцены.
Рис. 7.20. Выбор mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора сцены
После выбора mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора вкладки окна Render Scene (Визуализация сцены) изменят свое название. Вместо Raytracer (Трассировщик) и Advanced Lighting (Дополнительное освещение) появятся вкладки Processing (Обработка) и Indirect Illumination (Непрямое освещение).
В области Global Illumination (Общее освещение) вкладки Indirect Illumination (Непрямое освещение) содержатся настройки каустики и параметры, относящиеся к просчету рассеивания света. Перейдите на эту вкладку. Поскольку на первом этапе будем просчитывать только эффект каустики, установите флажок Enable
(Использовать) в области Caustics (Каустика). Попробуйте визуализировать сцену. При этом вы можете получить предупреждение, что в сцене отсутствуют объекты, вызывающие эффект каустики (рис. 7.21).
Рис. 7.21. Предупреждение об отсутствии объектов, вызывающих эффект каустики
Есть два способа исправления этой ошибки. Во-первых, можно указать для каждого объекта свойства приема и излучения каустики. Чтобы задать, будет ли объект учитываться при просчете этих эффектов, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню строку Properties (Свойства).
В окне Object Properties (Свойства объекта) перейдите на вкладку mental ray.
В области mental ray Rendering Control (Управление визуализацией mental ray) определите свойства для объекта, установив флажки Generate Caustics (Генерировать каустику) и Receive Caustics (Принимать каустику) (рис. 7.22).
Рис. 7.22. Вкладка mental ray диалогового окна Object Properties (Свойства объекта)
Другой способ добавления объектов, участвующих в образовании эффекта каустики, — установка флажка All Objects Generate and Receive Caustics & GI (Все объекты сцены излучают и принимают каустику и глобальное освещение) на вкладке Indirect Illumination (Непрямое освещение) окна Render Scene (Визуализация сцены).
Установив этот флажок, попробуйте визуализировать сцену еще раз. На этот раз вы не увидите окна с предупреждением, и начнется просчет (рис. 7.23).
Рис. 7.23. Окно Rendering (Визуализация)
Однако на просчитанном изображении (рис. 7.24) эффекта каустики не будет видно. Тем не менее, если внимательно присмотреться к рисунку, можно заметить, что тень, отбрасываемая объектом, освещена неравномерно, и при приближении к объекту она светлеет. Это объясняется тем, что эффект каустики присутствует, однако он очень слабый.
Рис. 7.24. При первом просчете сцены эффект каустики практически не виден
Увеличить эффект каустики можно несколькими способами. Первый — усилить энергию эмитированных фотонов. За это отвечает параметр Global Energy Multiplier (Энергия) в области Light Properties (Свойства света) вкладки Indirect Illumination (Непрямое освещение) окна Render Scene (Визуализация сцены). Увеличьте его значение до 10. Визуализируйте сцену. Как видно на рис. 7.25, эффект каустики стал более очевидным. Однако у блика не совсем правильная форма. К тому же на просчет затрачено очень много времени.
Рис. 7.25. При втором просчете сцены эффект каустики просматривается лучше
Попробуем увеличить значение параметра Global Energy Multiplier (Энергия) еще в 10 раз — до 100 и снова визуализируем сцену. На этот раз каустика получилась неестественно яркой (рис. 7.26).
Рис. 7.26. При третьем просчете сцены эффект каустики слишком яркий
Вернитесь к прежнему значению параметра Global Energy Multiplier (Энергия) — 10 — и попробуйте подобрать значение величины Decay (Затухание), уменьшив его до 1,3. Поскольку в сцене отсутствует отражение, необходимо подкорректировать настройки в области Trace Depth (Глубина трассировки).
Установите следующие значения параметров: Max. Reflections (Максимальное отражение) — 1, Max. Refractions (Максимальное преломление) — 13, Max. Depth (Максимальная глубина) — 14.
Визуализируйте сцену. Как видим, яркость эффекта не уменьшилась, и при этом возросло его распространение (рис. 7.27).
Рис. 7.27. При четвертом просчете сцены распространение эффекта каустики возросло
Создавая сцены с эффектами каустики, следует принимать во внимание то, что конечная форма бликов во многом зависит от геометрии сцены и наличия "посторонних" отражающих поверхностей. Для более точного воспроизведения эффекта каустики необходимо использовать большое количество фотонов, что в свою очередь заметно увеличивает продолжительность просчета изображения.
Просчет сложной сцены с применением алгоритмов глобального освещения и каустики нередко приводит к появлению нежелательных артефактов, которые могут быть вызваны ошибками визуализации или неправильными параметрами визуа-лизатора. Частично избавиться от этих явлений можно, используя область Final Gather (Конечная сборка).
Настройки данной области становятся активными после того, как в сцене были просчитаны эффекты каустики и глобального освещения. С их помощью можно получить общую картину освещенности и исправить существующие недостатки.
Также следует отметить, что на качество визуализируемого изображения в значительной степени влияет параметр Samples (Выборка). Он определяет, как будут смешиваться фотоны. Чем выше значение этого параметра, тем интенсивнее смешиваются фотоны и тем более сглаженными будут грани освещенных участков.
Параметр Radius (Радиус) устанавливает размер каждого фотона. Этот параметр устанавливается автоматически и зависит от разрешения выходного изображения. Однако при необходимости вы можете установить этот параметр вручную.
Чтобы посмотреть, как влияют параметры Samples (Выборка) и Final Gather (Конечная сборка) на результат визуализации, уменьшите значение параметра Samples (Выборка) до 3 и установите флажок Enable (Использовать) в области Final Gather (Конечная сборка). Просчитайте изображение (рис. 7.28). Теперь на изображении появился задний фон, и каустика изменила форму с однородного пятна на участки неодинаковой яркости. Перепад яркости обусловлен низким значением параметра Samples (Выборка). К тому же из-за этого стали заметны артефакты на заднем плане. Благодаря использованию Final Gather (Конечная сборка) эти артефакты не очень заметны. При этом уменьшилось время, потраченное на просчет.
Рис. 7.28. Пятый просчет сцены при уменьшенном параметре Samples (Выборка) эффекта каустики
Визуализатор mental ray 3.3 в целом отвечает запросам сегодняшнего дня. Однако в нем, как и в стандартном визуализаторе 3ds max 7, к сожалению, немало неточностей. Помимо основных общих характеристик (коэффициент преломления, размер блика и т. д.), при визуализации необходимо учитывать также рассеивание света, распространение света внутри самого объекта, геометрию сцены и многое другое. Визуализатор mental ray 3.3 хоть и имеет достаточно много настроек, однако часто неспособен автоматически учесть все эти параметры. Из-за этого все настройки приходится подбирать вручную, и часто возникает ситуация, когда установленные для текущей сцены наилучшие значения параметров кажутся абсурдными и совершенно не подходят для другой. Это еще раз подтверждает то, что на сегодняшний день нет однозначного решения проблемы правильной визуализации, и каждый разработчик подключаемых визуализаторов предлагает свое видение просчета сцены.
Постараемся найти золотую середину между временем, потраченным на просчет изображения, и качеством. Для этого в области Final Gather (Конечная сборка) одноименного свитка увеличим значение параметров Samples (Выборка) до 35. В области Light Properties (Свойства света) свитка Caustics and Global Illumination (Каустика и общее освещение) увеличим значения параметра Decay (Размытость) до 1,6, а параметра Average Caustic Photons per Light (Количество фотонов каустики) — до 35 000 (рис. 7.29).
Рис. 7.29. Свиток настроек Indirect Illumination (Непрямое освещение)
Еще раз визуализируем изображение (рис. 7.30).
Рис. 7.30. Финальный просчет сцены при увеличенном параметре Samples (Выборка) эффекта каустики
Все промежуточные цветные изображения, полученные в процессе подбора оптимальных параметров для создания каустики, вы можете найти на компакт-диске, прилагаемом к книге, в папке ch07/Final_pictures/Caustics.
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются:
Прежде чем запустить просчет трехмерной
Прежде чем запустить просчет трехмерной сцены, необходимо указать настройки визуализации, а также параметры выходного файла. Основные настройки визуализации устанавливаются в окне Render Scene (Визуализация сцены) (рис. 7.1). Для его вызова необходимо выполнить команду Rendering > Render (Визуализация > Визуализировать) или воспользоваться клавишей F10.
Рис. 7.1. Окно Render Scene (Визуализация сцены)
В области Render Output (Выходные настройки визуализатора) этого окна можно указать тип сохраняемого файла (анимация, связанная последовательность графических файлов или статическое изображение).
Здесь же определяется расположение и название выходного файла. Диапазон кадров, которые нужно визуализировать, задаются в области Time Output (Выходные настройки диапазона). Вы можете визуализировать Single (Текущий кадр), Range (Диапазон кадров) или, установив переключатель в положение Frames (Кадры), указать номера вручную. Окно Render Scene (Визуализация сцены) также содержит большое количество предварительных установок, задающих разрешение выходного файла. Эти параметры размещены в области Output Size (Выходные настройки размера файла).
Если установить флажки Atmospherics (Атмосферные явления) и Effects (Эффекты) в области Options (Настройки), то программа будет просчитывать эти эффекты в сцене.
Установка флажка Force 2-Sided (Двухсторонняя сила) позволяет отображать все материалы как двухсторонние. Это важно, когда в сцене присутствуют объекты, стороны которых выглядят по-разному.
Иногда визуализация может занять очень много времени — от нескольких часов до нескольких дней и даже недель.
При этом пользователь не всегда может находиться за компьютером и следить за процессом визуализации. Именно поэтому в 3ds max 7 предусмотрена возможность отправки сообщения о результатах визуализации по электронной почте.
В свитке настроек Email Notifications (Сообщения по электронной почте) (рис. 7.2) можно указать параметры почтового соединения, а также события, при которых программа будет отсылать письмо: Notify Completion (Завершение работы), Notify Failures (Сообщение об ошибке) или Notify Progress every Nth Frame (Завершение визуализации кадра). При выборе последнего варианта сообщение будет высылаться с указанной частотой, например при завершении визуализации каждого второго кадра.
Рис. 7.2. Свиток настроек Email Notifications ( Сообщения по электронной почте) окна Render Scene (Визуализация сцены)
Чтобы запустить просчет, в окне Render Scene (Визуализация сцены) необходимо нажать кнопку Render (Визуализировать). После начала визуализации на экране появятся два окна. В первом — Rendering (Визуализация) — будет отображаться строка состояния, отражающая процесс просчета изображения, а также подробная информация о том, какое количество объектов содержится в сцене, сколько памяти расходуется на просчет текущего кадра (рис. 7.3). В этом окне также отображается предполагаемое время до окончания визуализации. Второе окно — Virtual Frame Buffer (Виртуальный буфер) — будет содержать изображение визуализируемой сцены.
Рис. 7.3. Окно Rendering (Визуализация)
Для быстрой визуализации с настройками, заданными по умолчанию, используйте клавишу F9.
Общие сведения о визуализации в трехмерной графике
Визуализация — это последний, а значит, самый ответственный этап создания трехмерного проекта. Неудачно выполненная визуализация может свести на не! вес многодневные усилия по моделированию, освещению и текстурированию сцены. Если сравнивать работу в 3ds max 7 с видеосъемкой, то важность правильного выбора настроек визуализатора можно сопоставить с важностью выбора пленки, на которой снимается материал. Точно так же, как на двух пленках разных фирм могут получаться яркий и блеклый снимки, результат работы аниматора можел быть красивым или посредственным, в зависимости от того, какой алгоритм просчета изображения выбран. Именно поэтому визуализации уделяется особое внимание.Визуализация трехмерной сцены может иметь множество решений, поэтому помимо стандартного алгоритма просчета существует множество альтернативных визуализаторов. После просчета трехмерной сцены становятся видны такие свойства материалов, как отражение, преломление света и др. Если требуется добиться высокой степени реалистичности, то в качестве алгоритма просчета следует использовать альтернативные визуализаторы.
