Моделювання сплайна

Одін з ефективних способів створення тривимірних моделей — використання техніки моделювання сплайна. Зрештою створення моделі за допомогою сплайнів (тривимірних кривих) зводиться до побудови каркаса сплайна, на основі якого створюється огинаюча тривимірна геометрична поверхня.

Cплайновиє примітиви

Онлайнові примітиви є таким же робочим матеріалом, як і простими тривимірними об'єктами, що створюються в 3ds max 7. Онлайновий інструментарій програми включає наступні фігури (мал. 3.38):

Мал. 3.38. Сплайновиє форми

•  Line (Лінія);
•  Circle (Коло);
•  Arc (Дуга);
•  Ngon (Багатокутник);
•  Text (Онлайновий текст);
•  Section (Перетин);
•  Rectangle (Прямокутник);
•  Ellipse (Еліпс);
•  Donut (Кільце);
•  Star (Багатокутник у вигляді зірки);
•  Helix (Спіраль).

Щоб створити об'єкт сплайна, перейдіть на вкладку Create (Створення) командній панелі в категорію Shapes (Форми)виберіть рядок Splines (Сплайни) і натисніть кнопку створюваного примітиву. Всі примітиви сплайнів мають схожі налаштування. Наприклад, кожен описаний об'єкт має два обов'язкові сувої налаштувань: Rendering (Візуалізація) і Interpolation (Інтерполяція) (мал. 3.39).

Мал. 3.39. Два загальні сувої налаштувань всіх онлайнових примітивів

За умовчанням примітиви сплайнів не відображаються на етапі візуалізації і використовуються як допоміжні об'єкти для створення моделей з складною геометрією. Проте будь-який примітив сплайна може виступати в сцені як самостійний об'єкт. За відображення об'єкту у вікні проекції і на етапі візуалізації відповідає сувій налаштувань Rendering (Візуалізація). Якщо встановити прапорець Renderable (Що візуалізується)об'єкт на етапі візуалізації стає видимим. Включений параметр Display Render Mesh (Показувати сітку візуалізації) дозволяє візуалізувати примітив сплайна у вікні проекції з урахуванням товщини сплайна, яка регулюється параметром Thickness (Товщина). Створюваний сплайн характеризується також кількістю сторін Sides (Кількість сторін) і кутом їх розташування Angle (Кут). Мінімальна кількість сторін сплайна — 3 (такий сплайн має трикутний перетин). Сувій налаштувань Interpolation (Інтерполяція) визначає кількість кроків інтерполяції сплайна (кількість сегментів між вершинами об'єкту). Встановлений прапорець Optimize (Оптимізація) служить для оптимізації сплайна.

Редагування сплайнів

Будь-який онлайновий примітив можна перетворити в так званий Editable Spline (Редагований сплайн)який дозволяє змінювати форму об'єктів.

РАДА

Можна не перетворювати фігуру сплайна Editable Spline (Редагований сплайн)а призначити об'єкту модифікатор Edit Spline (Редагувати сплайн). В результаті застосування цього модифікатора об'єкт наділяється всіма властивостями редагованого сплайна.

УВАГА

На відміну від всіх онлайнових примітивів, об'єкт Line (Лінія) за умовчанням володіє всіма властивостями редагованого сплайна, тому конвертувати його в редагований сплайн не має сенсу.

Для перетворення сплайна в редагований клацніть на нім правою кнопкою миші і в контекстному меню, що з'явилося, виберіть команду Convert To > Convert to Editable Spline (Перетворити > Перетворити в редагований сплайн) (мал. 3.40). Форма об'єкту сплайна, перетвореного в редагований сплайн, може бути відкоректована на наступних рівнях підоб'єктів: Vertex (Вершина) Segments (Сегменти) і Spline (Сплайн). Для переходу в один з цих режимів редагування виділите об'єкт, перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі і, розвернувши список в стеку модифікаторів, перемкнетеся в потрібний режим редагування.

Мал. 3.40. Відкриття підміню Convert To (Перетворити)

РАДА

Перемикатися між режимами редагування можна за допомогою кнопок в свиті Selection (Виділення)який присутній в кожному режимі (мал. 3.41).

Мал. 3.41. Сувій налаштувань Selection (Виділення)

Редагований сплайн має велика кількість налаштувань, які дозволяють вносити будь-які зміни до структури об'єкту. Наприклад, за допомогою кнопки Attach (Приєднати) у свиті Geometry (Геометрія) налаштувань об'єкту ви можете приєднати до даного об'єкту будь-який інший наявний в сцені. У режимі редагування підоб'єктів Vertex (Вершина) можна змінити характер поведінки кривої в точках зламів. Точки зламу — це ділянки, в яких крива згинається. Вони можуть виглядати по-різному: у вигляді гострих кутів або закруглених ділянок. Щоб змінити характер зламу, в налаштуваннях режиму редагування Vertex (Вершина) встановите перемикач New Vertex Type (Тип зламу вершини) у одне з положень: Linear (Прямій) Bezier (Безье) Smooth (Згладжений) або Bezier Corner (Кут Безье). Тип зламу вершин можна також змінити за допомогою контекстного меню. Для цього потрібно виділити необхідні вершини, клацнути правою кнопкою миші у вікні проекції і вибрати характер зламу.

