Length: 1470,0mm ;|
Width: |640,0mm C| Height: jl6fl,ftmm t|
Fillet; |30,0п«п £|
Ольга Мидовская
3ds Max 2014
ДИЗАЙН ИНТЕРЬЕРОВ И АРХИТЕКТУРЫ .
ББК 32.973.2-018.3
УДК 004.92
М60
Миловская О.
М60 3ds Max Design 2014. Дизайн интерьеров и архитектуры. — СПб.: Питер, 2014. — 400 с.: ил.
ISBN 978-5-496-00935-5
В книге рассматривается создание и 3D-визуализация интерьеров и экстерьеров в пакете 3ds Max Design 2014. Описаны оригинальные приемы моделирования с использованием всевозможных методов, таких как экструзия, лофтинг и NURBS, а также с помощью полигонов, лоскутов и модификаторов, в том числе и с использованием модификатора Hair and Fur (шерсть); технологии создания материалов любой сложности; принципы постановки света, включая качественную визуализацию с помощью фотометрических источников, алгоритмов Light Tracer, mental ray и плагина V-Ray; правила выбора экстерьерных и интерьерных ракурсов; инструменты анимации и другие возможности 3ds Max, необходимые для создания архитектурного и интерьерного проекта. Раскрываются профессиональные секреты, приведены алгоритм работы над архитектурным проектом и основные правила, следуя которым, читатели смогут создавать проекты быстро и качественно. Многочисленные иллюстрации делают материал наглядным и доступным.
12+ (В соответствии с Федеральным законом от 29 декабря 2010 г. № 436-ФЗ.)
ББК 32.973.2-018.3 УДК 004.92
Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Информация, содержащаяся в данной книге, получена из источников, рассматриваемых издательством как надежные. Тем не менее, имея в виду возможные человеческие или технические ошибки, издательство не может гарантировать абсолютную точность и полноту приводимых сведений и не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.
В оформлении книги использованы работы, предоставленные автором.
Оглавление
Профессии, связанные с трехмерной графикой
Этапы трехмерного моделирования
Выравнивание и группировка объектов
Простая визуализация и сохранение растровой картинки
Глава 2. Простое моделирование
Назначение и настройка модификаторов
Примеры использования модификаторов
Внедрение в сцену объектов из других файлов
Глава 3. Архитектурные объекты
Шаблоны материалов для архитектурных объектов
Глава 4. Моделирование с помощью сплайнов
Создание сложных составных фигур
Практическая работа. «Вывеска»
Глава 5. Создание 3D-npoeKTa интерьера
Этапы создания 3D-npoekTa интерьера
Построение плана помещения в 3ds Max
Импорт плана помещения из AutoCAD
Глава 6. Моделирование сложных поверхностей
Моделирование и настройка объектов методом лофтинга
Создание и настройка тела лофта
Придание толщины стенкам флакона
Деформация с помощью кривых масштабирования
Глава 7. Полигональное моделирование
Общие сведения о модификаторе Edit Poly
Практическая работа. «Телевизор»
Практическая работа. «Подушка с пуговицами для кресла»
Создание стен с помощью модификатора Edit Poly
Глава 8. Моделирование мебели и аксессуаров
Практическая работа. «Комнатное растение»
Практическая работа. «Сантехника»
Практическая работа. «Покрывало»
Практическая работа. «Подушка»
Глава 9. Стандартные материалы
Базовые параметры стандартных материалов
Глава 10. Материалы с текстурными картами
Создание материала с растровой картой
Редактирование материала с растровой картой
Модификатор проецирования UVW Map
Алгоритм создания и назначения материала
Практическая работа. «Натюрморт»
Утилита сборки материалов и карт Resource Collector
Глава 11. Профессиональная работа с материалами
Чему нужно уделять внимание при постановке света
Глава 14. Постановка света и визуализация экстерьерных сцен . 272
Схема освещения экстерьера с помощью визуализатора Mental ray
Схема освещения экстерьера с помощью алгоритма Light Tracer
Схема освещения вечернего экстерьера
Быстрая визуализация без света и материалов
Встраивание экстерьера в растровый фон
Глава 15. Постановка света и визуализация интерьерных сцен ... 287
Фотометрические источники света
Общие сведения о модуле Mental ray
Количество отсчетов при визуализации
Глава 16. Профессиональная работа с камерой
Глава 18. Панорамная визуализация и анимация
Глава 19. Эффективная работа в 3ds Max
Вспомогательные объекты программы
Инструменты преобразования и выделения
Друзья!
Вы хотели бы начать создавать трехмерную графику? Или, может быть, делать 3D-изображения лучше, чем уже умеете? Если так, то вы сделали правильный выбор, потому что эта книга может стать вашим учителем и вместе с вами пройти весь путь создания 3D-сцены, включая многие детали, которые обычно не рассматриваются в других книгах, посвященных трехмерной графике.
