Урок 3. Моделювання консервного ножа

Моделювання на основі сплайнів дуже часто використовується розробниками тривимірної графіки в складних проектах.

Мал. 3.68. Модель консервного ножа, створена за допомогою тривимірних кривих

Оскільки в основі кожної тривимірної поверхні лежить сітчаста оболонка, моделювання за допомогою тривимірних кривих дозволяє імітувати будь-яку форму об'єкту. Разом з цим об'єкти сплайнів можуть виступати в ролі допоміжних інструментів для опису геометрії тіла. Розглянемо простий приклад використання техніки моделювання сплайна для створення моделі консервного ножа (мал. 3.68). Кінцева модель повинна складатися з чотирьох елементів, кожен з яких створимо за допомогою сплайнів.

Створення першого елементу

Для створення першого елементу перемкнетеся у вікно проекції Тор (Зверху) і за допомогою інструменту Line (Лінія) декількома клацаннями миші створіть криву, показану на мал. 3.69. Звернете увагу, що потрібно створити замкнутий сплайн, тобто остання вершина кривої повинна збігтися з початковою. Для цього необхідно зробити останнє клацання миші на першій вершині і у вікні Spline (Сплайн) (мал. 3.70) ствердно відповісти на питання, натиснувши Так.

Мал. 3.69. Елемент консервного ножа, створений за допомогою інструменту Line (Лінія)

Мал. 3.70. Вікно Spline (Сплайн)

ПРИМІТКА

Нагадаємо, що для створення об'єкту Line (Лінія) необхідно перейти в категорію Shapes (Форми) на вкладку Create (Створення) командній панелі і натиснути відповідну кнопку.

Результат, який ви при цьому отримаєте, буде далекий від ідеального.

На відміну від отриманої, шукана крива повинна мати різні типи зламу в точках вигину: на передбачуваних вістрях злам має бути лінійним, а у всіх інших крапках — плавним.

Мал. 3.71. Режим редагування Vertex (Вершина) об'єкту Line (Лінія)

Щоб виправити ситуацію, необхідно уручну встановити тип зламу в кожній крапці.

Для цього виділите об'єкт у вікні проекції Тор (Зверху)після чого перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі.

Розкрійте рядок Line (Лінія) у стеку модифікаторів, клацнувши після значка плюса. Перемкнетеся в режим редагування Vertex (Вершина) (мал. 3.71).

У вікні проекції виділите одну або декілька вершин об'єкту, в яких вам необхідно змінити характер зламу.

РАДА

Для виділення декількох вершин натисніть і утримуйте клавішу Ctrl.

Для зміни характеру зламу виділених вершин клацніть правою кнопкою миші у вікні проекції і в контекстному меню виберіть необхідний тип зламу, наприклад Smooth (Згладжений) (мал. 3.72).

Тип зламу Corner (Кут) повинні мати тільки ті вершини, які розташовані на торцях консервного ножа, решті вершин потрібно привласнити Smooth (Згладжений) або Bezier Corner (Кут Безье) (мал. 3.73).

Мал. 3.72. Вибір характеру зламу в контекстному меню

Мал. 3.73. Вид сплайна після зміни характеру зламу вершин

УВАГА

Для поліпшення форми сплайна для деяких вершин потрібно буде не тільки змінити характер зламу, але і перемістити їх.

Тепер необхідно виконати операцію Extrude (Витискування). Після використання однойменного модифікатора буде створена тривимірна поверхня з перетином створеного сплайна.

Виділите об'єкт у вікні проекції, перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі, розкрійте список Modifier List (Список модифікаторів) і виберіть в нім модифікатор Extrude (Витискування).

У налаштуваннях модифікатора вкажіть наступні значення параметрів: Amount (Величина) — 4,5 Segments (Кількість сегментів) — 3. Встановите перемикач Output (Результат) у положення Mesh (Поверхня).

Щоб об'єкт став суцільним, в області Capping (Налаштування замкнутої поверхні) встановите прапорці Cap Start (Замкнута поверхня на початку) і Cap End (Замкнута поверхня в кінці). Після цього об'єкт прийме вигляд, показаний на мал. 3.74.

Мал. 3.74. Вид об'єкту після виконання операції витискування

Створення другого елементу

Для створення другого елементу перейдіть у вікно проекції Left (Зліва) і створіть ще один об'єкт Line (Лінія) форми, показаної на мал. 3.75. При необхідності зміните характер зламу вершин так, як описано вищим. При моделюванні об'єктів за допомогою тривимірних кривих часто виникає необхідність вирівняти яку-небудь точку сплайна. Робиться це аналогічно вирівнюванню тривимірних об'єктів. У нашому випадку необхідно вирівняти крайні вершини кривої по одній координаті Y. Для цього зробіть наступне.

1. Перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі.

2. Розкрійте список Line (Лінія) у стеку модифікаторів, клацнувши на значку «плюс».

3. Перемкнетеся в режим редагування Vertex (Вершина).

4. У вікні проекції виділите крайню вершину об'єкту.

5. Виконаєте команду Tools > Align (Інструменти > Вирівнювання) або скористайтеся поєднанням клавіш Alt+a. При цьому курсор змінить форму.

6. Клацніть в будь-якому місці кривої.

7. На екрані з'явиться вікно Align Selection (Вирівнювання виділених об'єктів)у якому необхідно вказати, за яким принципом відбуватиметься вирівнювання. Звернете увагу, що перемикач Current Object (Об'єкт, який вирівнюється) буде неактивний (мал. 3.76). Таку ситуацію можна пояснити тим, що вершина, яка в даному випадку є об'єктом, що вирівнюється, — це умовний об'єкт, що не має геометричних розмірів. Саме тому не можна вказати його параметри.

Мал. 3.75. Заготівка другого елементу консервного ножа

Мал. 3.76. Вікно Align Sub-object Selection (Вирівнювання виділених підоб'єктів)

8. Встановите прапорець Y Position (Y-позиция).

9. Встановите перемикач Target Object (Об'єкт, щодо якого вирівнюється) у положення Minimum (По мінімальних координатах вибраних осей).

Натисніть кнопку ОК.

Тепер необхідно створити дзеркальну копію створеного сплайна і сумістити тривимірну криву з її копією. Для цього перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі. Розкрійте рядок Line (Лінія) у стеку модифікаторів, клацнувши на значку плюса. Перемкнетеся в режим редагування Spline (Сплайн) (мал. 3.77).

Мал. 3.77. Режим редагування Spline (Сплайн) об'єкту Line (Лінія)

У свиті налаштувань Geometry (Геометрія) встановите прапорці Automatic Weldinq (Автоматично з'єднати) і Сміттю (Копіювати). Виберіть варіант Mirror Vertically (Відобразити вертикально) і натисніть кнопку Mirror (Дзеркало) (мал. 3.78).

Ви отримаєте дзеркальну копію сплайна, яку потрібно перемістити так, щоб вершини двох об'єктів збіглися (мал. 3.79). Через те, що встановлений прапорець Automate Welding (Автоматично з'єднати)вершини автоматично об'єднуються.

Мал. 3.78. Вид об'єкту після створення дзеркальної копії

Після виконання цих дій вийшла замкнута крива. Вийдіть з режиму редагування Spline (Сплайн) і виділите весь об'єкт. Виконаєте команду Edit > Clone (Правка > Клонувати).

У вікні, що з'явилося Clone Options (Параметри клонування) виберіть варіант клонування Сміттю (Незалежна копія об'єкту).

При цьому клонований об'єкт володітиме тими ж параметрами, що і початковий.

Клацніть правою кнопкою миші у вікні проекції, виберіть в контекстному меню команду Scale (Масштабування) і збільште клонований об'єкт в плоскості XY (мал. 3.80).

Мал. 3.79. Поєднання дзеркальної копії і оригіналу

Мал. 3.80. Вид об'єктів після виконання операції Scale (Масштабування)

Вирівняйте отриманий об'єкт щодо початкового. Для цього у вікні Align Selection (Вирівнювання виділених об'єктів) виберіть наступні параметри.

1. Встановите прапорець Y Position (Y-позиция).

2. Встановите перемикач Current Object (Об'єкт, який вирівнюється) у положення Center (По центру).

3. Встановите перемикач Target Object (Об'єкт, щодо якого вирівнюється) у положення Center (По центру).

4. Натисніть кнопку Apply (Застосувати).

5. Встановите перемикач Current Object (Об'єкт, який вирівнюється) у положення Pivot Point (Опорна точка).

6. Встановите перемикач Target Object (Об'єкт, щодо якого вирівнюється) у положення Center (По центру).

Натисніть кнопку ОК (мал. 3.81).

Мал. 3.81. Вид об'єктів після вирівнювання

Виділите клонований об'єкт, перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі. У свиті Geometry (Геометрія) налаштувань виділеного об'єкту (мал. 3.82) натисніть кнопку Attach (Приєднати)щоб приєднати до об'єкту початковий сплайн. Підведіть покажчик миші до сплайна — покажчик змінить свою форму (мал. 3.83).

