Практическая работа 2. Простое моделирование

Практическая работа 2. Простое моделирование

Цель: Познакомить учащихся с назначением и настройкой модификаторов. На примере закрепить понятие модификатора, рассмотрев основные виды модификаторов. Рассмотреть булевскую операцию на примере. Познакомить учащихся с типами булевских операций.

 

Назначение и настройка модификаторов

Модификатором называется специальная операция 3ds max, которую можно применить к объекту. Каждый модификатор имеет определенное название и наделяет… Для работы с модификаторами существует стек модификаторов, который находится…

Перечень уже назначенных на объект модификаторов (стек). Читается стек снизу вверх. По стеку на рисунке можно сказать, что был создан примитив Box и к нему применен модификатор Bend.

4. Уровень подобъектов Sub-objects.Чтобы развернуть уровень подобъектов, необходимо один раз щелкнуть по плюсу слева от названия модификатора. Большинство модификаторов имеют несколько уровней подобъектов, например:

• Gizmo(Гизмо) — габаритный контейнер, в рамках которого действует модификатор. Изображается в видовых окнах как каркас (обычно оранжевого цвета), который первоначально окружает объект. Можно перемещать, вращать и масштабировать гизмо, тем самым изменяя воз­действие модификатора на объект;

• Center(Центр) — точка или ось, относительно которой действует мо­дификатор. Можно перемещать ось, тем самым изменяя воздействие модификатора на объект.

5. Кнопка Закрепить стек— позволяет зафиксировать меню стека на экране таким образом, что оно не исчезнет, если снять выделение с объекта или даже выделить другой объект.

6. Кнопка Показывать конечный результат— показывает конечный ре­зультат всех модификаций объекта, даже если выбран не последний в сте­ке модификатор.

Кнопка Сделать независимым— делает выбранный модификатор или сам объект независимой копией, которая активна только в том случае, ес­ли объект или модификатор является Instance.

1. Кнопка Удалить модификатор— удаляет выделенный модификатор из стека.
2. Кнопка вызова расширенного меню настройки модификаторов.

К одному объекту можно применить несколько модификаторов (рис. 2.2). Читается стек снизу вверх.

Рис. 2.2. На объект назначено два модификатора

Причем конечная форма объекта зависит от последовательности применения модификаторов. Сравните: на рис. 2.3 изображена фигура, к которой сначала применили модификатор Bend(Сгиб), а потом Twist(Скручивание). А на рис. 2.4 изображена фигура, которую сначала скрутили, а потом согнули. Разница очевидна.

 

Рис.2.3. К объекту применен сначала Рис.2.4. К объекту применен сначала

модификатор Bend(Сгиб), модификатор Twist(Скручивание),

а потом Twist(Скручивание) а потом Bend(Сгиб)

Чтобы поменять местами модификаторы, в стеке необходимо выделить один из модификаторов и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, перетащить его (рис. 2.5). Легче всего перетаскивать верхний под нижний, причем появ­ляющаяся синяя полоса будет указывать, куда переместится модификатор, когда вы отпустите кнопку мыши.

Рис. 2.5. Чтобы поменять модификаторы местами, необходимо выделить один и перетащить ниже другого

Чтобы отключить воздействие модификатора на объект, нужно сделать один щелчок по лампочке, которая располагается слева от названия модификатора, и она станет серого цвета. Тогда модификатор останется в стеке, и все его настройки сохранятся, но модифицировать объект он не будет. Чтобы вклю­чить модификатор, сделайте еще один щелчок по лампочке, и она опять ста­нет белой.

Чтобы удалить модификатор из стека, нужно его выделить и щелкнуть по кнопке с изображением корзины (см. рис. 2.1).

2.2. Пример использования модификаторов "Сказочный город"

Сказочный домик

Переключитесь на вкладку Modifyи при­мените к объекту модификатор Stretch.В… На виде Тор создайте Pyramidс парамет­рами: (110, 110, 100) сегментов 1, 1, 10.