А таких книг в настоящее время не так уж мало. Но большинство из них являются справочниками по функциональным возможностям и инструментам пакета 3ds Max. В данной книге, кроме описания инструментов, есть огромное количество примеров из области визуализации архитектурных проектов и интерьеров. В этой области я работаю достаточно давно, поэтому успела придумать разные хитрости и составить удобную, отлаженную схему работы. В книге вы найдете сцены и изображения как из учебных, так и из реальных проектов. Материал основан на курсе обучения 3ds Max, который проводится в течение уже 10 лет в студии 3D Master. Большинство упражнений многократно проверено мной и моими учениками. Но, конечно же, в книге есть и новые темы, примеры и упражнения, которые, надеюсь, понравятся моим слушателям и читателям. Компьютерная 3D-визуализация сейчас очень широко используется. Научившись описанным в книге приемам, вы сможете стать хорошим специалистом и найти работу по этому профилю.
Миловская Ольга Сергеевна — сертифицированный специалист Autodesk и Adobe, автор 11 книг по использованию программы 3ds Max. Благодаря двум высшим образованиям, педагогическому и режиссерскому, она умеет подготовить и донести сложный материал до слушателей. Является руководителем первого в Санкт-Петербурге центра обучения 3D Master, авторизованного Autodesk по программному продукту 3ds Max. Занимается разработкой трехмерных проектов, презентаций, видеороликов в области архитектуры и строительства, ведет популярный сайт www.3dmaster.ru, посвященный 3D-графике.
В наше время трехмерной картинкой уже никого не удивишь. Люди осваивают азы 3D-графики достаточно быстро. Но как вырасти из простого 3D-пользователя и стать настоящим профессионалом? Какая профессия является наиболее интересной и прибыльной? Решать вам, выбирайте.
Разработчик 3D-моделей, или 3D-моделлер (3D-modeler), — это редкий специалист, который может создать качественную модель любой сложности, начиная от моделей мебели и архитектурных сооружений и заканчивая моделями характерных персонажей. Для каждого проекта сначала создаются рабочие эскизы с видами фасадов или скетчи с изображениями персонажа, утверждаются у заказчика, и только потом по этим рисункам моделируется объект. Задача моделлера — создать максимально схожую с эскизом модель. И еще: если это модель персонажа, она должна быть пригодна для анимации. Во многих студиях сами моделлеры рисуют скетчи, поэтому умение рисовать от руки является необходимым условием приема на работу.
Наверняка вы встречались с понятиями моделирования hi-poly modeling и low-poly modeling (высокополигональное и низкополигональное моделирование). Это одна из специфик работы моделлера. Например, для компьютерных игр необходимы модели с минимально возможным количеством полигонов (low poly). Поэтому персонаж создается с основными элементами (руки, ноги, туловище, голова), а детализация добавляется с помощью текстур, проще говоря, пририсовывается.
А вот для анимационных 3D-фильмов необходима детализированная модель, то есть модель с большим количеством полигонов (hi poly), включающая все необходимые элементы, такие как ноздри, веки, губы, зубы, язык и т. д. Модель hi poly может состоять из десятков миллионов полигонов.
Текстурщик — это художник по текстурам. В любой трехмерной сцене важнейшую роль играют материалы, определяющие свойства поверхностей. И это не только цвет поверхности, блики и прозрачность-непрозрачность. Большинство поверхностей в реальном мире имеют текстуры. Поэтому для создания реалистичного материала необходимо изображение с текстурным или рельефным узором. Так вот, текстурщик такие изображения создает. Чаще всего это делается с помощью программы Photoshop или Gimp. Но недостаточно нарисовать текстуры, необходимо их еще правильно спроецировать на объект. Обычно моделлер дает уже готовые развертки модели для текстурирования, и художник рисует по ним. Но ему все равно приходится открывать программу трехмерного моделирования, например 3ds Max, и с помощью специальных инструментов «натягивать» текстуру на модель, что позволяет оценить результат. Для этого необходимы специальные навыки и опыт, потому что сделать это не так просто, как может показаться с первого взгляда.
Визуализатор — это специалист по качественным фотореалистичным изображениям. Хотя в архитектурных студиях и дизайнерских фирмах архитекторы и дизайнеры интерьеров зачастую знакомы с программой трехмерного моделирования 3ds Max, далеко не все из них в состоянии сделать качественную, по-настоящему красивую фотореалистичную картинку с интерьером или экстерьером, которая так необходима при работе с заказчиками или для участия в тендере. Попросту у архитекторов и дизайнеров не хватает ни времени, ни дополнительных знаний, необходимых для придания изображению нужных качества и лоска. Поэтому часто схема работы визуализатора и архитектурной студии строится следующим образом: архитекторы делают наброски и эскизы от руки, вычерчивают точные планы стен, например, в программе AutoCAD, иногда даже создают черновые трехмерные сцены в 3ds Max. Потом за дело берется визуализатор, который и доводит сцену до нужного состояния, ставит свет, назначает материалы и визуализирует итоговые изображения. Это работа для людей, знающих дополнительные возможности пакетов трехмерной графики и подключаемых модулей (плагинов) к этим программам, например V-Ray. Причем настоящих профессионалов в этой области мало, поэтому работы много и оценивается она достаточно высоко.
