Объекты, упрощающие архитектурную визуализацию
Nbsp; Федеральное агентство по образованию Белгородский государсвенный технологический университет им. В.Г. Шухова
М. Э. Гумберидзе
ИНТЕРАКТИВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Утверждено ученым советом университета в качестве учебного пособия для студентов специальности 270301 Архитектура и 270302 - Дизайн архитектурной среды
Белгород
2010
УДК 004.92(07)
ББК 32.973.26-018.2я7
Г94
Рецензенты:
канд. тех. наук, зав. кафедрой информационных систем и технологий ИПКА ФГОУ ВПО БелГСХА Миронов А. Л.,
канд. тех. наук, доц. Подгорный Н. Н.
Гумберидзе, М. Э.
Г94 Интерактивные графические системы, лабораторный практикум: учебное пособие/ М. Э Гумберидзе, -4.9. – Белгород: Изд – во БГТУ, 2009.-00с.
В учебном пособии изложены краткие теоретические сведения и задания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Интерактивные графические системы».
Темы учебного пособия выбраны в соответствии с учебным планом и рабочей программой, теоретический и практический материал пособия предназначен для приобретения студентами базовых навыков в работе с графическим редактором 3DS MAX. Студенты должны получить навыки работы в этой программе: моделирование архитектурных интерьеров и фасадов, анимация персонажей, фотореалистичные сцены, визуализация физических процессов. Масштабируемость и модульная структура пакета позволяет получить конечный результат за несколько часов работы
|
|
|
Учебное пособие предназначено для студентов дневной формы обучения специальностей 270301 Архитектура и 270302 Дизайн архитектурной среды.
Издание публикуется в авторской редакции.
УДК 004.92(07)
ББК 32.973.26-018.2я7
© Белгородский государственный технологический университет (БГТУ) им.В.Г. Шухова, 2010
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение..................................................................................................................... 4
Лабораторная работа №1.
Интерфейс программы 3 DS MAX. Создание и редактирование геометрических примитивов 5
Лабораторная работа №2.
Формы и составные объекты. Модификаторы. Создание моделей при помощи булевых операций. 19
Лабораторная работа №3.
Создание материалов и применение их к объектам. Редактирование материалов. Типы материалов 3 DS MAX. Библиотеки материалов.слои. Работа со слоями. Палитра слои. Стили слоев............ 34
Лабораторная работа №4.
Основы анимации.................................................................................................... 54
Лабораторная работа №5.
Визуализация............................................................................................................ 66
Библиографический список.................................................................................. 78
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
Учебное пособие предназначено для изучения 3DS MAX по программе Autodesk 3DS Max.
Материал пособия построен таким образом, чтобы им было удобно пользоваться. Пособие разделено на пять тем: вводный курс, моделирование, текстурирование, анимация и визуализация. Каждая тема состоит из теории, которая позволяет студенту повторить информацию, полученные во время лекционных занятий, примеры выполнения работы по данной теме и контроля полученных навыков работы по предложенной части. Таким образом, сочетая теорию и практику, каждая часть пособия дает представление о функциях, свойствах и принципах положенных в основу 3ds Max а так же показывает, каким образом полученные знания следует применять в реальных ситуациях.
После изучения дисциплины студент сможет разработать практические методы для создания модели, освещения и анимации, подготавливать сцену к визуализации, пользоваться различными трехмерными эффектами, регистрировать разные состояния сцены.
Автор выражает благодарность студентам Черкашину А., Швоеву А., Ращенко А.за помощь оказанную при подготовке пособия к изданию.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ 3 DS MAX. СОЗДАНИЕ И РЕДАКТИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИМИТИВОВ
|
|
|
Цель работы:Знакомство с интерфейсом программы. Ознакомиться с представлением информации на экране. Работа с файлами. Меню команд. Управление видовыми окнами проекций
Задача: Освоитьэлементы пользовательского интерфейса. Манипулировать видовыми окнами и настраивать их конфигурацию Пользоваться панелью команд для создания простых объектов Манипулировать объектом в видовом окне с помощью элементов управления.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
После запуска 3DS MAX на экране монитора появляется приведенный ниже графический пользовательский интерфейс приложения 3ds Max (Рис. 1.1). Любая программа и тем более такая сложно структурированная, требует некоторого времени на ознакомление с методами управления, навигации настройки пользовательской рабочей среды. Пользовательский интерфейс расположен в определенном логическом порядке, упрощающем дальнейшее применение
Рис.1.1.