На продолжительность процесса просчета трехмерной сцены влияет множество факторов, среди которых количество используемых в сцене источников освещения, способ визуализации теней, сложность полигональной структуры объектов и т. д.
В программу 3ds max 7 интегрирован визуализатор mental ray 3.3, который позволяет имитировать все основные визуальные эффекты — эффект каустики (Caustics), подповерхностного рассеивания (Sub-Surface Scattering) и эффект глубины резкости (Depth of Field). Рассмотрим их подробнее.
Совмещение трехмерной графики и видеоизображений
Трехмерная графика часто используется в кино- и видеоиндустрии. При этом для создания реалистичных эффектов разработчикам трехмерной графики нередко приходится совмещать реально отснятое видео с визуализированными трехмерными сценами. Простейшим примером такого совмещения может служить визуализированная сцена, в которой фоновым рисунком выступает растровое изображение, например трехмерная птица, парящая на фоне гор. Использовать в качестве фона статическое изображение имеет смысл только в том случае, когда камера неподвижна. Совмещение трехмерных сцен и реально отснятого видео экономит время просчета. В процессе работы над трехмерным проектом также иногда бывает очень удобно использовать в качестве фонового изображения рисунок. Это может понадобиться, например, в тех случаях, когда разработчик трехмерной анимации работает над совмещением реально отснятых кадров и созданной в программе анимации или при моделировании сложных объектов с высокой степенью детализации (например, подробная конструкция робота). Чтобы установить в качестве фонового изображения графический файл или анимацию, необходимо выполнить команду Views > Viewport Background (Вид > Фоновое изображение) или воспользоваться сочетанием клавиш Alt+B. После этого на экране появляется окно Viewport Background (Фоновое изображение) (рис. 7.12), в котором можно указать путь к графическому изображению при помощи кнопки Files (Файлы) в области Background Source (Источник фона).
Рис. 7.12. Окно Viewport Background (Фоновое изображение)
Если в качестве фонового изображения в окне проекции выбран анимационный файл, то чтобы изображение в окне изменялось на каждом кадре создаваемой анимации, в окне Viewport Background (Фоновое изображение) необходимо установить флажок Animate Background (Анимировать фон). Установив переключатель Apply Source and Display to (Установить источник и отобразить) в положение All Views (Все виды), можно задать отображение фонового рисунка во всех окнах проекции, а в положение Active Only (Только активный) — только в активном.
Фоновый рисунок или анимация не проявляется на финальном изображении — он виден только в окне проекции. Чтобы фоновое изображение было видно на просчитанном рисунке, необходимо выполнить команду Rendering > Environment (Визуализация > Окружение), в свитке настроек Common Parameters (Общие параметры) появившегося окна Environment and Effects (Окружение и эффекты) нажать кнопку под строкой Environment Map (Карта окружения) (рис. 7.13) и в качестве карты окружения выбрать Bitmap (Растровая изображение)
Рис. 7.13. Свиток настроек Common Parameters (Общие параметры) окна Environment and Effects (Окружение и эффекты)
Для вызова окна Environment and Effects (Окружение и эффекты) можно также использовать клавишу 8.
В этом уроке подберем настройки
В этом уроке подберем настройки для получения рефрактивной каустики (то есть каустики, полученной путем преломления) при помощи визуализатора mental ray. Откройте файл Урок16 .max, который находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO7/Examples.Эта сцена содержит модель яблока, расположенную на плоскости. В сцене также присутствуют два источника света — направленный, с помощью которого будет создаваться эффект каустики, и вспомогательный, который подсвечивает объект со стороны. Яблоко будет стеклянным, так как стекло является материалом, который преломляет свет, поэтому на нем будет особенно хорошо виден эффект реф-рактивной каустики.
Наша задача — определить настройки освещения в сцене, создать стеклянный материал для объекта и определить настройки визуализатора mental ray.
Сначала попробуйте визуализировать имеющуюся сцену, нажав клавишу F9. Эффектов не будет видно, так как яблоко не имеет подходящий материал и сцена просчитывается при помощи стандартного визуализатора.
Создание эффекта глубины резкости средствами визуализатора mental ray
Любой современный визуализатор предлагает пользователю набор функциональных возможностей, среди которых обязательно присутствуют модель просчета глобальной освещенности сцены и возможность получать в сцене эффект каустики. Еще одна обязательная функция визуализатора — возможность создания эффекта глубины резкости.Управление фокусом камеры позволяет добавить реалистичности на итоговом изображении и сфокусировать внимание зрителя на определенном участке. Например, в сценах с персонажной анимацией, такой эффект удобно использовать при диалоге, осуществляя съемку из-за плеча говорящего. Интегрированный в 3ds max 7 визуализатор mental ray 3.3 позволяет применять эффект глубины резкости, используя для этого альтернативный стандартному алгоритм просчета. Управлять фокусом визуализации можно двумя способами — посредством стандартной камеры и с использованием вида в окне проекции Perspective (Перспектива). Рассмотрим настройки эффекта глубины резкости подробнее.
Создайте трехмерную сцену, в которой объекты расположены на разном расстоянии от объектива виртуальной камеры. Для этой цели удобно использовать несколько строк объемного текста, расположенного на плоскости. Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Shapes (Формы) выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку Text (Текст) (рис. 7.31). Щелкните в любом свободном месте окна проекции левой кнопкой мыши, создав тем самым текстовый сплайн.
Рис. 7.31. Кнопка Text (Текст) на командной панели
Выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Bevel (Выдавливание со скосом) (рис. 7.32), использование которого по отношению к созданному тексту позволит получить в окне проекции объемную модель.
Рис. 7.32. Выбор модификатора Bevel (Выдавливание со скосом) из списка Modifier List (Список модификаторов)
Перейдите к свитку Bevel Values (Значения выдавливания) настроек модификатора и задайте выдавливание на втором и третьем уровнях, установив флажки Level 2 (Второй уровень) и Level 3 (Третий уровень). Установите следующие значения параметров: Start Outline (Начальный скос) — 0, Level 1 Height (Высота выдавливания на первом уровне) — 11, Level 1 Outline (Скос на первом уровне)--0,4. Самостоятельно подберите значения параметров Level 2 Height (Высота выдавливания на втором уровне), Level 2 Outline (Скос на втором уровне), Level 3 Height (Высота выдавливания на третьем уровне) и Level 3 Outline (Скос на третьем уровне).
Выделите текст в окне проекции и при помощи команды Rotate (Вращение) поверните его на 90° вдоль оси X (рис. 7.33).
Рис. 7.33. Вращение трехмерного текста
Создайте объект Plane (Плоскость). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и установите в настройках объекта большие значения длины и ширины. Разместите объект Plane (Плоскость) в сцене таким образом, чтобы трехмерный текст стоял на ней (рис. 7.34).
Рис. 7.34. Размещение объекта Plane (Плоскость) в сцене
Удерживая нажатой клавишу Shift, скопируйте объект Text (Текст) и измените положение клонированного текста, создав тем самым вторую строку. Проделайте эту операцию несколько раз (рис. 7.35).
Рис. 7.35. Клонированные объекты Text (Текст)
Выберите удобный ракурс в окне проекции и создайте в этой точке направленную камеру при помощи команды главного меню Create > Cameras > Create Camera From View (Создание > Камеры > Из вида) (рис. 7.36) или сочетания клавиш Ctrt+C.
Рис. 7.36. Выполнение команды Cameras > Create Camera From View (Камеры > Из вида) в меню Create (Создание)
Выровняйте мишень камеры с объектом, который должен попасть в фокус камеры. Для этого выделите объект Camera Target (Мишень камеры), выполните команду Tools > Align (Инструменты > Выравнивание) и щелкните на объекте, относительно которого нужно выровнять.
В окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) укажите, по какому принципу будет происходить выравнивание, установив следующие параметры:
Нажмите кнопку Apply (Применить) или ОК.
После этого переместите мишень камеры на первую букву строки (рис. 7.37).
Рис. 7.37. Выбор положения мишени камеры
Готовый файл сцены без настроек визуализации находится на прилагаемом к книге компакт-диске, в папке ch07/Examples. Файл сцены называется Урок 171 .max.
Чтобы получить доступ к настройкам визуализации, выполните команду Rendering > Render (Визуализация > Визуализировать) или нажмите клавишу F10 и в свитке настроек Assign Renderer (Назначить визуализатор) щелкните на кнопке с изображением многоточия возле строки Production (Выполнение). В открывшемся списке выберите mental ray Renderer (см. рис. 7.20). Таким образом вы установите mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора сцены.
Чтобы выбранный визуализатор использовался по умолчанию при следующей загрузке 3ds max 7, после установки визуализатора для конечного изображения и для Material Editor (Редактор материалов) текущей сцены необходимо нажать кнопку Save as Defaults (Сохранить по умолчанию) в свитке Assign Renderer (Назначить визуализатор) окна Render Scene (Визуализировать сцену) (рис. 7.38).
Рис. 7.38. Установка визуализатора mental ray используемым по умолчанию
После этого выделите камеру в окне проекции и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. В свитке Parameters (Параметры) настроек этого объекта установите флажок Enable (Включить) в области Multi-Pass Effect (Многопроходный эффект). В раскрывающемся списке эффектов выберите строку Depth of Field (mental ray) (Глубина резкости (mental ray)) (рис. 7.39).
Рис. 7.39. Настройки объекта Camera (Камера)
Использование виртуальной камеры в сцене значительно упрощает процесс настройки эффекта глубины резкости. Если визуализация финального изображения производится непосредственно как вид, получаемый в объективе камеры, то фокус камеры автоматически переносится в точку, которая совпадает по своему расположению с мишенью камеры.
В отличие от других фотореалистичных визуализаторов, mental ray 3.3 имеет минимальное количество параметров для управления эффектом глубины резкости. Если в сцене используется камера, настройка эффекта осуществляется при помощи параметра f-Stop (Величина апертуры) в свитке Depth of Field Parameters (Параметры эффекта глубины резкости).
Как говорилось выше, параметр f-Stop (Величина апертуры) определяет количество света, попадающего в камеру. Поэтому если значение числа диафрагмы невелико, получается небольшая глубина резкости, при которой отчетливо видны будут лишь некоторые объекты.
Рассмотрим, как влияет изменение параметров глубины резкости на результат, визуализировав одну и ту же сцену несколько раз, изменяя параметры эффекта.
Для оптимального результата при настройке эффекта глубины резкости приходится многократно менять настройки и визуализировать сцену, чтобы проследить их влияние. Поскольку каждый просчет эффекта глубины резкости может занять немало времени, это доставляет неудобства. Чтобы уменьшить время, затрачиваемое на просчет, можно визуализировать не все изображение, а лишь его вертикальный фрагмент. Для этого можно использовать список параметров визуализации выделенного участка экрана, расположенный в правой части главной основной панели инструментов 3ds max 7. Чтобы визуализировать отдельный участок сцены, в раскрывающемся списке Render Type (Тип визуализации) выберите значение Region (Участок) (рис. 7.40).
Рис. 7.40. Выбор значения Region (Участок) в списке Render Type (Тип визуализации)
На рис. 7.41 параметр f-Stop (Величина апертуры) равен 0,184. На этом изображении задний план размыт, а передний хорошо виден, поскольку фокальная плоскость (см. ниже) проходит через текст на переднем плане.
Рис. 7.41. Эффект глубины резкости при величине параметра f-Stop (Величина апертуры) равной 0,184
Поскольку mental ray не имеет специальных опций для настройки качества получаемого эффекта, управлять реалистичностью изображения приходится с помощью сглаживающего фильтра визуализатора. Основные параметры, которыми характеризуется этот фильтр, находятся в области Samples per Pixel (Точек на пиксел) свитка Sampling Quality (Качество эффекта) вкладки Renderer (Визуализатор) окна Render Scene (Визуализация сцены) (рис. 7.42).