Залежно від характеру зламу виділені вершини по-різному відображаються у вікні проекції — вершини типів Bezier (Безье) і Bezier Corner (Кут Безье) мають спеціальні маркери, за допомогою яких можна управляти формою викривлення.

Створення тривимірних об'єктів на основі сплайнів

Як ми вже говорили вище, на основі фігур сплайнів можна створювати складні геометричні тривимірні об'єкти. Для цього використовуються модифікатори Surface (Поверхня) Lathe (Обертання навколо осі) Extrude (Витискування) і Bevel (Витискування з скосом). Розглянемо найбільш часто використовувані способи створення тривимірних об'єктів на основі сплайнів.

Створення поверхонь обертання

Якщо придивитися до об'єктів, які нас оточують, то можна відмітити, що багато хто з них володіє осьовою симетрією. Наприклад, плафон люстри, тарілки, келихи, глеки, колони і так далі Всі ці об'єкти в тривимірній графіці створюються як поверхні обертання профілю сплайна навколо деякої осі за допомогою модифікатора Lathe (Обертання навколо осі). Цей модифікатор призначається створеному сплайну, після чого у вікні проекції з'являється тривимірна поверхня, утворена обертанням сплайна навколо деякої осі. Крива сплайна може бути розімкненою або замкнутою. Налаштування модифікатора (мал. 3.42) дозволяють встановити тип поверхні, що вийшла в результаті обертання профілю сплайна. Це може бути Editable Mesh (Редагована поверхня) NURBS Surface (NURBS-поверхность) або Editable Patch (Редагована патч-поверхня). Окрім цього, при створенні об'єкту можна встановлювати кут обертання профілю в діапазоні від 0 до 360°.

Мал. 3.42. Налаштування модифікатора Lathe (Обертання навколо осі)

ПРИМІТКА

Використання модифікатора Lathe (Обертання навколо осі) описано в разд «Урок 2. Моделювання очей персонажа» даного розділу.

Модифікатори Extrude (Витискування) і Bevel (Витискування з скосом)

При створенні тривимірних моделей часто використовуються стандартні модифікатори Extrude (Витискування) і Bevel (Витискування з скосом)які схожі по своїй дії і застосовуються до будь-якої форми сплайна

Мал. 3.43. Налаштування модифікатора Bevel (Витискування з скосом)

Результатом дії цих модифікаторів на сплайн є поверхня, створена перетином вибраної форми сплайна.

Різниця між цими модифікаторами полягає в тому, що при використанні Bevel (Витискування з скосом) можна додатково управляти величиною скосу видавлюваних граней. Крім того, модифікатор Bevel (Витискування з скосом) дозволяє застосовувати трирівневе витискування, за допомогою якого можна надавати красиву форму краям видавленої фігури. На мал. 3.43 показані налаштування модифікатора Bevel (Витискування з скосом).

Особливо зручно використовувати модифікатори Extrude (Витискування) і Bevel (Витискування з скосом) при розробці логотипів і роботі з об'ємним текстом. Якщо у вікні проекції створити форму сплайна Text (Текст)а потім застосувати до неї один з модифікаторів витискування, вийде об'ємний напис. З нею можна працювати, як і з будь-яким іншим тривимірним об'єктом (мал. 3.44). Якщо небагато пофантазувати, то можна знайти немало способів використання об'ємного тексту в тривимірних сценах: від вивіски при вході в магазин до ялинкових прикрас.

Мал. 3.44. Об'ємний текст, створений за допомогою витискування

Головним налаштуванням модифікаторів Extrude (Витискування) і Bevel (Витискування з скосом) є амплітуда витискування. Для модифікатора Bevel (Витискування з скосом) — це параметр Height (Висота)а для Extrude (Витискування) — Amount (Величина). Величину скосу задає параметр Outline (Масштаб).

Ще один модифікатор, що застосовується для витискування, — Bevel Profile (Витискування з скосом за заданим профілем). Він діє на сплайн аналогічно Bevel (Витискування з скосом) з тією лише різницею, що в його налаштуваннях необхідно указувати тривимірну криву, уздовж якої видавлюватиметься сплайн (мал. 3.45). Модифікатор Extrude (Витискування) має декілька менші можливості в порівнянні з Bevel Profile (Витискування з скосом за заданим профілем)проте розробники тривимірної графіки дуже часто використовують Extrude (Витискування). Зокрема, з його допомогою зручно створювати геометрію приміщень, моделюючи складні коридори.

Мал. 3.45. Налаштування модифікатора Bevel Profile (Витискування з скосом за заданим профілем)

ПРИМІТКА

Моделювання з використанням тривимірних кривих детально розглянуте в разд. «Урок 3. Моделювання консервного ножа» даного розділу.