В видовых окнах отображается сцена, с которой работают в текущий момент. По умолчанию сцена в 3ds Max отображается в четырех окнах проекций - вид слева, сверху, спереди и в перспективе (рис. 1.1). При этом в трех окнах объекты показаны схематически, а в окне перспективы - в трехмерном представлении. Окно проекции, в котором на данный момент ведется работа, подсвечивается желтым цветом и называется активным. При необходимости вид в каждом из окон проекций можно изменять. На сцену можно смотреть не только спереди, сверху и слева, но и справа, снизу и сзади. Для изменения вида в окне проекции нужно щелкнуть на названии окна правой кнопкой мыши и выбрать вариант отображения сцены в меню Views (Вид). Расположение видовых окон можно менять в диалоговом окне Viewport Configuration (Конфигурация окон), в котором нужно выбрать закладку Layout того же меню Views.
|
|
|
В правом нижнем углу окна программы расположены кнопки управления окнами проекций. Они предназначены для регулировки параметров изображения сцены в активном окне путем смещения точки ее наблюдения рис 1.2.
Рис 1.2
1 Zoom (Масштаб) — кнопка подключения режима изменения мышью масштаба изображения, находящегося в активном окне проекции;
2 Zoom All (Масштаб) — кнопка подключения режима изменения масштаба изображений во всех окнах проекций;
3раскрывающая панель с двумя кнопками:
а) Zoom Extents (Содержимое целиком в окне) — кнопка автоматического изменения масштаба активного окна проекции для полного отображения в нем всех объектов сцены;
б) Zoom Extents Selected (Выделенное целиком в окне) — кнопка автоматического изменения масштаба активного окна для полного отображения в нем выделенных объектов сцены;
4 раскрывающая панель с двумя кнопками:
а) Zoom All Extents (Содержимое целиком во всех окнах) — кнопка автоматического изменения масштаба всех окон проекций для полного отображения в них всехобъектов сцены;
б) Zoom All Extents Selected (Выделенное целиком во всех окнах) — кнопка автоматического изменения масштаба всех окон для полного отображения в них выделенных объектов сцены;
5 раскрывающая панель с двумя кнопками:
а) Field-of-View (Поле зрения) — кнопка подключения режима регулирования мышью поля зрения в активном окне центральной проекции;
б) Zoom Region (Масштаб области) — кнопка подключения режима отображения с максимальным масштабом заданной прямоугольной области выбранного окна ортографической проекции;
6 раскрывающая панель с двумя кнопками:
а) Pan View (Прокрутка вида) — подключение режима перемещения мышью содержимого активного окна проекции в его плоскости;
б) Walk Through (Проход сквозь) — подключение режима перемещения в пространстве в окне центральной проекции с помощью клавиш-стрелок при нажатой кнопке мыши;
7 Раскрывающая панель с тремя кнопками:
а)Arc Rotate (Повернуть) — подключает режим поворота в пространстве плоскости проекции активного окна относительно центра текущей системы координат, для чего используется трекбол вращения (окружность желтого цвета с четырьмя маркерами
б) Arc Rotate Selected (Повернуть относительно выделенного) — подключает режим поворота в пространстве плоскости проекции выбранного окна относительно центра выделенной группы объектом.