Рис. 7.42. Настройки сглаживающего фильтра визуализатора mental ray
Чем больше значения параметров Maximum (Максимальный) и Minimum (Минимальный) числа выборки, тем качественнее получается итоговое изображение и тем больше времени занимает визуализация. Уменьшите значение параметров Maximum (Максимальный) до 1/4 и Minimum (Минимальный) до 1/16 и визуализируйте изображение. Как видно на рис. 7.43, изображение получилось крайне низкого качества. Размытие эффектов, не попавших в фокус камеры, выглядит зернисто. Однако при этом уменьшилось время просчета.
Рис. 7.43. Эффект глубины резкости с небольшими значениями параметров сглаживающего фильтра
На рис. 7.44 параметр f-Stop (Величина апертуры) увеличен до двух. Это изображение имеет большую глубину резкости, при которой видны все строчки. Эффект заметен слабо, на его наличие указывает лишь едва заметное размытие последней надписи.
Рис. 7.44. Эффект глубины резкости при величине параметра f-Stop (Величина апертуры) равной 2
Теперь рассмотрим, как выглядит эффект глубины резкости при изменении фокуса сцены. Чтобы изменить положение фокуса в сцене, выделите камеру в окне проекции и перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. В свитке Parameters (Параметры) настроек этого объекта увеличивайте параметр Target Distance (Фокусное расстояние) до тех пор, пока расстояние от камеры до мишени будет приблизительно совпадать с расстоянием от камеры до второй строки.
Чтобы анимировать фокус камеры, то есть создать анимационную сцену, в которой наводится резкость на какой-нибудь объект, необходимо анимировать параметр Camera Target (Мишень камеры). Попробуйте сделать это самостоятельно.
Для получения фокуса на второй строке можно также совместить мишень камеры со второй надписью, но это повлечет за собой изменение вида в объективе виртуальной камеры. Поскольку данную сцену мы визуализируем из вида камеры, такое изменение нежелательно. Для более явного эффекта перед визуализацией в настройках mental ray уменьшите значение параметра f-Stop (Величина апертуры) до 0,1. Визуализируйте изображение (рис. 7.45).
Рис. 7.45. Эффект глубины резкости при величине параметра f-Stop (Величина апертуры) равной 0,1 и изменении фокусного расстояния
При моделировании трехмерных сцен, в которых предполагается использовать эффект глубины резкости, нужно учитывать глубину эффекта. Если в сцене будет использоваться большая апертура (ей соответствуют низкие значения параметра f-Stop (Величина апертуры), и в фокусе будет находиться только один объект, а остальные будут размытыми, не имеет смысла создавать сложные модели с большим количеством деталей, которые не будут видны на финальном изображении.
Если вы захотите использовать эффект глубины резкости, визуализируя изображение без применения объектива виртуальной камеры, а непосредственно в окне проекции, необходимо будет установить флажок Enable (Задействовать) в свитке Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор) настроек визу-ализатора (рис. 7.46). Этот свиток также содержит параметры f-Stop (Величина апертуры) и Focus Plane (Фокапьная плоскость).
Рис. 7.46. Свиток Camera Effects (Эффекты камеры) вкладки Renderer (Визуализатор) настроек визуализатора
Последний параметр определяет положение фокуса в сцене. При визуализации из окна проекции для настройки эффекта вместо параметра f-Stop (Величина апертуры) можно также использовать параметр In Focus Limits (Пределы фокуса). Он позволяет указать границы эффекта — Near (Ближняя) и Far (Дальняя).
Визуализация эффекта глубины резкости с помощью mental ray возможна только из окна проекции Perspective (Перспектива).
Еще один способ, с помощью которого можно управлять реалистичностью эффекта глубины резкости, — подбор определенного типа линз объектива виртуальной камеры.
На объектах реальной камеры иногда присутствуют блики, определенной формы искажения, обусловленные геометрией линз в объективе.
Чтобы визуализированное изображение как можно больше напоминало настоящее, можно использовать эффект, имитирующий подобные артефакты.
Чтобы назначить виртуальной камере определенный тип линз, в свитке настроек Camera Effects (Эффекты камеры) в области Camera Shaders (Типы затенения камеры) установите флажок Lens (Объектив) и, нажав на кнопку справа (рис. 7.47), откройте окно.
Рис. 7.47. Кнопка для вызова окна Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) в свитке настроек Camera Effects (Эффекты камеры)
Выберите в этом окне (рис. 7.48) один из вариантов тина затенения для камеры И нажмите кнопку ОК.
Рис. 7.48. Типы затенения, которые можно назначить камере
На рис. 7.49 показана сцена с эффектом глубины резкости и типом затенения Distortion (lume) (Искажение).
Рис. 7.49. Визуализированное изображение с типом затенения Distortion (lume) (Искажение)
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске, в папке ch07/Examples. Файл сцены называется Урок 172.max. Все промежуточные цветные изображения, полученные в процессе подбора оптимальных параметров для создания эффекта глубины резкости, находятся в папке ch07/Final_pictures/Depth_of_Field.
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются:
Визуализация при помощи командной строки
Возможность визуализации при помощи командной строки появилась в 3ds max 6. В седьмой версии 3ds max эта функция была существенно доработана. Например, в 3ds max 7 обеспечена полная совместимость с mental ray 3.3 визуализации при помощи командной строки.Визуализацию при помощи командной строки часто используют достаточно опытные разработчики трехмерной анимации, освоение командной строки является непростой задачей. В этом разделе рассмотрим, как использовать эту полезную возможность.
Визуализация при помощи командной строки открывает пользователям возможность пакетной визуализации, то есть последовательного просчета группы файлов. Например, вам нужно визуализировать сцену. Прежде чем нажимать кнопку Render (Визуализировать), необходимо будет указать в настройках программы основные параметры: размер изображения, имя сохраняемого файла и т. д. Теперь представьте, что вам понадобилось визуализировать 70 сцен подряд. Каждую сцену вам придется открывать в программе и указывать настройки визуализации. Конечно, это будет очень долго и трудоемко.
При помощи командной строки такая проблема решается достаточно легко. Если нужно просчитать группу файлов, каждый из которых имеет свою индивидуальную схему визуализации, то потребуется создать текстовое описание процедурных настроек визуализации. Это может быть файл (например, Рендер-bat или Рендер.хт1), созданный в любом текстовом редакторе. Просчет сцены с помощью командной строки выполняется благодаря утилите 3dsmaxcmd. exe, которая по умолчанию находится в папке Диск: \3dsmax7. Рассмотрим на простом примере, как визуализировать сцену при помощи командной строки.
Как это ни парадоксально звучит — закройте окно программы 3ds max 7, в ближайшее время оно вам не понадобится. Запустите командную строку.
Для этого в Windows XP выполните команду Пуск > Программы > Стандартные > Командная строка. На экране должно появиться черное окно. Наберите команду С: \ 3dsmax7 \ 3dsmaxcmd -?, указав папку, в которой установлен 3ds max 7 (диск и путь к файлу могут быть другими).
На экране появится длинный список параметров визуализации (рис. 7.10).
Рис. 7.10. Список параметров визуализации
Если список параметров не появился, то проверьте, не открыт ли 3ds max. Если окно программы закрыто, а указанная выше команда не работает, то перезагрузите компьютер и попробуйте набрать команду еще раз. Если же команда опять не работает, то переустановите программу.
Все параметры, доступные в программе, знать наизусть не обязательно, но желательно. Выучить сразу все вам вряд ли удастся, да это и не нужно. В процессе работы вы запомните наиболее важные команды визуализации. Пример простейшей визуализации сцены:С:\3dsmax7\3dsmaxcmd C:\13.max.
Как вы уже, наверное, догадались, при помощи этой команды визуализируется файл 13 .max, который расположен в корневом каталоге диска С: (рис 7.11).
Рис. 7.11. Визуализация файла при помощи командной строки
Запускать просчет сцены можно как из окна Командная строка, так и с помощью меню Пуск > Выполнить. На экране появится окно, в котором будет визуализироваться указанный файл. В командной строке вы можете задавать различные настройки визуализации. Например, строка С: \3dsmax7\3dsmaxcmd -frames22-37 C:\13 .max означает связанную последовательность визуализируемых кадров — от 22 до 37. Процедура установки разрешения 800x600 итогового файла выглядит приблизительно так: С: \ 3dsmax7 \ 3dsmaxcmd -outputName: С: \ 3dsmax7 \ ima-ges\13.jpg -w 800 -h 600 C:\13.max.
При визуализации с использованием командной строки существенно экономятся системные ресурсы, поскольку не загружается интерфейс программы. Подробную информацию о параметрах и их значениях можно найти в документации к программе 3ds max 7. Документация находится на первом диске вместе с дистрибутивом программы.
с шестой версии 3ds max,
Начиная с шестой версии 3ds max, в программу интегрирован фотореалистичный визуализатор mental ray. Это не стало неожиданным нововведением, так как собственный визуализатор просчета сцен в 3ds max уже давно перестал удовлетворять требованиям создателей трехмерной графики. От версии к версии разработчики компании Discreet пытались внести изменения в алгоритм визуализации изображения, однако их старания не увенчались успехом. Доказательством могут служить многочисленные работы дизайнеров трехмерной графики, выполненные с использованием подключаемых визуализаторов — Brazil, finalRender Stage-1, VRay и др.Подробнее о подключаемых модулях для визуализации читайте в разд. "Дополнительные модули для визуализации" гл. 8.
Таким образом, начиная с шестой версии 3ds max, к проблеме реалистичной визуализации был применен кардинально новый подход. Выбор разработчиков 3ds max 7 пал на продукт компании Mental Images.
Чтобы использовать mental ray для визуализации, необходимо выполнить команду Rendering > Render (Визуализация > Визуализировать) и в свитке настроек Assign Renderer (Назначить визуализатор) щелкнуть на кнопке с изображением многоточия возле строки Production (Выполнение). В открывшемся списке следует выбрать mental ray Renderer.
Диалоговое окно Render Scene (Визуализация сцены) стандартного визуализатора содержит пять вкладок: Common (Стандартные настройки), Renderer (Визуализатор), Render Elements (Компоненты визуализации), Raytracer (Трассировщик), Advanced Lighting (Дополнительное освещение) (см. рис. 7.1).
Если выбрать mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора, то вкладки окна Render Scene (Визуализация сцены) изменят свое название. Вместо Raytracer (Трассировщик) и Advanced Lighting (Дополнительное освещение) появятся вкладки Processing (Обработка) и Indirect Illumination (Непрямое освещение) (рис. 7.4). Область Global Illumination (Общее освещение) последней вкладки содержит настройки каустики и параметры, относящиеся к просчету рассеивания света.
Рис. 7.4. Вид окна Render Scene ( Визуализация сцены) после выбора mental ray 3.3 в качестве текущего визуализатора сцены
С появлением mental ray в 3ds max добавились источники света mr Area Omni (Направленный, используемый визуализатором mental ray) и mr Area Spot (Всенап-равленный, используемый визуализатором mental ray) (рис. 7.5). Эти источники света рекомендуется использовать в сценах для корректного просчета визуализатором. Однако mental ray достаточно хорошо визуализирует освещенность сцены и со стандартными источниками света.
Рис. 7.5. Стандартные источники света 3ds max 7
В качестве карты теней для фотореалистичного визуализатора можно использовать Ray Traced Shadows (Тени, полученные в результате трассировки) и собственную карту теней mental ray Shadow Map (Карта теней mental ray). В первом случае просчет будет идти трассировщиком лучей mental ray. Стандартная карта теней Shadow Map (Карта теней) при просчете этим визуализатором показывает заметно худшие результаты, поэтому использовать ее нецелесообразно.
Для реалистичной визуализации текстур mental ray, как и другие внешние визуа-лизаторы, использует свой материал. Редактор материалов содержит семь новых типов, обозначенных желтым кружком: mental ray, DGS и Glass (Стекло), SSS Fast Material (mi), SSS Fast Skin Material (mi), SSS Fast Skin Material+Displace (mi) и SSS Physical Material (mi) (рис. 7.6). Первый тип материала — mental ray — состоит из типа затенения Surface (Поверхность) и девяти дополнительных способов затенения, определяющих характеристики материала.