Сказочное дерево

Примените к этому объекту модификатор Lattice (Решетка). В свитке Parametersустановите пере­ключатель в позицию Joints Only from Vertices(Только узлы на вертексах). В разделе…

Ландшафт

Примените к плоскости модификатор Noiseи установите силу выталкивания Strength no Z=50. Чтобы изменять геометрию плоскости вручную, примените модификатор FFD Box(Свободная деформация). Зайдите па уровень…

Рис. 2.6. Создание ландшафта с помощью модификатора FFD

Приведены примеры работы с некоторыми параметрическими модификатора­ми. Есть и другие модификаторы, но принцип работы с ними такой же.

Некоторые модификаторы группы Parametric Modifiers:

- Bend —сгиб;

- Taper —стесывание (заострение);

- Twist— скручивание;

- Noise— зашумление (случайное искажение);

- Lattice— превращение объекта в решетку;

- Slice— разрезание объекта/отрезание его части;

- Relax— разглаживание поверхности объекта;

- Stretch— растягивание/сплющивание объекта;

- Wave— волны по поверхности объекта;

- Ripple— круги по поверхности объекта;

- Push— надувание объекта.

Поработайте с модификаторами самостоятельно. Придумайте свои "сказоч­ные домики". Пользуйтесь выравниванием, группировкой, клонированием и масштабированием. Представьте себя художником-мультипликатором и дай­те волю своему воображению. Чтобы вам было легче фантазировать, на рис. 2.7 приведен пример. Можете сделать такой же город, можете придумать свой.

Периодически делайте визуализацию и сохраняйте сцену.

Рис. 2.7. Сказочный город

Логические операции Boolean

К логическим операциям относятся объединение, разница и пересечение. В операциях всегда используются только два объекта, их называют операн­дами {операнд А и операнд В).

Имеется несколько ограничений для применения Boolean.

- Для этой операции подходят только объекты с замкнутой поверхностью (например, плоскость или чайник не подойдут).

- Объекты должны пересекаться.

Необходимы булевские операции для того, чтобы вырезать из одного объекта отверстие формой второго объекта. Например, нам нужно смоделировать обычную пуговицу с двумя отверстиями для пришивания.

Последовательность применения:

1. Создать два объекта.

2. Выделить один из них (операнд А).

3. Вызывать команду Boolean.

4. Щелкнуть по кнопке Pick Operand В.

5. Щелкнуть по второму объекту в любом видовом окне.

6. Щелкнуть правой кнопкой мыши в активном видовом окне (это для того, чтобы завершить команду).

Режимы Boolean:

- Union(Сложение);

- Intersection(Пересечение);

- Subtraction (A-B)(Вычитание из главного объекта), по умолчанию;

- Subtraction (B-A)(Вычитание наоборот);

- Cut (Разрез), используется для работы с полигональной сеткой.

Пример использования Boolean

Создайте Boxи Sphereпроизвольных размеров и расположите их так, что­бы сфера пересекалась с боксом. Вы­делите Box.

На вкладке Create(Создание) от­кройте выпадающий список и выбе­рите там Compound Objects(Объекты компоновки).

Нажмите кнопку Boolean.

В открывшемся свитке Pick Boolean щелкните по кнопке Pick Operand В (она станет желтой).

В окне перспективного вида щелкни­те по сфере, она исчезнет. Щелкните правой кнопкой мыши для заверше­ния операции. Булевский объект готов.

По умолчанию включен режим вычи­тания операндов А-В.При необходи­мости можно выбрать другой режим. Для этого в свитке Parametersесть раздел Operation.

Попробуйте переключать режимы и следите за результатом.

Когда булевский объект готов, есть возможность воздействовать на опе­ранды. Выделите булевский объект и зайдите на вкладку Modify.Обратите внимание, что в стеке модификаторов объект стал называться Boolean.

Чтобы изменить параметры одного из операндов, нужно выделить этот опе­ранд в разделе Operandsсвитка Pa­rameters.Тогда в стеке модификато­ров ниже Booleanпоявится Box.Щелкнув по слову Box, вы увидите свиток параметров бокса.