Давайте ознакомимся с атрибутами составляющих интерфейс 3ds max
Кнопка – элемент управления для вызова команды или диалога в среде Max;
Флажок – элемент управления в форме рельефной квадратной выемки, который принимает одно из двух состояний: если он включен, то содержит «птичку», если выключен, то не имеет никаких меток;
Переключатель – элемент управления в форме круглой рельефной выемки, обычно состоящий из двух и более пунктов, взаимоисключающих друг друга, выбранный отмечается точкой внутри;
Счетчик – элемент управления в форме рельефного прямоугольного поля для набора цифровых данных. В правой части расположены две кнопки-стрелки для изменения значения счетчика с помощью мыши;
Строка- элемент управления в форме рельефного прямоугольного или плоского поля, используемого для ввода символьных данных;
Список – несколько строк, объединенных по смысловому признаку. Каждая из строк, а в некоторых случаях и несколько строк могут быть выбраны щелчком мыши;
Группа Параметров– набор логически объединенных элементов управления, которые располагаются в меню и панелях в рельефной рамке;
Кнопка-флажок– рельефная кнопка, при нажатии на которую происходит переход в другой режим работы, который показывается на кнопке с подсветкой. Для отмены действия нажатой кнопки-флажка необходимо повторно выполнить левый щелчок на ней;
Модальная кнопка– аналогичный кнопке-флажку элемент управления, для отключения действия которого необходимо выбрать другую модальную кнопку;
Список кнопок– кнопка, при нажатии и удерживании которой происходит выпадение панели с набором других кнопок, образующих список. Выбор любого из элементов списка необходимо производить, перемещая мышь и отпуская ее нажатую клавишу на нужной кнопке списка;
Свиток – раскрывающаяся панель с набором элементов управления, объединенных в группы и расположенных одиночно. Свиток в свернутом состоянии выглядит как узкая рельефная горизонтальная кнопка со значком «+» в ее начале. После раскрытия свиток принимает вид панели с рельефной рамкой по периметру и значком «-» в начале заголовка
Панель команд– совокупность наборов инструментов создания и редактирования объектов, настроек параметров анимации и служебных средств среды Max. Эта панель представлена в виде закладок по видам действий. Она содержит шесть вкладок: Создание, Изменение, Иерархия, Движение, Отображение и Утилиты.
В нижней части окна расположена шкала анимации, под ней – координаты преобразований, строка состояния, а также кнопки управления анимацией и видом в окнах проекций.
Следующие важные настройки интерфейса Max включают в себя выбор единиц измерения, установку режимов Привязок и настройку параметров Сетки Координат.
Для выбора Единиц Измерения следует вызвать пункт Units Setup (настройка единиц измерения) из меню Customize(настроить). В появляющемся окне диалога видим набор переключателей для выбора одной из систем: Metric (Метрические), US Standard (Американские), Custom (Пользовательские) и используемые по умолчанию Generic Units(Общие).
Рабочее поле видовых окон для удобства ориентации и отсчетов размеров при создании и редактировании объектов может быть размечено Сеткой Координат – взаимноперпердикулярными служебными линиями. Линии сетки, которые подразделяются на основные и вспомогательные, отстоят друг от друга на расстоянии шага сетки, задаваемого в закладке Home Grid (Сетка) диалогового окна Grid and Snap Setting(Установка Сетки и привязок), вызываемого через пункт меню Customize(Настроить).
Главным назначением сетки состоит в использовании ее линий и их пересечений для применения режима Привязки.
Snaps (Привязки) являются особым режимом создания и редактирования сцены, при котором произвольное перемещение курсора заменяется «привязанным», то есть определенные элементы сцены могут быть использованы как точные ориентиры для указания.
Создание объектов.
Трехмерная графика рассматривает любой предмет как набор простейших объектов. Самые простые объекты в 3 ds Max создается несколькими щелчками мыши.
Для этого удобно использовать Командная панель. Кнопки для создания объектов находятся на вкладке Create (Создание).
В 3ds Max есть множество объектов, которые сгруппированы по категориям. Простейшие объекты называются примитивами и расположены в категории Geometry (Геометрия). В рамках одной категории может быть несколько групп объектов, переключение между которыми выполняется при помощи списка. По умолчанию выделена группа простых примитивов (Standard Primitives) - геометрических объектов самой простой формы. Раскрыв список, вы увидите другие группы объектов .