Рис. 7.6. Материалы, добавленные визуализатором mental ray 3.3
Материал DGS управляет цветом рассеиваемых лучей — параметр Diffuse (Рассеивание), формой блика — Glossy (Глянец) и силой отблеска — Specular (Блеск).
Тип Glass (Стекло) позволяет управлять основными настройками материала типа Glass (Стекло).
Остальные четыре материала, название которых начинается с SSS, предназначены для сцен, в которых необходимо использовать эффект подповерхностного рассеивания (Sub-Surface Scattering). При помощи этих материалов можно быстро создать реалистичное изображение кожи и других органических субстанций.
Обратите внимание, что увидеть эти материалы вы сможете лишь тогда, когда выберете в качестве текущего визуализатора mental ray. Настраиваются данные материалы при помощи типов затенения, которые схожи со стандартными процедурными картами 3ds max 7. Понятие тип затенения для визуализатора mental ray имеет несколько иное значение, чем процедурная карта для стандартного модуля визуализации. Тип затенения для mental ray определяет не только поведение отраженных от предмета лучей, но и сам алгоритм визуализации изображения.
Материал mental ray имеет свой набор дополнительных типов затенения, с которыми можно работать точно так же, как со стандартными процедурными картами
3ds max 7. В Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) типы затенения mental ray обозначены желтыми пиктограммами. Список типов затенения к окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) может быть различным — все зависит от того, для какого параметра назначается тип затенения.
Например, если попытаться назначить способ затенения в качестве параметра Contour (Контур) материала mental ray, будет доступно девять типов затенения. Если же назначать способ затенения в качестве параметра Bump (Рельеф), можно увидеть только три доступных типа затенения.
Когда вы используете стандартный или любой другой визуализатор, кроме mental ray 3.3, типы затенения визуализатора обычно отображаются в окне Material Editor (Редактор материалов) в виде темных и светлых пятен или вообще не отображаются. Если же применяется mental ray 3.3, в сцене будет корректно показано, а затем и визуализировано большинство стандартных материалов и текстурных карт 3ds max 7.
Внзуализатор mental ray имеет достаточно большое количество настроек и позволяет получать довольно хорошие результаты при визуализации (рис. 7.7).
Рис. 7.7. Изображение, визуализированное при помощи mental ray 3.3
Материал mental ray имеет следующие возможности:
Альтернативный стандартному алгоритму просчета изображения визуализатор mental ray 3.3 обеспечивает высокую скорость просчета отражении и преломлений, а также позволяет получить фотореалистичное изображение с учетом физических свойств света. Как и во всех фотореалистичных подключаемых к 3ds max 7 визуа-лизаторах, в mental ray 3.3 используется фотонный анализ сцены.
Источник света, расположенный в трехмерной сцене, излучает фотоны, обладающие определенной энергией. Попадая на поверхности трехмерных объектов, фотоны отскакивают с меньшей энергией.
Визуализатор mental ray 3.3 собирает информацию о количестве фотонов в каждой точке пространства, суммирует энергию и на основании этого выполняет расчет освещенности сцены. Большое количество фотонов позволяет получить наиболее точную картину освещенности.
Метод фотонной трассировки применяется как для создания эффекта глобального освещения, так и для просчета эффектов рефлективной и рефрактивной каустики (см. выше).
Основная проблема просчета глобального освещения и каустики состоит в оптимизации вычислений. Есть большое количество способов оптимизировать процесс просчета и ускорить время визуализации. Например, в настройках mental ray 3.3 можно указать максимальное количество просчитываемых отражений и преломлений, а также определить, какие объекты из присутствующих в сцене будут использоваться для генерации и приема глобального освещения и каустики. Чтобы указать, будет ли объект учитываться при просчете этих эффектов, щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню строку Properties (Свойства) (рис. 7.8).
Рис. 7.8. Переход к свойствам объекта при помощи контекстного меню
В окне Object Properties (Свойства объекта) перейдите на вкладку mental ray (рис. 7.9) и определите свойства объекта, установив необходимые флажки из следующих:
Рис. 7.9. Вкладка mental ray диалогового окна Object Properties (Свойства объекта)
Подробнее о создании эффектов каустики и глубины резкости средствами визуализатора mental ray читайте в разд. "Урок 16. Создание эффекта рефрактивной каустики средствами визуализатора mental ray 3.3" и "Урок 17. Создание эффекта глубины резкости средствами визуализатора mental ray-данной главы.
DS MAX 7
AfterBurn
AfterBurn является незаменимым помощником при создании спецэффектов. С его помощью можно добиваться самых невероятных эффектов, затрачивая на их создание не очень много времени.Дополнительный модуль содержит собственные системы частиц для создания эффектов, а также располагает несколькими типами визуализации и предлагает свои варианты просчета теней: AfterBurn Shadow Map (Карта теней) и AfterBurn Raytrace Shadow (Тени, просчитываемые методом трассировки лучей).
За динамику эффектов отвечают вспомогательные объекты AfterBurn Daemons (Демоны):
Дополнительный модуль AfterBurn отличается гибкостью настроек. С его помощью можно создавать эффекты любой сложности.
Bones Pro
Данный дополнительный модуль может пригодиться при работе с анимацией персонажей. Создание трехмерных персонажей — это сложный, трудоемкий процесс, но заставить их правильно двигаться еще сложнее, особенно если речь идет о движениях человека.Каждый из нас прекрасно знает, как двигается человек, поэтому любая неточность поведения персонажа особенно заметна.
Движения всех живых существ напрямую зависят от формы и строения их скелета, поэтому для создания трехмерных персонажей тоже используется скелет.
Он находится внутри модели персонажа, и к нему применяется специальный модификатор, связывающий объект со скелетом. После этого все движения отдельных частей скелета деформируют модель персонажа. Чтобы эти движения были реалистичными, используется технология захвата движения (Motion Capture).
В 3ds max 7 существует специальный модуль для создания анимации персонажей — Character Studio (см. разд. "Модуль Character Studio" гл. 4).
Он содержит большую библиотеку движений, полученных по технологии захвата движения. Данную библиотеку можно использовать с уже готовым скелетом трехмерного персонажа.
Дополнительный модуль Bones Pro предлагает альтернативу стандартным средствам 3ds max 7 по работе с анимацией персонажей методом скелетной деформации. С его помощью можно моделировать реалистичные скелеты или части скелета персонажей. Объект MetaBone (Метакость), который входит в состав дополнительного модуля, позволяет более точно смоделировать движения коленного и локтевого суставов.
Несмотря на то что Bones Pro использует свой метод создания скелетной анимации, он тесно связан со стандартными средствами и имеет инструменты для преобразования костей, созданных в 3ds max 7 (рис. 8.5).
Рис. 8.5. Пример использования дополнительного модуля Bones Pro
Использование модуля Bones Pro описано в разд. "Урок 20. Анимация локтевого сустава с использованием Bones Pro" данной главы.
Brazil r/s
В большинстве случаев дополнительные модули для просчета сцены добавляют в интерфейс 3ds max 7 не только свой визуализатор, но и другие инструменты, которые в результате помогают получать еще более качественное изображение. К таким инструментам относятся источники света, процедурные карты и типы материалов, а также дополнительные утилиты.Используя дополнительные инструменты, добавляемые внешними визуа-лизаторами, следует иметь в виду, что большинство из них корректно работает только при использовании собственного визуализатора. Например, материалы, добавляемые Brazil r/s, нельзя использовать в сценах, которые просчитываются стандартным визуализатором.
В этом плане не является исключением и модуль Brazil r/s. Он добавляет в 3ds max 7 большое количество объектов, использование которых в сочетании с визуализатором делает финальное изображение реалистичным. Среди них можно отметить следующие.
Установка визуализатора Brazil r/s несколько отличается от инсталляции большинства плагинов и может вызвать некоторые проблемы. Поэтому остановимся на этом вопросе подробнее.
Для лицензирования визуализатора Brazil r/s используется специальная система авторизации Splutterfish's license software (sfmgr).
Эту систему нужно установить на рабочей машине только один раз, в дальнейшем она будет запускаться автоматически и работать в фоновом режиме. Система sfmgr определяет наличие лицензии на компьютере и позволяет запустить Brazil r/s.
Чтобы установить sfmgr, необходимо открыть командную строку, выполнив команду Пуск > Программы > Стандартные > Командная строка, перейти в папку, в которой находится файл sfmgr.exe, и набрать sfmgr -install.
Эта команда установит систему авторизации на компьютере. После этого необходимо выполнить команду sfmgr -start, и сервис будет запущен. В дальнейшем система будет запускаться автоматически.
Однако есть вероятность того, что при определении лицензии случится сбой. Это может произойти по двум причинам.
Во-первых, если вы нелегально используете продукт компании Splutterfish. Во-вторых, если ваш компьютер не подключен к локальной сети, а лицензия сетевая. Решением второй из указанных проблем авторизации может быть виртуальная сетевая карта Адаптер Microsoft замыкания на себя.
Для ее установки нужно сделать следующее.
Рис. 8.29. Диалоговое окно Мастера установки оборудования
Рис. 8.30. Диалоговое окно выбора нового устройства
Рис. 8.31. Диалоговое окно выбора варианта установки нового устройства
Рис. 8.32. Диалоговое окно выбора типа устанавливаемого устройства
Рис. 8.33. Диалоговое окно выбора Адаптер Microsoft замыкания на себя
Рис. 8.34. Окно завершения установки нового оборудования
Если вы все сделали правильно, то после перезагрузки компьютера авторизация должна пройти успешно.
Clay Studio Pro
Модуль Clay Studio Pro добавляет в программу 3ds max 7 следующие инструменты: объекты Clay Sphere (Сфера) и Clay Spline (Сплайн), а также несколько утилит (Clay Converter, Clay Global Settings, Clay Primitive Snapshot). Clay Studio Pro (рис. 8.6) является альтернативой стандартному объекту BlobMesh (Блоб-поверх-ность), который служит для моделирования при помощи метасфер. Созданные на основе метасфер объекты чаще всего используются для моделирования различных органических образований — от жидкостей до персонажей животного мира. Clay Studio Pro предлагает для создания объектов такого типа более широкий инструментарий, чем стандартные средства 3ds max 7. Например, при помощи дополнительного модуля можно сделать следующее:
Рис. 8.6. Настройки дополнительного модуля Clay Studio Pro
Cloth FX
Несмотря на достаточно ограниченную область применения, Cloth FX — очень интересный дополнительный модуль.Основное его назначение — создание одежды для трехмерных персонажей. Программа 3ds max 7 имеет достаточно мощный встроенный модуль для решения физических задач (reactor 2), однако в нем не предусмотрена возможность создания одежды, а смоделировать одежду для персонажа часто бывает необходимо.
Модуль Cloth FX позволяет "сшить" одежду почти в прямом смысле слова. Для этого используются выкройки, которые скрепляются швами и на заключительном этапе накладываются по фигуре персонажа. Дополнительный модуль включает в себя два модификатора: GarmentMaker (Создатель выкройки) и clothfx (Одежда) (рис. 8.4.). Первый из них предназначен для конвертирования выкройки, созданной с использованием Editable Spline (Редактируемый сплайн), в Mesh (Поверхность). Второй модификатор преобразует полученные детали одежды в полноценное платье, свитер и т. д.
Рис. 8.4. Настройки модификатора clothfx (Одежда)
DigiPeople
Добавляет одноименную строку в категорию Geometry (Геометрия) вкладки Create (Создание) командной панели.Модуль DigiPeople предназначен для создания в трехмерной сцене большого количества моделей людей.
Его очень удобно использовать, когда нужно разработать большое количество персонажей на заднем плане сцены.
Используя настройки объекта, можно создавать самые разные фигуры людей (например, детей), группы объектов, а также подбирать текстуры для каждого элемента объекта.