Чтобы подвинуть или повернуть один из операндов, нужно зайти на уровень подобъектов. Для этого щелкните по плюсу слева от слова Boolean.В развернувшемся списке щелкните по слову Operands(оно станет желтым). Теперь, взяв инст­румент перемещения, вы сможете двигать только операнд Box относи­тельно Sphere.После завершения действий с операндом выключитесь из уровня подобъектов. Аналогич­ным образом можно воздействовать на второй операнд.

Если с объектом выполнялась булевская операция несколько раз (как, например, в следующем примере с пуговицей), то в стеке будет находиться последовательность этих операций. Чтобы добраться до нужного операнда, нужно поочередно развертывать все Boolean.

Booleanочень капризная операция, поэтому если при вырезании какая-то часть поверх­ности стала не видна, нужно просто подви­гать любой из операндов. Тогда 3ds max из­менит разбиение, и поверхность станет ви­димой.

Булевскую операцию отменить нельзя, т. е. ее не выбросишь в корзину, как модифика­тор. Но операнды извлечь можно. Для этого в свитке Parametersвыделяете операнд, ко­торый хотите извлечь, и нажимаете кнопку Extract Operand.В сцене появится еще один объект, находящийся на месте операнда. Просто отодвиньте его в сторону. По умол­чанию операнд извлекается как Instance,но можно извлечь и как Сору,установив пере­ключатель под кнопкой в соответствующее положение.

Свиток Display /Updateсодержит опции ото­бражения и обновления булевского объекта в видовых окнах. Полезной является опция Result + Hidden Ops,позволяющая увидеть скрытый операнд в виде сетки.

2.4. Практическая работа "Пуговица"

Создадим обычную пуговицу с двумя отверстиями для пришивания.

На виде Тор создайте Chamfer Cylinder:

Radius = 30; Height = 8; Fillet =1,5; Sides = 50.

На виде Top создайте Cylinder:

Radius = 6;

Height = 20;

Height Segments = 1;

Sides = 30.

Расположите цилиндр так, чтобы он насквозь проникал в Chamfer Cylinder.

Клонируйте цилиндр как Сору

(удерживая нажатой клавишу <Shift>, переместите цилиндр и в открывшемся меню выберите Сору).

В булевских операциях не могут участвовать Instanceклоны.

Выделите только Chamfer Cylinder.

На вкладке Createв разделе Ge­ometryиз выпадающего списка вы­берите Compound Objects.

Нажмите кнопку Boolean(после нажатия кнопка станет желтой).

В свитке Pick Booleanнажмите на кнопку Pick Operand Ви щелчком мыши выделите цилиндр.

Щелчком правой кнопкой мыши в любой области активного окна выйдите из режима Boolean(кнопка станет серой).

Повторите те же действия со вторым цилиндром.

Для придания пуговице более реа­листичного вида сделаем выемку. Для этого создайте сферу:

Radius = 70; Segments = 60.

Выровняйте центр сферы по центру пуговицы, используя инструмент Align (Выравнивание).

Приподнимите сферу на виде Frontтак, чтобы она лишь слегка пересекала пуговицу.

Выполните булевскую операцию вычитания сферы из пуговицы.

В результате получится вот такая пуговица.

Можно пофантазировать и придумать много других вариантов пуговицы. Пуговица готова.

Чтобы пуговица смотрелась реали­стичнее, давайте "пришьем" ее к "лоскутку".

Создайте Plane(Плоскость) с парамет­рами (250, 250) и добавьте 40 сегмен­тов по каждой оси. Примените моди­фикатор Rippleк плоскости и настрой­те его параметры Amplitude 1=3,0; Amplitude 2=2,5. Получатся круги по поверхности, Расположите пуговицу в центре кругов.

На виде Тор создайте Cylinder(Ци­линдр) с параметрами:

Radius = 1,5; Height = 40,0; Height Segments - 20.

Расположите этот цилиндр в левом отверстии пуговицы.

Примените к цилиндру модификатор Bend(Сгиб). Угол сгиба Angel=180,0.

 

Скопируйте несколько раз этот цилиндр и расположите таким обра­зом, чтобы они немного пересекались, как настоящие нитки. Используйте инструменты поворота и масштаба. Пуговица пришита.