Чтобы создать объект, нужно нажать кнопку с названием примитива на командной панели, щелкнуть в окне проекции и, удерживая нажатой кнопку мыши, переместить указатель в сторону. Когда объект достигнет желаемого размера, отпустите кнопку мыши. Объекты можно создавать и путем ввода параметров объекта в свитке Keyboard Entry (Ввод с клавиатуры). Для этого после нажатия кнопки с названием примитива перейдите в появившийся ниже свиток, введите параметры объекта, координаты точки расположения и нажмите кнопку Create (Создать).
По умолчанию объекты в окнах проекций отображаются в виде цветных непрозрачных фигур с подсветкой с одной стороны. Такой вариант отображения объектов называется Smooth + Highlights (Сглаживание и блики). Кроме него, существует еще около 10 разных режимов отображения объектов.
Для переключения между ними используется контекстное меню окна проекции. Чтобы его вызвать, нужно щелкнуть на названии окна правой кнопкой мыши (рис. 1.3). Напротив названия того варианта отображения, который используется в данный момент, установлен флажок. На первом уровне меню вы можете видеть не все доступные режимы отображения, так как некоторые находятся в подменю Other (Другие).
Рис. 1.3.
Кроме Smooth + Highlights (Сглаживание и блики), чаще всего используются варианты отображения Wireframe (Каркас), Hidden Line (Скрытые линии), Bounding Box (Габаритный контейнер), а также вспомогательный режим Edged Faces (Контуры ребер).
Режимы Wireframe (Каркас), Hidden Line (Скрытые линии) и Bounding Box (Габаритный контейнер) применяются преимущественно, когда сцена содержит много объектов, и прорисовка их в окнах проекции может занять много времени. При этом в режиме Wireframe (Каркас) можно видеть сетчатую оболочку объекта, в режиме Hidden Line (Скрытые линии) - сетчатую оболочку видимой части модели, а в режиме Bounding Box (Габаритный контейнер) все объекты отображаются в виде ограничивающих прямоугольников.
Вспомогательный режим Edged Faces (Контуры ребер) используется совместно с вариантом Smooth + Highlights (Сглаживание и блики) и с некоторыми другими. Когда он включен, дополнительно отображаются контуры ребер, благодаря чему можно видеть полигональную структуру модели.
Вариант отображения объектов выбирается отдельно для каждого окна проекции.
Настройка объектов
Каждый объект имеет свои параметры, определяющие его размеры и форму. Когда вы создаете объект, эти параметры находятся в нижней части командной панели на вкладке Create (Создание) (рис. 1.4). Если снять выделение с объекта, то параметры отображаться не будут. Если нужно изменить их, можно к ним вернуться. Для этого следует выделить объект и перейти на вкладку Modify (Изменение) командной панели.
Настройки объекта на вкладке Create (Создание)
Каждый примитив имеет свои настройки. Например, основные параметры цилиндра - это высота и радиус, примитив Tube (Трубка) имеет два радиуса и высоту и т. д..
|
Когда объект создается в окне проекции, ему автоматически присваивается имя, состоящее из названия примитива и порядкового номера. Если в сцене два объекта, которые выполнены на основе разных примитивов, то название обоих будет звучать как Название примитива 01. Если имеются два объекта, которые созданы на оcнове одного и того же примитива, они будут иметь имена Название примитива 01 и Название примитива 02.
Если ваша сцена проста, то вас могут вполне устраивать такие названия. Однако если в сцене много объектов, то лучше давать им более понятные имена, например Крыша, Стена, Дерево и т. д. Так вам будет легче ориентироваться в объектах и проще выделять их.
Когда объект выделен, в верхней части панели Modify (Изменение) отображается его имя. Чтобы переименовать объект, нужно установить курсор в поле, где написано название, и введите новое имя (рис. 1.5).
Рис. 1.5
Отображение названия объекта на вкладке Modify (Изменение)
Объекты в окне проекции отличаются друг от друга цветом. При создании каждого объекта 3ds Max автоматически выбирает цвет для него. По умолчанию используются все цвета кроме белого, так как на объекте белого цвета плохо заметно выделение.