Дополнительные модули для визуализации
Среди всех модулей дополнительные модули для визуализации представляют особый интерес. Визуализация является едва ли не самым важным этапом работы над трехмерной сценой, поэтому ей уделяется особое внимание. Поскольку используемый по умолчанию аппарат визуализации 3ds max 7 далек от совершенства, используются внешние (подключаемые) визуализаторы. Один из них — mental ray — даже интегрирован в 3ds max, начиная с шестой версии программы. Однако и он в полной мере не удовлетворяет потребностям создателей трехмерной графики, прежде всего потому, что очень медленно работает.Подробнее о работе с mental ray читайте в разд. "Визуализатор mental ray 3.3", а также уроки 16 и 17 в гл. 7.
На сегодняшний день существует несколько визуализаторов, которые конкурируют и борются друг с другом за право считаться лучшим решением для просчета сцен в 3ds max 7. Среди них можно отметить Brazil r/s от компании SplutterFish (http://www.splutterfish.com), finalRender от фирмы Cebas (http://www.finalrender.com) и VRay от компании Chaos Group (http://www.vrayrender.com).
Нужно отметить, что ни один из этих визуализаторов не может считаться лучшим для просчета сцен любого типа в 3ds max 7. У каждого визуализатора есть свои достоинства и недостатки.
Как нам кажется, золотой серединой является VRay, который дает хорошие результаты при высокой скорости просчета. Самый медленный (за исключением, наверное, интегрированного mental ray) — Brazil r/s, однако качество картинки, полученной с его помощью, пожалуй, самое высокое.
Выбирать визуализатор необходимо исходя из поставленной задачи. Для просчета интерьеров лучше всего подойдет VRay, а для анимации — finalRender. Визуализатор finalRender работает очень нестабильно, его слабым местом является сглаживающий фильтр. Правда, каустику он считает быстрее всех.
Если же вы работаете над дизайнерским проектом и создаете, например трехмерную модель наручных часов, то имеет смысл использовать Brazil r/s.
Алгоритмы визуализации постоянно совершенствуются, поэтому когда вы будете читать эту книгу, положение на рынке визуализаторов для 3ds max 7, возможно, будет совершенно иным. Конкурируя между собой, компании-разработчики этих дополнительных модулей постоянно добавляют к своим продуктам что-то новое, а также улучшают имеющиеся возможности.
DreamScape
Этот дополнительный модуль содержит набор средств для создания водных поверхностей и горных ландшафтов — от специальных объектов и источников света до процедурных карт и атмосферных эффектов. Основные модули DreamScape следующие:Модуль DreamScape позволяет не только создавать реалистичные морские и океанские пейзажи, но и просчитывать взаимодействие самых разнообразных объектов (пловцов, кораблей и др.) с водной поверхностью.
Кроме того, дополнительный модуль позволяет создавать анимированные сцены.
Пейзажи, созданные при помощи DreamScape, ничем не уступают изображениям, полученным в результате использования специализированных программ для создания ландшафтов.
FinalRender
Особенность finalRender в гибкой настройке всех параметров. Этот визуализатор имеет такое большое количество настроек, что подробное справочное руководство но нему занимает едва ли не такой же объем, как файл справки 3ds max 7.Правда, в последней версии (finalRender Stage 1.35) этого визуализатора разработчики попытались немного упростить работу с ним, уменьшив количество параметров, однако и после этого их все равно очень много.
Естественно, большое количество настроек сначала немного затрудняет работу с визуализатором, однако овладев ими, можно научиться получать требуемый эффект, используя их гибкость.
Кроме собственно визуализатора, finalRender добавляет в инструментарий 3ds max 7 следующее:
Компания Cebas Computers имеет собственную систему авторизации Clamp-system.
Установка Clamp-system не вызывает особых трудностей, так как все дополнительные модули от Cebas Computers, в том числе и finalRender, имеют мастер установки.
При запуске инсталляции мастер проверяет, установлена ли система авторизации на компьютер, и, если не находит ее, предлагает установить.
Делается это только один раз, для всех остальных дополнительных модулей Cebas Computers, которые устанавливаются на компьютер позже, Clamp-system устанавливать не нужно.
После инсталляции системы авторизации компьютер обязательно нужно перезагрузить.
LumeTools
LumeTools представляет собой подборку дополнительных процедурных карт и материалов, предназначенных, в основном, для создания органических объектов.Среди них можно выделить следующие:
Рис. 8.7. Настройки процедурной карты LumeOcean (Океан)
MaxSculpt
Принцип работы данного дополнительного модуля напоминает технологию Artisan, реализованную в трехмерном редакторе Alias Maya. Эта технология позволяет моделировать объект так, как скульптор работает с глиной. MaxSculpt представляет собой дополнительный модификатор, который может быть применен к любому телу, будь то Editable Mesh (Редактируемая поверхность), Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) или стандартный примитив. Применять модификатор к объектам можно в трех режимах: Add (Добавление), Sub (Разбиение) и Move (Перемещение) (рис. 8.8). В режиме Add (Добавление) материал как бы наслаивается на поверхность модели, при выборе варианта Sub (Разбиение) — вдавливается на поверхность, а в режиме Move (Перемещение) передвигается выбранный участок поверхности.
Рис. 8.8. Пример использования дополнительного модуля MaxSculpt
Модули Blur Beta
Дополнительные модули Blur Beta (http://www.blur.com/blurbeta/), как и модули от Digimation, весьма популярны у пользователей 3ds max 7.Компания Blur Beta предлагает дополнительные объекты, модификаторы, процедурные карты, материалы и фильтры постобработки. Нужно отметить, что разработки Blur Beta выполнены не на таком высоком уровне, как продукты Digimation, зато они доступны любому пользователю 3ds max 7, так как являются бесплатными. Скачать эти дополнительные модули можно с сайта разработчика.
Модули Blur Beta могут помочь в выполнении самых разных задач. Остановимся на самых интересных из них.
Рис. 8.12. Настройки эффекта Blur Fire (Огонь)
Рис. 8.13. Настройки модуля Camoflage (Камуфляж)
Рис. 8.14. Настройки модуля Cast Shadows Only (Только тени)
Рис. 8.15. Настройки модуля DynoSkin (Кожа динозавра)
Рис. 8.16. Пример использования модуля L-System Object (Объект L-система)
Рис. 8.17. Настройки модуля Twist-0-Rama (Скручивание)
Рис. 8.18. Настройки модуля Wake (Рябь)
Рис. 8.19. Настройки дополнительного модуля WaterCell (Пенящаяся вода)
Модули Dlgimation
Компания Digimation (http://www.digimation.com) — один из самых известных производителей дополнительных модулей для 3ds max 7. Она создала несколько десятков дополнительных модулей, большинство которых просто незаменимы для многих пользователей программы. Практически все дополнительные модули Digimation являются коммерческими и недоступны для свободного скачивания из Интернета. Однако чтобы дать пользователям представление о действии того или иного модуля, разработчики из этой компании создали целую серию видеоуроков, которые можно свободно скачать с сайта Digimation (со страницы, посвященной интересующему вас дополнительному модулю).Все дополнительные модули Digimation имеют мастер установки, поэтому их инсталляция не должна вызвать затруднений у пользователей. После завершения установки и первого вызова дополнительного модуля из окна 3ds max 7, модуль нужно будет авторизировать. Компания Digimation имеет свою систему авторизации, похожую на C_Dilla (см. разд. "Установка 3ds max 7" гл. 1), которая, напомним, используется для лицензирования 3ds max 7.
Для начала работы системы лицензирования Digimation скопируйте в корневую папку, в которую установлена 3ds max 7, файлы DigiPSrv4 .exe, DigiPClt4 . dll, DigiP_unregister.bat и DigiP_register.bat. Эти файлы являются основой системы авторизации Digimation Protect Server. Следующий этап авторизации — запуск дополнительного модуля из окна 3ds max 7. При этом возникнет диалоговое окно Plug-in Protection In Progress (Плагин защищен) (рис. 8.1), в котором нужно будет нажать кнопку Authorize (Авторизировать). После этого появится следующее окно Hydra Plug-in Authorization (Авторизация плагина), в котором снова нужно будет нажать кнопку Authorize (Авторизировать) (рис. 8.2). В третьем окне авторизации (рис. 8.3) появится Plug-in Request Code (Требуемый код модуля) — уникальное число, генерируемое программой для каждого компьютера. Это число необходимо послать компании-разработчику для получения ответного кода. Полученный код нужно ввести в строку Countercode (Номер идентификации) в этом же окне. В этом окне также нужно указать количество лицензий (одна для работы на домашнем компьютере или несколько для компьютеров локальной сети). На этом регистрация завершится.
Рис. 8.1. Диалоговое окно Plug-in Protection In Progress (Плагин защищен)
Рис. 8.2. Диалоговое окно Plug-in Authorization (Авторизация плагина)
Рис. 8.3. Диалоговое окно для ввода кода
Обычно Digimation Protect Server достаточно установить только один раз, после чего использовать с каждым новым модулем, однако бывает, что после установки нового модуля система авторизации перестает корректно работать. В этом случае нужно удалить все четыре файла лицензии из корневой папки 3ds max 7, скопировать их заново и запустить файл DigiP_register.bat. Рассмотрим некоторые дополнительные модули, произведенные компанией Digimation.
Модули EffectWare
Модули, предлагаемые компанией EffectWare (http://www.effectware.com), можно использовать на разных этапах создания трехмерных сцен — от моделирования до применения фильтров постобработки. Дополнительные модули EffectWare существенно расширяют возможности 3ds max 7 по созданию разнообразных сложных примитивов — от вращающегося рекламного щита до кубика Рубика.Кроме того, умело используя дополнительные модули EffectWare, можно создавать всевозможные эффекты при помощи большого количества дополнительных фильтров постобработки изображений.
Дополнительные модули EffectWare доступны любому пользователю 3ds max 7, так как являются бесплатными. Они доступны для свободной загрузки с сайта разработчика.
ADPlate (Рекламный щит) — объект, представляющий собой вращающийся рекламный щит. Он состоит из треугольных брусков, каждая грань которых может иметь свою текстуру. Анимировав такой объект, можно вставить его в сцену современного города, который без рекламы выглядит нереалистично. На рис. 8.24 показаны настройки данного объекта.
Рис. 8.24. Настройки объекта ADPIate (Рекламный щит)
Рис. 8.25. Настройки модуля Helicoid (Спираль)
Рис. 8.26. Штопор, созданный при помощи дополнительно модуля Helicoid (Спираль)
Рис. 8.27. Настройки дополнительного модуля Mountain (Гора)
Рис. 8.28. Примеры использования дополнительного модуля Stairs (Лестницы)
Super Quadrics (Суперобъект) — оригинальный объект, напоминающий тор или эллипсоид, сжатый с четырех сторон. При помощи многочисленных настроек дополнительного модуля объект, создаваемый по умолчанию, можно превратить, например, во флюгер, волчок или в лопасти вентилятора.
Модули HABWare
Дополнительные модули HABWare (http://www.habware.at), как и модули от Blur Beta, очень популярны у пользователей 3ds max 7 прежде всего благодаря тому, что распространяются бесплатно.Модули HABWare для разных версий 3ds max можно скачать с сайта разработчика. Выпускаемые этой компанией дополнительные модули весьма своеобразны. Они предлагают инструменты, которые не нужны большинству пользователей каждый день.
Однако когда перед разработчиком трехмерной графики стоит узкая задача, на выполнение которой стандартными средствами можно потратить огромное количество времени и сил, небольшой дополнительный модуль от HABWare превратит ее решение в дело нескольких минут. Например, при помощи модулей HABWare можно создавать специфические объекты, выполнять экспорт/импорт форматов, которые 3ds max 7 по умолчанию не поддерживает.
Рассмотрим самые интересные дополнительные модули HABWare подробнее.
Blobs (Комки) — альтернатива стандартному объекту BlobMesh (Блоб-поверх-ность). Дополнительный модуль позволяет создавать на основе метасфер объекты, которые можно использовать для имитации поведения жидкостей и создания других органических объектов. Модуль Blobs (Комки) содержит два вида примитивов: BBall (Сфера) и BCylinder (Цилиндр), которые отличаются по форме.