Мал. 3.82. Кнопка Attach (Приєднати) в свиті Geometry (Геометрія) налаштувань виділеного сплайна

Тепер необхідно виконати операцію Extrude (Витискування). Після використання однойменного модифікатора буде створена тривимірна поверхня з перетином створеного сплайна. Виділите об'єкт у вікні проекції, перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі, розкроїте список Modifier List (Список модифікаторів) і виберіть в нім модифікатор Extrude (Витискування).

У налаштуваннях модифікатора вкажіть наступні значення: Amount (Величина) -26, Segments (Кількість сегментів) - 3.

У області Output (Результат) налаштувань модифікатора для підсумкового об'єкту виберіть тип Mesh (Поверхня).

Щоб об'єкт став суцільним, в області Capping (Налаштування замкнутої поверхні) встановите прапорці Cap Start (Замкнута поверхня на початку) і Cap End (Замкнута поверхня в кінці). Після цього об'єкт прийме вигляд, показаний на мал. 3.84.

Мал. 3.83. Об'єднання сплайнів

Мал. 3.84. Вид об'єкту після виконання операції Extrude (Витискування)

Створення третього елементу

Третій елемент консервного ножа найпростіший. Він сполучає ручку і металеву основу, яку ми вже створили.

Для створення цього елементу перемкнетеся у вікно проекції Тор (Зверху) і за допомогою інструменту Line (Лінія) створіть криву, показану на мал. 3.85, так, щоб вона починалася з середини другого елементу консервного ножа і злегка виступала за його край з іншого боку. При необхідності зміните характер зламу вершин так, як описано вищим.

Мал. 3.85. Створення третього елементу консервного ножа

Виділите створений сплайн і перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі. Розкрійте список Modifier List (Список модифікаторів) і виберіть в нім модифікатор Lathe (Обертання навколо осі).

Даний модифікатор дозволяє отримати поверхню обертання із заданим профілем сплайна.

У свиті Parameters (Параметри) налаштувань модифікатора Lathe (Обертання навколо осі) (мал. 3.86) виберіть вісь, навколо якої відбуватиметься обертання сплайна, натиснувши кнопку Y у області Direction (Напрям). Після цього у вікні проекції сплайн перетвориться на фігуру обертання навколо вибраної осі.

Мал. 3.86. Налаштування модифікатора Lathe (Обертання навколо осі)

Отримана модель не зовсім схожа на об'єкт, який нам необхідно створити, удосконалимо його.

Визначимо положення для осі обертання. Для цього в області Align (Вирівнювання) налаштувань модифікатора натисніть кнопку Min (Мінімальний).

Вибрана раніше вісь обертання буде автоматично вирівняна по краю моделі.

Залишилося вибрати тип редагованої поверхні, з якою надалі належить працювати.

За допомогою перемикача Output (Результат) у налаштуваннях модифікатора можна вибрати один з трьох типів поверхні: Patch (Полігональна поверхня) Mesh (Поверхня) і NURBS (NURBS-поверхность).

Оскільки при створенні попередніх елементів моделі ми використовували тип Mesh (Поверхня)виберіть його і для цього елементу.

ПРИМІТКА

Залежно від того, в якому напрямі ви будували сплайн, може вийти, що створена вами поверхня обертання набуде форми, що вивернула (мал. 3.87). В цьому випадку в налаштуваннях модифікатора встановите прапорець Flip Normals (Обернути нормалі). Отриманий об'єкт виглядатиме, як показано на мал. 3.88.

Мал. 3.87. Об'єкт з неправильним розташуванням нормалі

Мал. 3.88. Третій елемент консервного ножа готовий

Створення ручки

Перейдемо до створення останнього елементу моделі — ручки. Оскільки цей елемент має осьову симетрію, створювати його будемо як тривимірний об'єкт, утворений обертанням профілю сплайна навколо осі. Як ви пам'ятаєте, для цього використовується модифікатор Lathe (Обертання навколо осі).

Для створення ручки консервного ножа перемкнетеся у вікно проекції Тор (Зверху) і за допомогою інструменту Line (Лінія) створіть криву, показану на мал. 3.89.

При необхідності зміните характер зламу вершин так, як описано вищим.

Мал. 3.89. Створення форми ручки консервного ножа

Виділите створений сплайн і перейдіть на вкладку Modify (Зміна) командній панелі. Розкрійте список Modifier List (Список модифікаторів) і виберіть в нім модифікатор Lathe (Обертання навколо осі). Об'єкт при цьому придбає вигляд, зображений на мал. 3.90.