Цвет объекта, как и другие параметры, можно изменить. Для этого щелкните на поле с изображением цвета, выберите любой цвет в появившемся окне Object Color (Цвет объекта) (рис. 1.6), после чего подтвердите выбор, нажав кнопку OK. Используя окно Object Color (Цвет объекта), можно выбрать и белый цвет, однако лучше его не использовать без необходимости.
Рис. 1.6
Какие бывают объекты?
Все объекты 3ds Max можно найти на вкладке Create (Создание) командной панели. На этой вкладке объекты разделены по категориям, а в рамках категорий - по группам. Всего доступно семь категорий:
- Geometry (Геометрия);
- Shapes (Формы);
- Lights (Источники света);
- Cameras (Камеры);
- Helpers (Вспомогательные объекты);
- Space Warps (Объемные деформации);
- Systems (Дополнительные инструменты).
Часть объектов служит для моделирования трехмерных сцен, а другие используются в качестве вспомогательных инструментов. Объекты категорий Shapes (Формы), Lights (Источники света), Systems (Дополнительные инструменты), Cameras (Камеры) и Space Warps (Объемные деформации) будут рассмотрены в следующих лекциях. Сейчас мы остановимся на некоторых объектах категорий Geometry (Геометрия) и Helpers (Вспомогательные объекты).
Первая группа объектов, с которой обычно знакомятся начинающие любители 3D - это Geometry (Геометрия). Объекты этой категории представляют собой простейшие трехмерные геометрические фигуры: Sphere (Сфера), Box (Параллелепипед), Cone (Конус), Cylinder (Цилиндр), Torus (Тор), Plane (Плоскость) и др. Примитивы делятся на две группы: Standard Primitives (Простые примитивы) и Extended Primitives (Усложненные примитивы). К группе Extended Primitives (Усложненные примитивы) относятся более сложные примитивы, например, Hedra (Многогранник), ChamferCylinder (Цилиндр с фаской), Torus Knot (Тороидальный узел) и т.д.
Объекты, упрощающие архитектурную визуализацию
Некоторые объекты 3D-художникам приходится моделировать от проекта к проекту. Например, если дизайнер занимается архитектурной визуализацией, ему приходится постоянно создавать такие объекты как окна, двери, лестницы и т. д. Поскольку 3ds Max довольно часто используется для создания различных архитектурных проектов, разработчики добавили в категорию Geometry (Геометрия) несколько групп объектов, которые имеют сложную форму и часто используются в трехмерных сценах подобной направленности (рис. 1.7).
Рис. 1.7.
К ним относятся следующие группы:
- Doors (Двери) - содержит три типа объектов, напоминающих входные двери, двери автобуса и двери купе;
- Windows (Окна) - позволяет добавлять в сцену шесть разных типов окон, которые различаются по способу открытия;
- Stairs (Лестницы) - используется для создания четырех разных типов лестниц: прямой, винтовой, L-образной и U-образной;
- AEC Extended (Дополнительные объекты для АИК) - содержит объекты для создания стен, оград и растительности.
Вспомогательные объекты
Вспомогательные объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты) не позволяют создавать видимые трехмерные объекты, однако они играют важную роль в процессе разработки трехмерных сцен. Чаще всего объекты этой категории используются для ориентации в трехмерном пространстве.
Поскольку виртуальное пространство 3ds Max не содержит никаких визуальных пометок, кроме вспомогательной сетки в окнах проекций, ориентироваться в нем очень тяжело. Однако если добавить в сцену вспомогательный объект Compass (Компас) (рис. 1.8), трехмерное пространство получит ориентир. Независимо от того, в какой точке будет создан этот объект, его направление всегда будет одним и тем же.
Рис. 1.8.
Вспомогательный объект Compass (Компас) в окне проекции
Когда строитель возводит дом, он часто делает замеры, определяя расстояние и угол между разными элементами. Не обойтись без этого и в трехмерной графике. Для выполнения подобных операций используются два вспомогательных объекта - Tape (Рулетка) и Protractor (Угломер). Первый помогает определить расстояние между двумя точками, а второй - угол между линиями, соединяющими исходную точку и два объекта.