Аниматор — это человек, умеющий «оживлять» трехмерные сцены и смоделированных персонажей. Вообще говоря, анимация — это движение, а движение — это жизнь! Профессия замечательная и очень интересная, но в то же время трудная. Аниматор должен знать особенности движений людей и животных, для того чтобы вдохнуть в модели жизнь. Конечно же, приветствуется умение аниматора рисовать от руки. Но самого по себе этого знания для создания мультфильма недостаточно. Поэтому над мультфильмом работает целая группа профессионалов. Художник знает, что персонажу необходимо придать индивидуальные черты. Чтобы сюжет анимации был интересным и насыщенным, прежде чем садиться за компьютер, необходимо нарисовать раскадровку. Для этого основное действие разбивается на главные сцены, продумывается последовательность действий и переходы между сценами. Затем рисуются эскизы каждой сцены или действия. Режиссер проекта анализирует все эскизы, смотрит, правильно ли раскрыт сюжет, все ли сцены достаточно выразительны, нет ли лишних сцен. После утверждения сюжетной линии пишется сценарий, который строится на определении ключей анимации, на связках между ключами и на звуковых эффектах. И только после этого аниматор садится за компьютер и оживляет проект. Для успешной работы необходимы не только умения и навыки работы в программе трехмерного моделирования, но и знание теории. Аниматору очень важно понимать и уметь применять принципы создания анимации, такие как упреждение, постановка, совмещенное действие, преувеличенное движение, второстепенное действие и т. д.
Дизайнер уровней — это специалист, который в мире компьютерных игр планирует и создает игровые уровни. Дизайнер уровней должен придумать «коридоры», по которым будет бегать игрок, смоделировать основные детали интерьера и создать текстуры для каждого уровня. Часто бывает, что для создания текстур того или иного уровня дизайнер выезжает на местность, делает фотографии необходимых объектов, а потом возвращается в студию и в программе Photoshop «клеит» и доводит до конца эти текстуры, сделанные из реальных фотографий. В процессе создания текстур для игр есть свои правила: например, размер текстуры должен
быть кратен степени двойки, геометрия должна быть монолитной и состоять из равных сегментов. Есть и еще много других тонкостей.
Итак, я перечислила профессии, которые сейчас востребованы и хорошо оплачиваются. Если вы решили всерьез заняться 3D-графикой, то у вас есть выбор, какую специализацию предпочесть. Лучше всего начать с моделирования, потому что для этого требуются базовые знания, необходимые в любой из перечисленных профессий. Эта книга поможет вам заложить фундамент знаний, без которого не обойтись ни в одной профессии. А после изучения этого материала и выполнения всех упражнений вы сможете углубиться в выбранную область и продолжить совершенствоваться. Программы трехмерного моделирования настолько глубоки и интересны, что всегда есть чему учиться и к чему стремиться. Успехов вам в новых начинаниях!
В результате работы в программе трехмерного моделирования создаются сцены, состоящие из определенного набора трехмерных (то есть описываемых тремя координатами) геометрических объектов. Упрощенно эти координаты можно назвать длиной, шириной и высотой. Любая сцена формируется по стандартному алгоритму. Конечным результатом, завершающим работу над статической трехмерной сценой, является «картинка» — графический файл изображения. Для динамической сцены требуется набор «картинок», или анимационная последовательность, где каждый кадр отражает изменения объектов сцены. Результаты визуализации могут быть перенесены на бумагу, пленку, ткань, видеодиск, CD-диск и т. д.
При создании трехмерной графики можно выделить четыре основных этапа (рис. 1).
I
I
Установка камер и источников света
Назначение материалов
Моделирование (создание геометрии)
Визуализация (создание анимации)
Рис. 1. Этапы создания 3D-графики
Этап 1. Моделирование (создание геометрии)
Один из основных этапов работы, требующий значительных навыков и знания основных команд и инструментов среды Max. Причем реально учитывается именно геометрия тел, а не их физические свойства или механизмы взаимодействия — эти понятия лишь имитируются.
Этап 2. Назначение материалов
Реальность получаемой «картинки» в значительной степени зависит от используемых материалов и примененных в них текстурных карт — изображений, имитирующих фактуру дерева, камня, водной поверхности и т. п. Многочисленные параметры редактора материалов дают неограниченные возможности по отладке и настройке сцены, приближению степени ее фотореалистичности к реальному миру.
Этап 3. Постановка источников света и камер
Этот этап заключается в настройке и отладке визуальных характеристик сцены. Яркость и тон основного и вспомогательного освещения, наличие отраженных источников света, глубина и резкость теней и многие другие параметры задаются при помощи специальных служебных объектов — источников света. Съемочные камеры управляют размером кадра, перспективой, углом зрения и поворота. Кроме того, высота точки расположения наблюдателя регулирует так называемый «эффект присутствия» — вид с высоты «птичьего полета» или человеческого роста, что сразу задает «настроение» зрителю.
Этап 4. Визуализация
Финальный этап, заключающийся в настройке качества получаемой «картинки», формата и типа генерируемых кадров, а также в добавлении специальных эффектов (сияние, отражение и блики в линзах камер, огонь, размытие резкости, туман, объемный свет и т. д.). Процесс обсчета каждого кадра напрямую зависит от сложности сцены, используемых материалов и, безусловно, от компьютера, на котором происходит обсчет.