Як бачите, це не зовсім те, що нам потрібне, тому встановимо деякі параметри модифікатора.

У свиті Parameters (Параметри) налаштувань модифікатора Lathe (Обертання навколо осі) виберіть вісь, навколо якої відбуватиметься обертання сплайна, натиснувши кнопку Y в області Direction (Напрям). Після цього у вікні проекції сплайн перетвориться у фігуру обертання навколо вибраної осі.

Мал. 3.90. Об'єкт після застосування модифікатора Lathe (Обертання навколо осі)

Тепер визначимо положення осі обертання. Для цього в області Align (Вирівнювання) налаштувань модифікатора натисніть кнопку Min (Мінімальний).

Вибрана раніше вісь обертання, буде автоматично вирівняна по краю моделі. Залишилося вибрати тип редагованої поверхні, з якою надалі належить працювати.

За допомогою перемикача Output (Результат) у налаштуваннях модифікатора можна вибрати один з трьох типів поверхні: Patch (Полігональна поверхня) Mesh (Поверхня) і NURBS (NURBS-поверхность).

Оскільки при створенні попередніх елементів моделі ми використовували тип Mesh (Поверхня)виберіть його і для цього елементу (мал. -1У1).

ПРИМІТКА

Залежно від того, в якому напрямі ви будували сплайн, може вийти що створена вами поверхня обертання набуде форми, що вивернула, В цьому випадку в налаштуваннях модифікатора встановите прапорець Flip Normals (Обернути нормалі).

Мал. 3.91. Об'єкт після застосування модифікатора Lathe (Обертання навколо осі) і завдання відповідних налаштувань

Мал. 3.92. Вид координатних осей після натиснення кнопки Affect Pivot Only (Впливати тільки на опорну точку)

Якщо тепер подивитися на модель у вікні проекції, можна відмітити, що координати опорної точки не збігаються з координатами центру об'єкту Це дуже поширена проблема, що виникає в процесі моделювання об'єктів Щоб управляти положенням центру локальної системи координат, необхідно виділити об'єкт, перейти на вкладку Hierarchy (Ієрархія) командній панелі, натиснути кнопку Reset Pivot (Задати опорну точку) у області Move/Rotate/Scale (Перемещеніє/вращеніє/масштабірованіє) свита налаштувань Adjust Pivot (Встановити опорну точку)натиснути кнопку Affect Pivot Only (Впливати тільки на опорну точку) При цьому осі координат змінять свій вигляд (мал. 3.92). Тепер потрібно задати параметри вирівнювання в області Alignment (Вирівнювання) (рис 3 93)

Мал. 3.93. Вкладка Hierarchy (Ієрархія) командної панелі

Мал. 3.94. Модель консервного ножа

Мал. 3.95. Консервний ніж із заклепками

Ручка консервного ножа готова.

Залишилося сумістити цей елемент моделі з іншими за допомогою вже відомої вам операції вирівнювання.

Ніж готовий (мал. 3.94).

РАДА

Часто при створенні тривимірних моделей чи не головну роль грають невеликі деталі, які роблять об'єкт реалістичнішим. Для консервного ножа такими деталями є заклепки, розташовані на його металевій частині. Спробуйте створити їх самостійно за допомогою стандартного примітиву Sphere (Сфера) (мал. 3.95).

Підведемо підсумки — в цьому уроці ви навчилися:

•  моделювати об'єкти на основі сплайнів;
•  використовувати інструмент Line (Лінія);
•  створювати замкнутий сплайн;
•  редагувати тривимірні криві в режимах редагування Vertex (Вершина) і Spline (Сплайн);
•  змінювати характер зламу кривої у вибраних крапках;
•  створювати дзеркальну копію сплайна і суміщати її з початковим об'єктом;
•  використовувати інструмент Attach (Приєднати) для об'єднання сплайнів;
•  застосовувати модифікатори Extrude (Витискування) і Lathe (Обертання навколо осі);
•  виконувати операцію Scale (Масштабування);
•  управляти положенням центру локальної системи координат.

Ви також закріпили свої навики, які торкаються:

•  створення стандартних примітивів;
•  виділення об'єктів;
•  вирівнювання об'єктів щодо один одного;
•  виконання операції Move (Переміщення);
•  клонування об'єктів;
•  застосування до об'єктів модифікаторів;
•  установки налаштувань модифікаторів.

Copyright © 3Dmax7, 2009-2024