Подбирая нужную форму метасферы в каждом конкретном случае, можно добиться хороших результатов.
Moebius (Мебиус) — объект, который позволяет одним щелчком мышью создать ленту Мебиуса. На рис. 8.20 показаны настройки данного объекта. Он может пригодиться как при создании презентации, так и для моделирования элементов декора (рис. 8.21).
Рис. 8.20. Настройки объекта Moebius (Мебиус)
Рис. 8.21. Объект Moebius (Мебиус)
Particle Texture (Текстура частиц) — оригинальный модуль для работы с частицами. Он представляет собой набор дополнительных процедурных карт, которые применяются к группам частиц, имеющим одинаковые параметры (продолжительность жизни, размер и скорость).
SgiLogo (Логотип) — объект, напоминающий знакомую всем пользователям Windows заставку Трубопровод. Он представляет собой изгибающуюся во всех указанных направлениях трубу (рис. 8.22). SgiLogo (Логотип) незаменим при создании логотипов, а также объектов со сложной структурой.
Рис. 8.22. Пример использования дополнительного модуля SgiLogo (Логотип)
Spider (Паук) — дополнительный объект, позволяющий несколькими щелчками мышью создать паутину на любом объекте (например, на ветвях дерева или на оконной раме). На рис. 8.23 показаны его настройки. Этот объект нужно использовать вместе со стандартным модификатором Lattice (Решетка).
Рис. 8.23. Настройки модуля Spider (Паук)
Модули Sitni Sati
Компания Sitni Sati (http://www.afterworks.com), в отличие от разработчиков, о которых шла речь выше, не может похвастаться большим количеством модулей.Однако два основных модуля этой компании по своим функциональным возможностям могут сравниться с некоторыми самостоятельными приложениями для создания трехмерной графики.
Дополнительный модуль AfterBurn является одним из самых мощных средств для 3ds max 7, помогающим создавать эффекты взрыва, огня и дыма.
Дополнительный модуль DreamScape служит для создания реалистичных водных поверхностей и горных ландшафтов и тоже является лучшим в своем роде.
Для авторизации данных модулей необходимо воспользоваться системой AfterFLICS (Floating Licence Server), разработанной самой компанией Sitni Sati. Как показывает практика, это самая стабильная и надежная система из всех используемых разработчиками дополнительных модулей для 3ds max 7.
Систему авторизации инсталлирует мастер установки модуля, она должна быть установлена на компьютере лишь один раз. При установке других дополнительных модулей Sitni Sati укажите тип установки Custom (Выборочная) и снимите флажок AfterFLICS.
При установке новых версий дополнительных модулей Sitni Sati нужно внимательно следить за тем, не обновилась ли также система авторизации. Если модуль, который вы хотите установить, имеет более новую версию AfterFLICS, чем та, которая уже установлена, удалите старую версию и инсталлируйте систему защиты заново.
Чтобы определить, нужна ли переустановка системы авторизации, обязательно заглядывайте в документацию новой версии модуля перед установкой — там должна быть информация об обновлениях AfterFLICS и о том, как устанавливать новую версию — поверх старой или вместо нее.
Несмотря на широкие функциональные возможности
Несмотря на широкие функциональные возможности 3ds max 7, существуют задачи, которые довольно сложно решить при помощи стандартного инструментария программы, например создание волос и шерсти, органических объектов (например, растительности), моделирование поведения жидкостей, имитацию атмосферных эффектов и т. д. Для решения таких сложных задач аниматоры, профессионально работающие с программой, используют дополнительные модули, расширяющие стандартные возможности 3ds max 7. Дополнительных модулей к программе существует так много, что количество предлагаемых ими инструментов едва ли не больше всего арсенала стандартных средств 3ds max 7. Однако это совсем не означает, что их все нужно использовать одновременно.Большое количество дополнительно подключенных модулей отрицательно сказывается на производительности трехмерного редактора, поэтому старайтесь устанавливать только те модули, которые вам действительно необходимы. Кроме того, нужно помнить, что дополнительные модули могут конфликтовать между собой, вызывая при этом сбои в работе программы.
Итак, дополнительные модули упрощают выполнение некоторых задач, например, позволяют тратить меньше времени на моделирование (благодаря специфическим объектам и оригинальным модификаторам), на просчет (благодаря улучшенным настройкам подключаемых визуализаторов) и т. д. Кроме этого, дополнительные модули часто не только предлагают альтернативу стандартному инструментарию, но и привносят в 3ds max совершенно новые возможности.
Например, при помощи дополнительного модуля Digimation Shag: Hair можно создавать волосы и шерсть на персонаже, что стандартными средствами 3ds max сделать практически невозможно. Некоторые дополнительные модули, например reactor и Particle Flow, стали настолько популярны среди пользователей, что были интегрированы в 3ds max и теперь являются частью программы.
Подробнее о работе с reactor 2 и Particle Flow читайте в посвященных им разделах в гл. 4.
В данной главе рассмотрим самые популярные дополнительные модули для 3d max 7. Мы не ставим перед собой цель подробно описать работу с ними, остановимся лишь на их основных функциях, чтобы дать представление о том, в каких случаях лучше использовать дополнительные модули. Хотим обратить ваше внимание, что в этой главе рассмотрены далеко не все дополнительные модули для 3ds max 7. Если вас заинтересовала эта тема, вы можете посетить сайт http://www.maxplugins.de/ mахб.рпр, который является одним из крупнейших каталогов дополнительных модулей для 3ds max в Интернете.
Particle Studio
Particle Studio — это пакет, состоящий из трех модулей: Particle Studio Helper, Particle Studio Snapshot Utility и Particle Studio. Как нетрудно догадаться из названия, пакет представляет собой решение для работы с частицами в 3ds max 7.Данный дополнительный модуль напоминает встроенный в 3ds max 7 модуль Particle Flow для работы с системами частиц.
Действие Particle Studio также основывается на событийной модели, что дает возможность полного управления частицами.
Удобной функцией Particle Studio является возможность "фотографирования" положения частиц в сцене и создания из них слепка в виде Editable Mesh (Редактируемая поверхность) или большого количества объектов. В последнем случае программа принимает каждую частицу за отдельный объект.
Это может помочь при создании сцен, в которых нужно подкорректировать положение частиц вручную (например, когда с их помощью создается крона дерева).
QuickDirt
В реальности объекты почти никогда не бывают идеально ровными и чистыми. На книге, например, обычно есть потертости на корешке, стол всегда немного поцарапан и т. д. Если создатель трехмерной графики хочет сделать по-настоящему реалистичное изображение, то он обязательно должен учитывать подобные моменты. Дополнительный модуль QuickDirt — один из полезных инструментов, которым может помочь это сделать.При помощи QuickDirt можно нанести на заданные места объекта грязь и неровности, тем самым сделав его более похожим на настоящий. Кроме того, дополнительный модуль может использоваться для создания снежных вершин горных кряжей.
Sand Blaster
Sand Blaster является упрощенной версией пакета Particle Studio и служит для создания всего одного, но очень интересного эффекта.Модуль Sand Blaster может мгновенно разбить на 1000 осколков обычную геометрическую фигуру 3ds max 7, а затем собрать их, сформировав при этом совершенно другой объект. Несмотря на большое количество настроек (рис. 8.9) и кажущуюся сложность такого эффекта, его можно реализовать достаточно быстро.
Рис. 8.9. Настройки модуля Sand Blaster
Использование модуля Sand Blaster описано в разд. "Урок 18. Создание эффекта трансформирующихся частиц Sand Blaster" данной главы.
Shag: Hair
Одним из недостатков программы 3ds max 7 по сравнению с другими редакторами трехмерной графики является отсутствие в нем модуля для создания волос и шерсти.Волосы — это необходимый атрибут любого персонажа, именно по волосяному покрову запоминаются самые яркие герои компьютерной анимации (например, мышонок Стюарт или главный герой мультфильма "Корпорация монстров").
Одним из немногих решений для создания волос в программе является дополнительный модуль Shag Hair. Этот дополнительный модуль предоставляет в распоряжение пользователей 3ds max 7 интересные инструменты для создания волос и шерсти персонажей.
Нужно отметить, что разработчики модуля подошли к проблеме создания волос неординарно.
Они рассматривают волосы не как отдельные объекты или частицы, а как атмосферное явление. Такой подход позволяет существенно уменьшить время, требуемое на просчет сцен с использованием дополнительного модуля.
Модуль Shag: Hair имеет очень гибкие настройки (рис. 8.10), позволяющие определить место, которое нужно заполнить волосяным покровом, выбрать форму и длину волос (использовав для этого трехмерную кривую), указать внешние факторы, влияющие на волосы (ветер, гравитацию и др.).
Рис. 8.10. Настройки модуля Shag: Hair
Кроме того, дополнительный модуль имеет собственный визуализатор для создания наиболее реалистичных волос.
Texture Lab
Данный пакет представляет собой набор процедурных карт для создания атмосферных эффектов и природных объектов. В комплект поставки дополнительного модуля входят также библиотеки материалов. При помощи включенных в его состав текстур можно без труда создать, например, пчелиные соты, эффект горения или тумана.Рассмотрим некоторые карты Texture Lab подробнее.
The Essential Textures
Модуль предоставляет самый большой набор дополнительных процедурных карт для 3ds max 7 — около 50 карт разнообразного назначения и библиотека материалов. Карты можно использовать как в сценах, где нужно сформировать материал для органических объектов, так и при создании металлических и иных объектов, а также различных эффектов.Среди карт, которые входят в состав The Essential Textures (рис. 8.11), можно отметить следующие.
Рис. 8.11. Процедурные карты, добавляемые в программу модулем The Essential Textures
Создание эффекта трансформирующихся частиц Sand Blaster
Количество используемых в трехмерной графике эффектов постоянно увеличивается. Значительную часть общего количества спецэффектов составляют сцепы, созданные с использованием трехмерных частиц. Такие эффекты могут быть самыми разнообразными: имитация брызг океанского прибоя, сноп искр, пыль за колесами автомобиля и др.Один из наиболее часто встречающихся эффектов с частицами, который можно увидеть в кадрах популярных фильмов, — когда тело разлетается на мелкие частицы, из которых составляется новый объект. Такой эффект можно очень быстро создать в программе, если использовать дополнительный модуль Sand Blaster компании Digimation.
Создание светящегося материала при помощи VRay
Каждый материал в природе обладает определенным набором характеристик. К ним относятся коэффициенты преломления и отражения, рельеф, форма и яркость блика и т. д. Среди предметов, с которыми мы постоянно сталкиваемся в повседневной жизни, очень много обладающих свойством самосвечения: неоновые вывески, плафоны ламп, фары автомобилей и т. д.Материал 3ds max Standard (Стандартный) имеет характеристику Self-Illumination (Собственное свечение). Однако используемый по умолчанию аппарат визуализации некорректно обрабатывает эту характеристику, учитывая только внешний вид материала.
При этом материал, обладающий некоторым значением Self-Illumination (Собственное свечение), не оказывает влияния на общую освещенность сцены. Данная проблема решается почти всеми подключаемыми визуализаторами. Рассмотрим пример самосветящегося материала, созданного при помощи визуализатора VRay.
Для выполнения этого примера у вас дополнительно должен быть установлен визуализатор VRay от компании Chaos Group (http://www.vrayrender.com), который не входит в стандартную поставку 3ds max 7.
Чтобы вам было легче ориентироваться в настройках параметра Self-Illumination (Собственное свечение), предлагаем выполнить несколько пробных визуализаций простой сцены.
В окне проекции создайте примитив Box (Параллелепипед). Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Geometry (Геометрия) выберите строку Standard Primitives (Стандартные примитивы) и нажмите кнопку Box (Параллелепипед). В настройках параллелепипеда укажите одинаковые значения параметров Height (Высота), Length (Длина) и Width (Ширина). В результате получится куб.