Основы работы
Чтобы начать создавать свои первые проекты, вы должны познакомиться с интерфейсом. К сожалению, эта тема скучновата, но без нее не обойтись. Но есть и хорошая новость: из всех 3D-pegakTopoe 3ds Max Design обладает наиболее дружественным интерфейсом, который лучше других понятен начинающим пользователям. Общий вид окна программы представлен в виде схемы на рис. 1.1. Рассмотрим подробнее все элементы.
Рис. 1.1. Схема интерфейса
Главное меню
В главном меню собраны все команды приложения. Далее для ознакомления дана справочная информация о каждом пункте меню, но для начала ее можно пропустить и возвращаться к ней по мере необходимости. Кстати, справочная информация о многочисленных командах и параметрах программы будет встречаться в каждой главе.
MXD
Меню File (Файл), имеющее вид значка Э’, позволяет открывать, сохранять, импортировать и экспортировать файлы трехмерных сцен, редактировать свой-
ства таких файлов, просматривать сводную информацию о загруженной трехмерной сцене, а также просматривать файлы изображений и анимаций различных форматов.
> Меню Edit (Правка) обеспечивает доступ к командам отмены и повторения операций, выделения, копирования, удаления и настройки свойств объектов, а также регистрации и восстановления текущего состояния сцен.
> Меню Tools (Инструменты) позволяет применять к объектам различные варианты преобразования, обеспечивает вызов окон плавающих панелей, диалогового окна Light Lister (Список осветителей), а также содержит ряд команд для активизации полезных сервисных подпрограмм (утилит).
> Меню Group (Группа) позволяет создавать, редактировать и разрушать организованные совокупности объектов.
> Меню Views (Виды) обеспечивает управление всеми аспектами отображения объектов, включая показ, активизацию и выравнивание вспомогательных координатных сеток, а также отмену и повторение команд управления отображением сцены в окнах проекций.
> Меню Create (Создать) предоставляет доступ к инструментам создания множества объектов в 3ds Max, включая стандартные и улучшенные примитивы, сетки кривых Безье, NURBS-объекты, формы, источники света, камеры, системы частиц, архитектурные, вспомогательные, составные и динамические объекты, объемные деформации и системы объектов. Команды этого меню являются аналогами большей части инструментов вкладки Create (Создать) командной панели.
> Меню Modifiers (Модификаторы) содержит команды активизации специальных инструментов 3ds Max — модификаторов, предназначенных для выделения составных частей сетчатых оболочек, редактирования формы объектов различных типов, управления процессом проецирования текстур материалов на поверхность объектов, скелетной деформации сетчатых оболочек и решения многих других задач. Команды данного меню полностью дублируют инструменты вкладки Modify (Изменить) командной панели.
> Меню Animation (Анимация) позволяет выбирать алгоритмы управления анимацией специальных объектов-костей или других объектов, связанных в иерархические цепочки, назначать анимируемым объектам контроллеры и ограничители, позволяющие управлять их анимацией, а также алгоритмически связывать между собой любые параметры любых объектов 3ds Max.
> Меню Graph Editors (Редактор графов) содержит команды управления двумя разновидностями диалогового окна Track View (Просмотр треков), предназначенного для задания параметров анимации объектов, — окнами Curve Editor (Редактор кривых) и Dope Sheet (Диаграмма ключей), а также команду управления диалоговым окном Schematic View (Просмотр структуры), которое служит для просмотра иерархических связей отдельных объектов сцены между собой, и команду вызова окна Particle View (Просмотр частиц), позволяющего настраивать поведение нового типа объектов — потоков частиц (particle flows).
> Меню Rendering (Визуализация) предоставляет доступ к командам визуализации сцен, создания и просмотра эскизов и готовых анимаций. Кроме того, оно позволяет вызывать диалоговое окно Video Post (Видеомонтаж) и задавать параметры имитации оптических эффектов, эффектов окружающей среды и алгоритмов расчета глобальной освещенности, а также обеспечивает доступ к диалоговым окнам Material Editor (Редактор материалов) и Material/ Map Browser (Просмотр материалов и карт текстур).
> Меню Lighting Analysis (Анализ освещения) содержит инструменты, позволяющие увидеть и измерить количество света в любой точке сцены.
> Меню Civil View (Civil-представление) обеспечивает упрощенный способ передачи проектных данных между пакетами 3ds Max и Civil.
> Меню Customize (Настройка) содержит команды настройки, сохранения и загрузки описаний интерфейса 3ds Max, настройки базовых параметров программы, единиц измерения, координатной сетки и привязок, а также команды конфигурирования окон проекций и путей к папкам с файлами.
> Меню MAXScript (Язык MAXScript) содержит команды, предназначенные для создания, отладки и исполнения сценариев (scripts) — программ, составляемых на встроенном в 3ds Max языке MAXScript и предназначенных для автоматизации операций конструирования, анимации и визуализации трехмерных сцен, а также специальной разновидности таких сценариев — макросов (macro scripts), которые служат для описания внешнего вида и функциональных возможностей кнопок панелей инструментов 3ds Max.