Некоторые вспомогательные объекты предназначены для моделирования атмосферных эффектов в 3ds Max, таких как огонь, дым, туман и пр. Эти объекты представляют собой так называемый габаритный контейнер, который, по сути, является ограничителем объема виртуального пространства, в котором происходит тот или иной эффект. Подобные объекты относятся к группе Atmospheric Apparatus (Габаритный контейнер атмосферного эффекта).
У некоторых объектов категории Helpers (Вспомогательные объекты) даже нет настроек. Например, Dummy (Пустышка) представляет собой параллелепипед, который удобно использовать при создании анимации для связки нескольких объектов. Схожую функцию выполняет вспомогательный объект Point (Точка).
Вспомогательные объекты не визуализируются и видны только в окнах проекций.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
- Ознакомиться с теоретическим материалом.
- Ответить письменно на контрольные вопросы.
3. Запустить 3ds max. Создадим модель одноэтажного дома.
а) Для того чтобы построить стены дома по существующим размерам, необходимо выбрать единицы измерения, соответствующие данным размерам. В случае лабораторной работы все размеры даны в миллиметрах. Выберите команду Customize, затем Units Setup , где можно выбрать единицы измерения миллиметры.
б) После этого, для удобства работы, необходимо привести все рабочие окна к одному размеру сетки. В данном случае удобнее будет сделать размер сетки 10 мм. Для этого в Customize переходим в Grid and Snap Settings где в закладке Home Grid ставим значение 10 для Grid Spacing, и ставим точку на All Viewport. Сетка измениться во всех окнах проекций.
в) Удобнее строить стены в окне Top. После настройки рабочей области для создания стен необходимо воспользоваться инструментом Wall из набора инструментов AEC Extended. Задаем толщину наружной стены 510мм. Высоту назначаем 3300мм.
г) Привязку стен относительно линии построения Justification следует выбирать Right, следовательно общие габариты дома увеличатся, а размеры по заданию равны, соответственно размерам в линиях построения стен. Т.к. стены будут строиться по размерам, назначаем одну угловую точку, которая будет принята за нулевую координату (X0;Y0). (обозначена на чертеже цифрой 1). Остальные точки пронумерованы с целью указать порядок последовательности построения.
д) Для того, чтобы начать построение необходимо раскрыть свиток Keyboard Entry где нажать Add point. Этим мы зададим координату 0;0. После этого координаты следует вводить последовательно, согласно установленному порядку нумерации стен. Стену 1-2 создаем путем задания координаты Х=6400; У=0. Стена 2-3 координаты Х =6400; У=8700. Стена 3-4 координаты Х=0; У=8700. Стена 4-5 координаты Х=0; У=6600 (складывается и разницы координаты У стены 2-3 и координаты У стены 4-5). Стена 5-6 координаты Х= -1500( т.к. стена лежит слева от координационной оси Х), У= 6600 (складывается из разницы координат У стен 2-3, 4-5 и 6-7). Стена 6-7 координата X =-1500, координата У= 2100 Стена 7-8 координаты Х =0; У=2100. Стена 8-1 координаты Х=0; У=-510 ( из условия, что толщина стены равна 510мм). Стены веранды имеют параметры высоты 3300мм, толщины 250мм. Начальная координата веранды будет координатой точки 1’. Для этого координата Х=1700;У=0, и нажимаем Add Point. После этого стена 1’-2’ будет иметь координаты Х=1700;У= -2100. Стена 2’-3’ будет иметь координаты Х=4700; У = -2100. Стена 3-4 координаты Х= 4700, У =0, стена 4-1 Х=1450, У=0.
е) Цоколь создаем копированием стен дома, а затем изменения их параметра по высоте до 900 мм. Для этого в окне Front копии инструментом масштабирование сжимаем по координате Y.