Конвертируйте этот объект в Editable Mesh (Редактируемая поверхность). Для этого правой кнопкой мыши вызовите контекстное меню и выполните команду Convert to > Convert to Editable Mesh (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую поверхность).
Выделите объект, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и, развернув список в стеке модификаторов, переключитесь в режим редактирования (рис. 8.43). Выделите одну из сторон куба и удалите ее.
Рис. 8.43. Режим редактирования Polygon (Полигон)
В окне проекции создайте еще один примитив — Sphere (Сфера). Для этого перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Geometry (Геометрия) выберите строку Standard Primitives (Стандартные примитивы) и нажмите кнопку Sphere (Сфера). Расположите сферу внутри объекта Box (Параллелепипед) и выберите такой вид в окне проекции, чтобы куб был повернут удаленной стороной К вам.
В окне проекции создайте источник света Omni (Всенаправленный). Для этого перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Lights (Источники света) выберите строку Standard (Стандартные) и нажмите кнопку Omni (Всенаправленный). Поместите источник света внутрь параллелепипеда таким образом, чтобы свет от него попадал на сферу.
В свитке General Parameters (Общие параметры) настроек источника света установите флажок Shadows On (Включить тени) и выберите тип просчета теней VRay-Shadow (Тень VRay). Источник света в сцене должен освещать поверхность сферы и при этом сам не должен отображаться. Поэтому прежде чем визуализировать сцену, нужно снять флажок Light Type On (Включить тип источника света).
Откройте окно Material Editor (Редактор материалов), выполнив команду Rendering > Material Editor (Визуализация > Редактор материалов), н в пустой ячейке создайте новый материал на основе Standard (Стандартный). Установите для него тип затенения Blinn (По Блинну). В свитке Blinn Basic Parameters (Основные параметры Блинна) присутствует область Self-Illumination (Собственное свечение) — это настройки самосвечения материала (рис. 8.44). Установите флажок Color (Цвет) и в качестве цвета самосвечения выберите черный: Red (Красный) — 0, Green (Зеленый) — 0, Blue (Синий) — 0.
Рис. 8.44. Настройки материала для самосветящегося объекта
Перейдите к свитку Maps (Карты) и в качестве карты Self-Illumination (Собственное свечение) выберите карту Output (Результат). В ее настройках установите флажок Alpha from RGB Intensity (Альфа-канал но интенсивности RGB) и значение параметра RGB Level (Уровень RGB) равным 11 (рис. 8.45). Примените этот материал к примитиву Sphere (Сфера).
Рис. 8.45. Настройки процедурной карты Output (Результат)
Теперь сформируйте материал для объекта Box (Параллелепипед). Для этого в пустой ячейке создайте новый материал на основе Standard (Стандартный). Установите для него тип затенения Blinn (По Блинну). Поскольку мы будем визуализировать сцену внутри стандартного примитива, необходимо включить отображение двухсторонних материалов, установив флажок 2-Sided (Двухсторонний) в свитке Shader Basic Parameters (Основные параметры затенения). В области Specular Highlights (Зеркальные блики) установите значение параметра Specular Level (Уровень блеска) равным нулю, чтобы не было больших засвеченных участков. Примените этот материал к примитиву Box (Параллелепипед).
Выполните команду Rendering > Render (Визуализация > Визуализировать) и в свитке Assign Renderer (Назначить визуализатор), нажав на кнопку с многоточием возле строки Production (Производитель), в качестве текущего визуализатора в появившемся окне выберите VRay.
Если сейчас визуализировать изображение, то ничего не будет видно, поскольку чтобы можно было наблюдать эффект самосвечения, в настройках визуализатора должен быть включен просчет Global Illumination (Глобальное освещение). Перейдите на вкладку Renderer (Визуализатор) окна Render Scene (Визуализация сцены) (рис. 8.46). В свитке VRay:: Indirect illumination (GI) (VRay:: Непрямое освещение), который отвечает за настройки глобального освещения, установите флажки On (Включить) и Show calc. phase (Показать фазу).
Рис. 8.46. Окно Render Scene (Визуализация сцены)
Остальные настройки оставьте заданными по умолчанию. Визуализируйте сцену. Как видно на рис. 8.47, изображение получилось слишком залито светом.
Рис. 8.47. Первая визуализация
Чтобы уменьшить яркость самосветящегося материала, в настройках карты Output (Результат) измените значение параметра RGB Level (Уровень RGB) с 11 на 1 и выполните просчет заново. На этот раз сцена выглядит нормально (рис. 8.48).
Рис. 8.48. Изображение, полученное после изменения параметра RGB Level (Уровень RGB)
Если требуется изменить цвет свечения, то это можно сделать, установив флажок Enable Color Map (Задействовать карту цвета) и переключатель Color Map (Карта цвета) в положение RGB.
Мы рассмотрели создание самосветящегося материала на примере простейшей сцены. Если же сделать такой материал для сцены с подходящими моделями, то можно получить, например, изображение, показанное на рис. 8.49.
Рис. 8.49. Изображение, созданное с использованием собственного свечения материала
Готовую сцену с эффектом самосветящегося материала можно найти на прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO8\Examples. Файл сцены называется Урок19.тах.
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Вы также закрепили свои навыки, которые касаются: подбора яркости освещения; настройки отображения теней; создания материалов; установки визуализатора для просчета сцены.
Анимация локтевого сустава с использованием Bones Pro
При создании персонажной анимации разработчик трехмерной графики сталкивается с большим количеством проблем, среди которых самыми трудными являются имитация мимики персонажа п установка иерархических связей между элементами трехмерной модели. Анимация любого трехмерного персонажа должна быть построена так, чтобы отдельные элементы модели взаимодействовали между собой определенным образом. Например, если трехмерный персонаж делает движение предплечьем, оно ведет за собой движение всего плечевого сустава. Для установки подобных иерархических связей между элементами модели персонажа используется так называемая скелетная система.Процесс создания трехмерного персонажа начинается с создания скелета, на который затем надевается оболочка, определяющая форму персонажа. Составной единицей скелета является объект Bones (Кость). Кость не присутствует на просчитанном изображении, а служит лишь вспомогательным объектом для обеспечения связей скелетной системы. Один из инструментов для работы со скелетной анимацией — стандартный модификатор Skin (Кожа).
Его использование в трехмерных сценах позволяет деформировать оболочку объекта при анимации отдельных частей скелета. Задача иерархично связанной скелетной анимации не имеет однозначного решения. Поэтому кроме модификатора Skin (Кожа) существуют и другие способы для работы с персонажной анимацией. Дополнительный модуль Bones Pro — один из них. Главным достоинством этого модуля можно считать простоту его использования. Рассмотрим применение Bones Pro на примере анимации локтевого сустава.
Для выполнения этого урока у вас должен быть установлен дополнительный модуль Bones Pro, который не входит в стандартную поставку 3ds max 7.
Создайте в окне проекции объект, который будет служить оболочкой для сустава (рис. 8.50).
Рис. 8.50. Оболочка для локтевого сустава
Щелкните правой кнопкой мыши на названии окна проекции и в контекстном меню выберите режим отображения объектов Wireframe (Каркас).
Чтобы создать объект Bones (Кости), перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории System (Система) нажмите кнопку Bones (Кости).
Создайте скелет для оболочки, щелкнув сначала на верхней ее части, затем в середине и, наконец, внизу (рис. 8.51).
Рис. 8.51. Оболочка со скелетом внутри
Выделите объект ВопеОЗ, который находится внизу, и выполните команду Animation > IK Solvers > HI Solver (Анимация > 1К-ре-шения > HI-решение). При этом появится пунктирная линия, соединяющая объект ВопеОЗ и указатель мыши (рис. 8.52).
Рис. 8.52. Пунктирная линия, соединяющая объект ВопеОЗ и указатель мыши
Подведите ее к объекту Bone01 и щелкните мышью. Скелетная основа для локтевого сустава готова. Чтобы убедиться в том, что он работает, выделите объект IK ChainOl в окне Select Objects (Выбор объектов), для вызова которого нажмите клавишу Н, и попробуйте переместить его вверх-вниз, наблюдая за тем, как изменяется положение кости скелета (рис. 8.53).
Рис. 8.53. Изменение положения кости скелета
Выделите оболочку и примените к ней модификатор Bones РгоЗ (рис. 8.54). Для этого перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и выберите из списка Modifier List (Список модификаторов) модификатор Bones РгоЗ.
Рис. 8.54. Настройки модификатора Bones РгоЗ
Переключитесь в настройки модификатора. Нажмите кнопку Assign (Назначить) в группе настроек Bones (Кости) и в диалоговом окне Assign/Reassign Bones (Назначить/Переназначить кости) выверите объекты Bone01 и Вопе02 (рис. 8.55).
Рис. 8.55. Диалоговое окно Assign/Reassign Bones (Назначить/Переназначить кости)
При этом возникнет окно, в котором необходимо будет ответить на вопрос, связывать ли модифицированную оболочку с вершиной, расположенной на объекте Bone 01. Чтобы локтевой сустав работал, нужно ответить утвердительно (рис. 8.56).
Рис. 8.56. Диалоговое окно, появляющееся после назначения костей в настройках модификатора
Убедитесь, что скелет связан с оболочкой, выделив объект IK ChainOl и передвинув его вверх-вниз (рис. 8.57). Такая деформация напоминает движения локтевого сустава, однако она недостаточно реалистична. Обратите внимание на локтевой изгиб. В реальной жизни рука, согнутая в локте, имеет характерную выпуклость. В согнутом локтевом суставе, созданном в окне проекции, этой выпуклости нет. Чтобы устранить этот недостаток конструкции, воспользуйтесь вспомогательным объектом MetaBone (Метакость). Этот объект представляет собой сферу, которая способна деформировать созданную при помощи модификатора Bones РгоЗ оболочку так, как это происходит при метаболическом моделировании.
Рис. 8.57. Перемещение объекта IK Chain01
Создайте объект MetaBone (Метакость) в окне проекции. Масштабируя его вдоль одной из осей, придайте ему сплюснутую форму (рис. 8.58).
Рис. 8.58. Объект MetaBone (Метакость) в окне проекции
Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в настройках объекта укажите вариант воздействия на редактируемую оболочку во всех направлениях.
Установите переключатель Direction (Направление) в положение Omni (Всенаправ-ленный) (рис. 8.59).
Рис. 8.59. Настройки объекта MetaBone (Метакость)
Расположите созданный объект на стыке костей локтевого сустава и при помощи инструмента Select and Link (Выбрать и связать) свяжите положение объекта MetaBone (Метакость) с верхней костью локтевого сустава.
При этом при движении сустава объект MetaBone (Метакость) будет перемещаться одновременно с объектом Bone01 (рис. 8.60).
Рис. 8.60. Привязка объекта MetaBone (Метакость) к объекту Bone01
Выделите оболочку, к которой был применен модификатор Bones РгоЗ, и в настройках модификатора, в области MetaBones (Метакости) свитка BonesPro3, установите флажок On (Включить) (рис. 8.61).
Рис. 8.61. Свиток Bones РгоЗ настроек модификатора
В этой же области находятся две кнопки — Show (Отобразить) и Hide (Спрятать), с помощью которых можно быстро включать и выключать отображение объектов MetaBone (Метакость) в окнах проекций. Если теперь переместить объект IK ChainOl, вызвав тем самым движение локтевого сустава, на его изгибе можно увидеть характерный выступ локтевой кости. Подобрав оптимальное положение объекта MetaBone (Метакость), можно получить деформацию, показанную на рис. 8.62.
Рис. 8.62. Деформация локтевого сустава, созданная при помощи дополнительного модуля BonesPro
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
Установка дополнительных модулей
Существует огромное количество подключаемых модулей для 3ds max 7. Их выпуском занимаются как крупные коммерческие фирмы, так и энтузиасты-разработчики. Поэтому далеко не каждый дополнительный модуль содержит мастер установки или, по крайней мере, понятное справочное руководство с подробным описанием процесса инсталляции. Это вызывает определенные трудности, особенно у начинающих пользователей. Скачав бесплатный дополнительный модуль ИЗ Интернета (или даже приобретя коммерческий продукт), они не могут разобраться с тем, как заставить 3ds max работать с этим модулем. В данном разделе рассмотрим особенности установки дополнительных модулей.Все дополнительные модули являются файлами библиотек DLL, но в зависимости от свойств имеют разные расширения. Например:
Также вы можете встретить файлы со следующими расширениями:
Если дополнительный модуль не имеет мастера установки, то установить его нужно следующим образом.