> Меню Help (Справка) предоставляет доступ к справочной системе 3ds Max и учебнику (Autodesk® 3ds Max® 2009 Tutorials), обеспечивает возможность обновления справочной информации через Интернет, содержит информацию о текущей версии программы.
Панели инструментов
Всего в 3ds Max Design 2014 имеется 13 панелей инструментов: Command Panel (Командная панель), Main Toolbar (Главная панель), Axis Constraints (Ограничения осей), Layers (Слои), Extras (Дополнения), Render Shortcuts (Варианты настроек рендеринга), Snaps (Привязки), Animation Layers (Слои анимации), Containers (Контейнеры), MassFX Toolbar (Инструменты для MassFX), Viewport Layout Tabs (Раскладка видовых окон), Ribbon (Инструменты для полимоделинга) и Brush Presets (Настройки кисти).
С целью экономии места на экране при первоначальной загрузке отображается только три из них: Command Panel (Командная панель), Main Toolbar (Главная панель) и Viewport Layout Tabs (Раскладка видовых окон), как показано на рис. 1.1. Чтобы увидеть скрытые панели, необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на главной панели и в открывшемся меню выбрать название нужной панели.
Панели можно перемещать по рабочей области 3ds Max. Для этого наведите указатель мыши на серую вертикальную полосу в начале панели и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, двигайте панель.
Чтобы увидеть список всех имеющихся панелей, щелкните правой кнопкой мыши в пустом месте любой панели. В открывшемся списке флажками будут отмечены те панели, которые видны на экране.
Для того чтобы сохранить настроенный интерфейс, выберите в главном меню команду Customize ► Save Custom UI Scheme и введите название для вашего интерфейса, например My.ui.
Для загрузки нужного интерфейса выберите в главном меню команду Customize ► Load Custom UI Scheme. В открывшемся диалоговом окне будут предложены файлы с разными вариантами настройки интерфейса. Например, ame-dark.ui (темный), ame-light.ui (серый с черными кнопками), ModularToolbarsUI.ui (с составными панелями). Чтобы вернуть интерфейс, который был у программы при установке, выберите в главном меню команду Customize ► Load Custom UI Scheme и файл DefaultUI.ui.
Вкладки командной панели
У командной панели в 3ds Max есть шесть вкладок, каждая из них имеет ярлычок с изображением (см. рис. 1.1).
Увидеть любую вкладку можно, раскрыв ее щелчком на ярлычке:
> Create (Создать);
> Modify (Изменить);
> Hierarchy (Иерархия);
> Motion (Движение);
> Display (Дисплей);
> Utilities (Утилиты).
На каждой вкладке есть свитки, разделы и кнопки, рассматривать которые мы будем по мере изучения книги.
Окна проекций
По умолчанию на экране 3ds Max 2014 открыто окно перспективного вида, а чтобы увидеть окна плоских проекций, надо нажать сочетание клавиш Alt+W. Откроется наиболее удобный для работы вид (см. рис. 1.1), состоящий из четырех окон: Тор (Вид сверху), Front (Вид спереди) и Left (Вид слева), а также окна перспективной проекции Perspective (Перспектива).
Из всех присутствующих на экране окон проекций только одно является активным, то есть оно находится в готовности к применению команд и инструментов 3ds Max. Рамка активного окна окрашивается в желтый цвет. Неактивные окна служат только для наблюдения за сценой. Для активизации окна щелкните левой кнопкой мыши в пределах окна в любой точке, кроме его имени.
СОВЕТ
Чтобы сделать окно активным, сохранив текущее выделение объектов, щелкните правой кнопкой мыши на любой точке окна, кроме его имени.
Для настройки окон проекций можно использовать как контекстное меню окна, которое можно вызвать, щелкнув правой кнопкой мыши на названии окна проекции, так и специальную панель с кнопками, находящуюся в правой нижней части экрана (см. рис. 1.1).
Панель управления окнами проекций
Для более детального ознакомления с кнопками этой панели посмотрите на рис. 1.2. Все кнопки обозначены цифрами, а далее перечислены названия кнопок и их назначение.
И ® © @
® ®
Рис. 1.2. Панель управления окнами проекций
1. Zoom (Масштаб) — позволяет изменить масштаб в одном окне.
2. Zoom All (Масштаб во всех окнах) — работает аналогично простой лупе, но во всех окнах сразу.
3. Zoom Extents (Сцена целиком) — дает возможность подобрать оптимальный масштаб просмотра в выбранном окне, при котором видна вся сцена.
4. Zoom Extents All (Сцена целиком во всех проекциях) —
дает возможность подобрать оптимальный масштаб просмотра во всех окнах сразу.
5. Field of View (Поле зрения) — обеспечивает смену угла обзора в перспективе, изменяя размеры области сцены, видимой в окне проекции. Не может работать в плоских проекциях. Не рекомендуется использовать во избежание эффекта параллакса.
6. Pan (Рука) — предназначена для сдвига изображения в проекции (используя среднюю кнопку мыши).
7. Arc Rotate (Поворот проекции) — позволяет повернуть изображение в окне под нужным углом. Не работает в плоских проекциях.
8. Min/Max Toggle (Развернуть проекцию на весь экран) — служит для развертывания и свертывания активного окна проекции.
Для работы в 3ds Max удобно использовать мышь с колесиком, потому что с ней можно быстро выполнять основные операции с окнами проекций.