ж) Для создания треугольной части стены необходимо создать призму из набора Extended Primitives , с параметрами Side1 Length=6910(расстояние между осями 2-4 с учетом толщины стен), Side 2 Lenght=4850, Side 3 length=4850. После этого, полученную призму дублируем, а затем располагаем над стеной.
з) Для бокового треугольного участка стены необходимо создать призму с параметрами Side1 Length=5010 (расстояние между осями Б-В с учетом толщины стен), Side 2 Lenght=3850, Side 3 length=3850. После всего проделанного сделаем стены и треугольные участки одним элементом.
Вот, что должно получиться рис. 1.8.
Рис.1.8
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какие задачи можно решать с использованием пакета 3ds max?
2. Из каких элементов состоит рабочее окно программы 3ds max?
3. Какие объекты можно создать с использованием пункта Улучшенные примитивы( Extended Primitives)?
4. Как удалить несколько объектов?
5. Как сохранить три различных варианта сцены?
6. Как изменить размер объекта?
7. Как создать копию нескольких объектов
8. Как установить собственное значение деления шкалы измерения?
9. Охарактеризуйте три любых типа привязок
10. Как выровнять один объект относительно другого?
11. Как можно определять расстояние между объектами сцены?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ФОРМЫ И СОСТАВНЫЕ ОБЪЕКТЫ. МОДИФИКАТОРЫ. СОЗДАНИЕ МОДЕЛЕЙ ПРИ ПОМОЩИ БУЛЕВЫХ ОПЕРАЦИЙ.
Цель работы:Знакомство со способами создания сложных моделей в 3ds max. Рисование кривых и создание форм. Создание сплайнов любого типа. Средства редактирования формы сплайнов. Рисование NURBS -кривых. Метод лофтинга, создание булевских объектов и систем частиц.
Задача: Освоить работу с модификаторами. Научиться создавать геометрические объекты, используя сплайны, а так же объединять, вычитать и пересекать объекты, использую булевские операции. Выполнить, используя полученные знания, некоторые части дома.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Существуют различные подходы к трехмерному моделированию:
· моделирование на основе примитивов;
· использование модификаторов;
· сплайновое моделирование;
· правка редактируемых поверхностей;
· создание объектов при помощи булевых операций;
· создание трехмерных сцен с использованием частиц;
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 является Modifier Stack (Стек модификаторов) - список, расположенный на вкладке Modify (Изменение) командной панели (рис. 2.1). В этом списке отображается история применения некоторых инструментов (в том числе модификаторов) к выделенному объекту, а также представлены режимы редактирования субобъектов.
Рис. 2.1.
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). 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. 2.2).
Рис. 2.2
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. 2.3).
Рис. 2.3.
Модификаторы бывают обратимые и необратимые. Обратимые модификаторы позволяют вернуться в стеке модификаторов на предыдущий этап работы с объектом и подкорректировать настройки объекта или ранее назначенного модификатора, в то время как необратимые модификаторы исключают эту возможность.
Для создания более реалистичных и сложных объектов используются такие виды моделирования как лофтинг, выдавливание, вращение, булевские операции. Почти все эти процедуры требуют создание объектов, называемых Формы(Shapes), которые представляют собой наборы двумерных или трехмерных кривых: Сплайнов (Splines) и NURBS кривых (NURBS Curves ) .
Форма - это линейный объект, образующий замкнутую или разомкнутую площадь. Форма состоит из нескольких элементов. На уровне объекта существует сама форма, которая может состоять из нескольких сплайнов. Всеми этими элементами можно манипулировать на уровне подобъектов.
У форм имеются вершины определенного типа: гладкие вершины(Smooth), угловые вершины(Corner), угловые вершины Безье(Bezier Corner) и вершины Безье(Bezier).
Форма может быть создана разными способами, но как правило, это делается с помошью инструментов создания форм, доступных на панели Создание (Create) (Рис. 2. 4.)
Рис. 2.4.