Распаковать архив установки дополнительного модуля. Найти файл библиотеки с одним из указанных выше расширений. Скопировать этот файл в папку Диск: \3dsmax7\Plugins. Перезапустить 3ds max 7.
Файлы дополнительных модулей обязательно должны находиться в папке Plugins, иначе 3ds max 7 их не увидит. Чтобы программа обнаружила файлы дополнительных модулей, расположенные в других папках, нужно выполнить команду Customize > Configure Paths (Настройка > Указать пути) и указать папку, в которой записаны файлы дополнительных модулей.
Об особенностях установки некоторых дополнительных модулей читайте далее в посвященных им разделах.
Для выполнения этого
Рис. 8.35. Источник частиц Sand Blaster
В свитке Setup (Настройка) (рис. 8.36) при помощи кнопки Set Emitter (Выбрать излучатель) укажите в сцене объект, который будет разлетаться на частицы. Нажмите кнопку Set Target (Выбрать мишень) и определите объект, в который будут трансформироваться частицы. Если установлен флажок PARTICLE ACTIVATION (Отображение частиц в окне проекции), то действие частиц можно наблюдать в сцене. При установке флажка RENDER ACTIVATION (Отображение частиц при визуализации) частицы будут отображаться в процессе визуализации изображения. Настройки источника расположены в свитках Particle Parameters (Параметры частиц), Emitter (Излучатель) — содержит параметры первого объекта и Target (Мишень) — второго объекта.
Рис. 8.36. Свиток Setup (Настройка) источника частиц Sand Blaster
Свитки Emitter (Излучатель)
Рис. 8.37. Свиток Particle Parameters (Параметры частиц)
Тип эмитируемых частиц может быть одним из четырех: Screens (Плоскости, постоянно обращенные к зрителю), Pyramids (Пирамиды), Spheres (Сферы) и Custom (Заданный). Установите переключатель в положение Spheres (Сферы) п перейдите к свитку Emitter (Излучатель). Поскольку нам необходимо, чтобы исходный объект распадался на частицы, в свитке Emitter (Излучатель) (рис. 8.38) выберите тип эмитирующей поверхности, установив переключатель Particle Location (Расположение частиц) положение Emitter Simulation (Имитация поверхности излучателя). В таком случае в начале анимационного ролика все частицы занимают исходное положение на поверхности первого объекта, образуя его форму.
Рис. 8.38. Свиток Emitter (Излучатель)
Перейдите к свитку настроек Target (Мишень) (рис. 8.39) и установите переключатель Particle Location (Расположение частиц) в положение Target Simulation (Имитация мишени), чтобы завершающие свое движение частицы занимали место на поверхности второго объекта, имитируя его форму.
Рис. 8.39. Свиток настроек Target (Мишень)
Установите флажок PARCTICLE ACTIVATION (Отображение частиц в окне проекции) в свитке Setup (Настройка) и воспроизведите анимацию. Как вы можете видеть, первый объект разлетается на мелкие частицы и собирается во второй.
Прежде чем вы начнете визуализировать сцену, необходимо установить флажок RENDER ACTIVATION (Отображение частиц при визуализации) в свитке Setup (Настройка), выделить исходный и итоговый объекты в сцене, вызвать контекстное меню программы и выполнить команду Hide Selected (Спрятать выделенные). Если объекты, играющие роль излучателя и приемника частиц, не будут скрыты, то программа выдаст предупреждение о необходимости спрятать объекты, а на визуализированной анимации желаемый эффект наблюдаться не будет.
При необходимости можно корректировать процесс излучения частиц, управляя следующими параметрами:
В областях Material and Mapping (Материалы и текстурирование) свитков Target (Мишень) и Emitter (Излучатель) находятся параметры, которые отвечают за то, какой материал применен к той или иной частице.
Эффект, получаемый при помощи дополнительного модуля Sand Blaster, — анимационный, поэтому показать его на статических изображениях тяжело.
Тем не менее мы постарались это сделать (рис. 8.40, 8.41, 8.42).
Рис. 8.40. Начальное положение объекта при эффекте Sand Blaster
Рис. 8.41. Перетекание одного объекта в другой при эффекте Sand Blaster
Рис. 8.42. Заключительный этап анимации при эффекте Sand Blaster
Готовый файл сцены находится на прилагаемом к книге компакт-диске в папке chO8\Examples. Файл сцены называется Урок18.тах. Там содержится готовая сцена с эффектом Sand Blaster. Также на диске в папке ch08\Animation находится анимационный ролик, демонстрирующий эффект Sand Blaster. Файл называется video8_1 .avi.
Подведем итоги урока — выполнив его, вы научились:
VRay
Наконец, третьим визуализатором, ведущим борьбу за право считаться лучшим решением для просчета сцен в 3ds max 7, является VRay. Широко использующийся для визуализации интерьеров, этот модуль имеет относительно простые настройки и показывает достаточно высокую скорость просчета.Визуализатор VRay позволяет работать со следующими дополнениями:
Пример использования визуализатора VRay рассмотрен в разд. "Урок 19. Создание светящегося материала при помощи VRay" данной главы.
DS MAX 7
Кнопки управления в нижней части экрана
Selection Lock Toggle (Блокирование выделения) ПробелToggle Auto Key Mode (Автоключ) N
Toggle Set Key Mode (Установка ключей вручную) "
Set Keys (Установка ключей) К
Play/Stop Animation (Проиграть/Остановить анимацию) /
Previous Frame (Назад на один кадр) , (запятая)
Next Frame (Вперед на один кадр) . (точка)
Go to Start (Переход к первому кадру) Ноmе
Go to End (Переход к последнему кадру) End
Zoom (Масштаб) Alt+Z
Min/Max Toggle (Увеличение окна до размеров экрана/Уменьшение окна) Alt+W
Меню Animation (Анимация)
Parameter Collector (Коллектор параметров) Alt+2Parameter Editor (Редактор параметров) Alt+1
Меню Customize (Настройка)
Show/Hide Main Toolbar (Отобразить/Скрыть основную панель инструментов) Alt+6Lock User Interface (Сохранить настройки интерфейса) Alt+0
Меню Edit (Правка)
Undo (Отменить) Ctrl+ZRedo (Вернуть) Ctrl+Y
Delete Objects (Удалить объекты) Delete
Hold (Удерживать) Alt+Ctrl+H
Clone (Клонировать) Ctrl+V
Select All (Выделить все) Ctrl+A
Select None (Снять выделение) Ctrl + D
Select Invert (Инвертировать выделение) Ctrl+I
Select by > Name (Выделить > По имени) H
Меню File (Файл)
New (Создать новую сцену) Ctrl+NOpen (Открыть) Ctrl+O
Save (Сохранить) Ctrl+S
Меню Rendering (Визуализировать)
Render (Визуализировать) F10Environment (Окружение) 8
Render To Texture (Визуализировать текстуру) 0 (ноль)
Material Editor (Редактор материалов) М
Меню Tools (Инструменты)
Transform Type-In (Параметры преобразования) F12Align (Выравнивание) Alt+A
Quick Align (Быстрое выравнивание) Shift+A
Spacing Tool (Линейка) Shift+I
Normal Align (Выравнивание нормали) Alt+N
Place Highlight (Расположение светового блика) Ctrl+H
Isolate Selection (Отделить выделенные объекты) Alt+Q
Меню Views (Просмотр)
Undo View Change (Отменить изменение вида is окне проекции) Shift+ZRedo View Change (Вернуть изменение вида в окне проекции) Shift+Y
Viewport Background (Фон окна проекции) Alt+B
Update Background Image (Обновить фоновое изображение) Alt+Shift+Ctrl+B
Create Camera From View (Создание камеры из вида) Ctrl+C
Redraw All Views (Перерисовать все виды) `
Expert Mode (Переход и режим эксперта) Ctrl+X
Общие параметры работы
Перейти в окно проекции Front (Спереди) FПерейти в окно проекции Тор (Сверху) Т
Перейти в окно проекции Bottom (Снизу) В
Перейти в окно проекции Left (Слева; L
Перейти к окно проекции Perspective (Перспектива) Р
Создать вид из камеры С
Создать вил со стороны пользователя U
Создать вид из источника света Shift+4
Посчитать количество полигонов в сцене 7
Отобразить/Скрыть камеры Shitt+C
Отобразить/Скрыть геометрию Shift+C
Отобразить/Скрыть сетку G
Отобразить/Скрыть вспомогательные объекты Shift+H
Отобразить/Скрыть источники освещения Shitt+L
Отобразить/Скрыть системы частиц Shift+P
Отобразить/Скрыть сплайны Shift+S
Отобразить/Скрыть объемные деформации Shift+W
Основная панель инструментов
Undo (Отменить) Ctrl+ZRedo (Вернуть) Ctrl+Y
Select Object (Выделить объект) Q
Select by Name (Выделить по имени) Н
Выбрать тип выделения Ctrl+F
Select and Move (Выделить и переместить) W
Select and Rotate (Выделить и повернуть) Е
Select and Scale (Выделить и масштабировать) R
Align (Выровнять) Alt+A
Сочетания, дублирующие кнопки на панелях инструментов
Многие пользователи считают, что при помощи кнопок на панелях инструментов очень удобно работать. На основную панель инструментов по умолчанию вынесены самые используемые команды 3ds max 7.Однако во многих случаях гораздо более удобно использовать сочетания клавиш вместо кнопок панели инструментов. Объясняется это очень просто: мышь обычно используется для работы в окнах проекций, для выполнения операций с объектами. Таким образом, чтобы нажать кнопку па панели инструментов, приходится переключать свое внимание с рабочей области. Это неудобно, а иногда даже раздражает. Чтобы не тратить время на поиск нужной кнопки, необходимо запомнить сочетания клавиш, при помощи которых выполняются те же команды. Тем более что при работе с мышью в окнах проекций вторая рука остается свободной и может нажимать нужные кнопки для вызова команд.
Сочетания, дублирующие пункты главного меню
Многим начинающим пользователям 3ds max 7 выполнение основных команд при помощи главного меню кажется наиболее удобным. Действительно, такой подход имеет свои достоинства.Главным можно считать то, что в пунктах главного меню все команды имеют названия, что существенно облегчает пользователю поиск нужных. Однако использование пунктов главного меню не является самым удобным и быстрым способом выполнения команд.
Максимальный комфорт при работе с программой может принести только знание сочетаний клавиш. Изучить их можно постепенно, используя команды главного меню; рядом с некоторыми командами указаны соответствующие сочетания.
Вызов пунктов главного меню
File (Файл) Alt+FEdit (Редактировать) Alt+E
Tools (Инструменты) Alt+T
Group (Группировать) Alt+G
Views (Просмотр) Alt+V
Create (Создание) Alt+C
Modifiers (Модификаторы) Alt+O
Character (Персонаж) Alt+H
Graph Editors (Графические редакторы) Alt+D
Rendering (Визуализация) Alt+R
Customize (Настройка) Alt+U
MAXScript Alt+M
Бизнес в интернете: Сайты - Софт - Языки - Дизайн
- Киберсантинг
- Киберсантинг как бизнес
- Виды Киберсантинга
- Создание игр
- Дизайн как бизнес
- Dreamweaver
- PHP
- Homesite
- Frontpage
- Studio MX
- Сайтостроительство
- Citrix MetaFrame
- Стили сайта
- ActiveX на сайте
- HTML как основа сайта
- Adobe GoLive
- Что такое WEB
- Мобильные WAP сайты
- 3D графика на сайтах
- 3DS MAX графические решения
- Графика в 3D Studio MAX и на сайте