> Вращение колесика — изменение масштаба в активном окне.
> Нажатие колесика — панорамирование, как при использовании инструмента Pan.
> Нажатие одновременно колесика и клавиши Alt — поворот (облет) вокруг сцены.
Контекстное меню окна проекции
У каждого окна проекции имеется специальное меню, предназначенное для настройки данного окна и состоящее из трех пунктов: +, Perspective и Shaded. Для доступа к командам меню необходимо щелкнуть левой кнопкой мыши на названии одного из пунктов. В первом пункте находятся команды для управления окном проекции, во втором — для выбора вида (например, Right, Back, Bottom), в третьем — для выбора варианта тонирования (например, сетка или реалистичный вид с тенями).
Вот некоторые команды контекстного меню окна проекции:
> Smooth+Highlights — тонированный (раскрашенный) режим;
> Wireframe — каркасный (проволочный) режим;
> Other — список прочих режимов;
> Edged Faces — подчеркнутые грани полигонов;
> Transparency — различные режимы отображения прозрачности;
> Show Grid — вывод сетки в окне проекции;
> Show Background — вывод фона (если есть);
> Show Safe Frame — вывод безопасной зоны;
> Texture Correction — коррекция текстур;
> Disable View — отключение режима обновления окна;
> Views — список возможных видов;
> Undo — отмена последней операции с окном проекции;
> Configure — вызов расширенного меню настройки.
Создание примитивов
Начать работу в 3ds Max проще всего с построения примитивов. Открыть список примитивов можно через главное меню Create или через вкладку командной панели Create (Создание), раздел Geometry (Геометрия), как показано на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Создание примитивов через вкладку Create командной панели
Все примитивы разбиты на две группы, которые можно выбрать в специальном раскрывающемся списке. В каждой группе объекты представлены в виде кнопок с названиями. Далее приведен перечень примитивов по группам.
> Standard Primitives (Стандартные примитивы):
y Box — параллелепипед;
y Sphere — сфера, состоит из неравномерных сегментов;
y Cylinder — цилиндр;
y Torus — тор, кольцо;
y Teapot — чайник;
y Cone — конус;
y GeoSphere — сфера, состоящая из одинаковых сегментов;
y Tube — труба;
y Pyramid — пирамида;
y Plane — плоскость.
> Extended Primitives (Расширенные примитивы):
y Hedra — многогранник;
y Chamfer Box — параллелепипед со сглаженными углами;
y Oil Tank — цистерна;
y Spindle — волчок;
y Gengon — многогранная призма;
y Ring Wave — кольцевая волна;
y Prism — трехгранная призма;
y Torus Knot — узел;
y Chamfer Cylinder — цилиндр со сглаженными углами;
y Capsule — капсула;
y L-Ext — L-угольник;
y С-Еxt — С-угольник.
Все примитивы создаются примерно одинаковым способом: необходимо выбрать требуемый примитив в списке, на виде Top нажав и удерживая левую кнопку мыши, перетащить в нужное место, затем отпустить кнопку. В некоторых случаях дополнительно потребуется таким же способом указать высоту, сужение, еще один радиус и т. д. Запомните одно простое правило: чтобы выйти из режима создания, нужно щелкнуть правой кнопкой мыши в активном окне проекции.
Различные примитивы могут иметь разные свойства. Например, для сферы можно задать радиус, а для параллелепипеда — высоту, длину и ширину. Практически все примитивы допускают настройку сегментов: чем больше сегментов, тем большую гладкость имеет поверхность объекта, но тем больше ресурсов требуется затратить компьютеру для обработки объекта.
Основные параметры примитивов:
> Radius — радиус;
> Width — ширина;
> Lenght — длина;
> Height — высота;
> Segments — сегменты;
> Sides — количество сторон, аналогично сегментам;
> Smooth — сглаживание ребер объекта;
> Hemisphere — срез сферы снизу вверх;
> Crop/Squash — определяет, обрезаются или уплотняются сегменты при обрезке;
> Slice On — включение режима выреза;
> Slice From/Slice To — начало и конец выреза в градусах;
> Base To Pivot — опорная точка объекта располагается на его основании;
> Generate Mapping Coordinates — создание проекции текстуры на объекте.
Операции с объектами
Для управления объектами используются основные операции, такие как выделение, удаление, перемещение, поворот и масштабирование. Для этих операций предназначены специальные кнопки на панели инструментов (рис. 1.4).