Сплайновый инструментарий программы включает в себя следующие фигуры:
· Line (Линия);
· Circle (Окружность);
· Arc (Дуга);
· NGon (Многоугольник);
· Text (Сплайновый текст);
· Section (Сечение);
· Rectangle (Прямоугольник);
· Ellipse (Эллипс);
· Donut (Кольцо);
· Star (Многоугольник в виде звезды);
В 3ds Max есть также дополнительные сплайновые объекты, которые отличаются сложной формой и гибкими настройками. Благодаря этому, изменяя значения параметров, можно получать объекты самой разнообразной формы. Объекты такой формы часто используются в архитектуре (рис. 2.5).
Рис. 2.5.
· WRectangle (Прямоугольник за стеной) - позволяет создавать закрытые сплайны, состоящие из двух концентрических прямоугольников.
· Channel (С-образный) - позволяет создавать закрытые сплайны в форме буквы C, напоминающие канавки.
· Angle (L-образный) - позволяет создавать закрытые сплайны в форме буквы L, напоминающие уголки.
· 
Tee (T-образный) - позволяет создавать закрытые сплайны в форме буквы T.
· Wide Flange (I-образный) - позволяет создавать закрытые сплайны в форме буквы I.
Для создания сложных сплайновых объектов, находясь в категории Shapes (Формы), выберите строку Extended Splines (Усложненные сплайны).
Все сплайновые примитивы имеют схожие настройки. Например, каждый описанный объект содержит два обязательных свитка настроек: Rendering (Визуализация) и Interpolation (Интерполяция) (рис. 2.6).
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 Enable In Renderer (Показать при визуализации), то объект на этапе визуализации становится видимым. Установленный флажок Enable In Viewport (Показывать в окне проекции) позволяет визуализировать сплайновый примитив в окне проекции с учетом формы сплайна, которую можно выбрать округлой или прямоугольной, установив переключатель в положение Radial (Округлый) или Rectangular (Прямоугольный)
При выборе округлого сечения сплайна (Radial (Округлый)) толщина регулируется параметром Thickness (Толщина). Сплайн характеризуется также количеством сторон (параметр Sides (Количество сторон)) и углом их расположения (Angle (Угол)). Минимальное количество сторон сплайна - 3 (такой сплайн имеет треугольное сечение).
В другом случае - при выборе прямоугольного сечения Rectangular (Прямоугольный) - устанавливаются значения Length (Длина) и Width (Ширина), определяющие толщину сплайна. Параметр Aspect (Соотношение) обозначает соотношение длины и ширины прямоугольного профиля сплайна. Если нажать кнопку с изображением замка, расположенную рядом с этим параметром, то при изменении длины или ширины профиля, автоматически будет изменяться и другой параметр так, чтобы их соотношение оставалось неизменным. При выборе прямоугольного сечения, как и при выборе округлого, есть возможность управлять параметром Angle (Угол).
Свиток настроек Interpolation (Интерполяция) определяет количество шагов интерполяции сплайна (количество сегментов между вершинами объекта). Установленный флажок Optimize (Оптимизация) служит для оптимизации сплайна.
Для сплайнов группы Extended Splines (Усложненные сплайны) доступны также дополнительные параметры, позволяющие определять форму их внешних и внутренних углов (Corner Radius 1 (Радиус углов 1) и Corner Radius 2 (Радиус углов 2)).
Любой сплайновый примитив можно преобразовать в так называемый Editable Spline (Редактируемый сплайн), который позволяет изменять форму объектов
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). Форма сплайнового объекта, преобразованного в редактируемый сплайн, может быть откорректирована на следующих уровнях субобъектов: Vertex (Вершина), Segments (Сегменты) и Spline (Сплайн). В режиме редактирования субобъектов 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. Для каждой вершины можно установить свой тип излома. Для этого выделите одну или несколько вершин, щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции и выберите один из вариантов: Smooth (Сглаженный), Corner (Угол), Bezier (Безье) или Bezier Corner (Угол Безье). Вершины, для которых выбран тип Bezier (Безье) и Bezier Corner (Угол Безье), имеют больше возможностей для управления формой, благодаря специальным маркерам, положение которых можно изменять (Рис. 2.7.).
Рис.2.7.
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.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 116; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!