|
lAI -rlЦ | По |
*1* О И |
|
□ 0 0 0® |
® и ® |
Рис. 1.4. Инструменты для выделения и преобразования объектов
Выделение объектов
Возможны следующие способы выделения:
> выделение — щелчок на объекте инструментом Select Object (кнопка 2);
> добавление выделения — щелчок на объекте инструментом Select Object при нажатой клавише Ctrl;
> исключение выделения — щелчок на объекте инструментом Select Object при нажатой клавише Alt;
> выделение по имени объекта — щелчок на объекте инструментом Select by Name (кнопка 3); выделение нескольких объектов — растягивание рамки выделения инструментом Select Object, с захватом нужных объектов. Этот метод называется «захват рамкой». Для него существует два режима, за которые отвечает кнопка 5. Если кнопка «выключена» (как на рис. 1.4), то при захвате выделяются все объекты, входящие в рамку полностью и пересекаемые рамкой. Если «включить» кнопку 5, то она изменит свой вид, и тогда выделяться будут только те объекты, которые полностью входят в захваченную область; добавление выделения — захват рамкой с удержанием клавиши Ctrl; исключение из выделения — захват рамкой с удержанием клавиши Alt;
> выделение пересекающихся объектов — щелчок в точке пересечения (объекты будут выделяться последовательно);
> блокировка выделения — нажатие клавиши пробела. При блокировке невозможно снять выделение с объекта или выделить другой объект. Чтобы снять блокировку, надо еще раз нажать клавишу пробела;
> изменение области выделения — кнопка 4 позволяет менять форму рамки захвата.
Удаление объектов
Для удаления объекта его нужно выделить и нажать клавишу Del.
Чтобы удалить все объекты сцены, выберите в главном меню File команду Reset.
Перемещение объектов
Инструмент Select&Move (Перенос) расположен шестым на панели инструментов (кнопка 6 на рис. 1.4). При выборе инструмента на выделенном объекте появляется тренога преобразования (оси X, Y, Z). При подведении указателя мыши к оси она выделяется желтым цветом и перемещение происходит только по этой оси. Если схватить мышью маркер, который находится между осями, то возможно перемещение объекта в любом направлении. Нажатие клавиши Х позволяет скрыть оси.
Поворот объектов
Инструмент Select&Rotate (Поворот) расположен седьмым на панели инструментов (кнопка 7 на рис. 1.4). Если при выборе инструмента на выделенном объекте появляются орбиты, нужно выбрать ось вращения.
Лучше вращать объект, ухватившись мышью за одну ось. Активная ось будет выделена желтым цветом. Чтобы выполнить точный поворот в нижней части окна программы есть координатные поля для числового ввода (см. рис. 1.1).
Масштабирование объектов
Инструмент Select&Scale (Масштаб) расположен последним на панели инструментов (кнопка 8 на рис. 1.4) и предназначен для равномерного и неравномерного масштабирования. Инструментом масштабирования имеет смысл пользоваться лишь в тех случаях, когда недоступны параметры объекта или когда объекты сгруппированы. Если же нужно уменьшить или увеличить отдельный объект, то лучше это сделать путем изменения его параметров.
Изменение параметров построенных объектов Для того чтобы изменить параметры уже построенного объекта, нужно его выделить и перейти на вкладку Modify командной панели (рис. 1.5).
На этой вкладке значения числовых полей можно менять, тем самым изменяя размеры объекта.
Единицы измерения
Для того чтобы создаваемые объекты были реалистичными, нужно моделировать их в реальный размер. Прежде чем начать моделировать какой-либо предмет или воспроизводить план помещения на компьютере, необходимо настроить единицы отображения и системные единицы для 3ds Max. Это должно быть правилом номер один.
Length: 1470,0mm ;|
Width: |640,0mm C| Height: jl6fl,ftmm t|
Fillet; |30,0п«п £|
Рис. 1.5. Изменение параметров созданного
объекта на вкладке Modify
СОВЕТ
Новую сцену всегда необходимо начинать с установки системных единиц измерения. Настройка единиц измерения позволяет задавать внешнее представление числовых значений в полях отображения. Для доступа к настройке в главном меню выберите команду Customize ► Units Setup. В открывшемся диалоговом окне в разделе Display Unit Scale установите переключатель Metric и в раскрывающемся списке выберите нужные единицы (рис. 1.6). Выбранные единицы будут отображаться во всех числовых счетчиках интерфейса 3ds Max.
Чтобы установить внутренние системные единицы 3ds Max, щелкните на кнопке System Unit Setup. Откроется дополнительное диалоговое окно, в котором можно установить системные единицы (рис. 1.7). При этом осуществляется преобразование во внутренних математических операциях в соответствии с выбранным форматом.
Рис. 1.6. Установка отображаемых единиц измерения
Обязательно установите флажок Respect System Units in Files. При открытии файла с другими системными единицами 3ds Max выведет диалоговое окно, в котором потребуется установить переключатель Adopt the File's Unit Scale? (Адаптировать под единицы открываемого файла?), как показано на рис. 1.8.
Рис. 1.7. Настройка системных единиц
Рис. 1.8. Окно, выводимое системой в случае несовпадения единиц измерения в открываемом файле и в системе
Выравнивание
Для точного размещения объектов в сцене требуется их выровнять. Выровнять можно любой объект, подлежащий трансформации, включая источники света и камеры. Выделив объект сцены, щелкните на кнопке Align (Выравнивание) в главной панели инструментов или выберите команду Tools ► Align ► Align. Можно также нажать комбинацию клавиш Alt+A. Указатель мыши тут же изменит свою форму, после чего нужно щелкнуть на объекте, относительно которого будет осуществляться выравнивание (опорный объект). В результате откроется диалоговое окно Align Selection с именем опорного объекта в названии (рис. 1.9).
Последовательность действий при выравнивании объектов:
Align Selection (SphereOO!) ?
-Align Position (World):
I- X Position 1^ Y Position I Z Position
|
- Current Object: — |
- Target Object: — | |
|
С Minimum |
C Minimum | |
|
® Center |
<*■ Center | |
|
С Pivot Point |
C Pivot Point | |
|
С Maximum |
C Maximum |
1. В разделе Align Position (Выравнивание положения) укажите, по каким координатам будет выполняться выравнивание. Используется текущая система координат.
Рис. 1.9. Диалоговое окно выравнивания
2.
Задайте характерные точки выравниваемого (Current) и опорного (Target) объектов, положение которых будет совмещено по заданным
координатам. Для этого установите один из четырех переключателей:
y Minimum — ближайшая крайняя точка габаритного контейнера объекта; y Center — центр габаритного контейнера;
y Pivot Point — опорная точка габаритного контейнера;
y Maximum — дальняя крайняя точка габаритного контейнера объекта.
3. Щелкните на кнопке Apply (Применить), чтобы выполнить выравнивание, оставив окно выравнивания открытым, или на кнопке ОК, чтобы выполнить выравнивание и закрыть диалоговое окно.
Группировка
Группировка позволяет объединить несколько объектов между собой. Сгруппированные объекты не считаются единым объектом, а просто обрабатываются вместе (они считаются набором объектов). Последовательность действий при группировке объектов:
1. Выделите одновременно все объекты, которые необходимо сгруппировать.
2. В меню Group выберите команду Group (Сгруппировать).
3. В открывшемся диалоговом окне введите имя группы. Всегда выполняйте этот шаг!
4. Щелкните на кнопке OK.
После этих действий все объекты будут считаться одним набором, их можно будет вместе перемещать, поворачивать и масштабировать. Чтобы выделить и переместить один объект из группы, необходимо выделить группу и в меню Group выбрать команду Open. Группа откроется для редактирования. После работы с отдельным элементом группы ее нужно закрыть. Для этого в меню Group существует команда Close.
Прочие команды меню Group:
> Ungroup — разгруппировать группу (группа должна быть выделена);
> Open — открыть группу для редактирования (можно редактировать объекты группы, не разгруппировывая ее);
> Close — закрыть группу после редактирования;
> Attach — присоединить объект к группе (после выделения объекта нужно щелкнуть на группе);
> Detach — отсоединить объект от группы;
> Explode — разгруппировать все уровни группировки.
Клонирование объектов
Для того чтобы клонировать один или несколько объектов, необходима такая последовательность действий.
1. Выделите объекты.
2. Удерживая нажатой клавишу Shift, переместите объекты инструментом Select&Move.
3. Сделайте необходимые настройки в открывшемся диалоговом окне (рис. 1.10).
Рис. 1.10. Диалоговое окно клонирования
Параметры, доступные в окне клонирования Clone Options:
> Copy (Создание копии) — в данном режиме создается независимая копия объекта, но при этом расходуется память;
> Instance (Создание образца) — образцы зависят друг от друга, но не требуют дополнительной памяти (на трансформации и материалы зависимость не распространяется);
> Reference (Создание ссылки) — в этом случае существует родительский объект и ссылки на него, при этом все изменения родительского объекта отражаются на дочерних объектах, но не наоборот;
> Number of Copies (Количество копий) — копии расставляются в линию, на расстоянии друг от друга, соответствующем расстоянию между оригиналом и первым клоном;
> Name (Имя) — имя нового объекта (если количество копий больше одной, то к имени добавляется порядковый номер копии).
Клонировать объекты можно не только при перемещении (инструментом Select&Move), но и при повороте (инструментом Select&Rotate) и масштабировании (инструментом Select&Scale), также удерживая клавишу Shift.
1. В качестве единиц измерения задайте миллиметры.
2. На виде Тор постройте объект Chamfer Box из группы расширенных примитивов с размерами (470, 640, 160, 30) и количеством сегментов (4, 5, 1, 3). Это будет диванная подушка. Сегменты нам нужны для дальнейшей деформации.
3. Возьмите инструмент перемещения. Удерживая клавишу Shift, перетащите подушку в сторону и выберите для типа клонирования вариант Instance (рис. 1.11).
Рис. 1.11. Готовая пара диванных подушек
4. Выделите обе подушки и возьмите инструмент поворота. Удерживая клавишу Shift, клонируйте подушки в режиме Copy. Это будут подушки для спины. Подвиньте подушки так, чтобы они не пересекались (рис. 1.12).
5. На виде Тор постройте объект Chamfer Box с размерами (800, 100, 700, 10) и количеством сегментов (1, 1, 1, 2). Это будет подлокотник. Клонируйте его в противоположную сторону в режиме Instance (рис. 1.13).
Рис. 1.12. Все подушки будущего дивана
Рис. 1.13. Подлокотники будущего дивана
6. Чтобы подушки не оказались на полу, нужно их поднять на 300 мм. Для точного позиционирования выделите все четыре подушки, возьмите инструмент перемещения и внизу экрана переключитесь с абсолютной системы координат (Absolute Mode) на относительную (Offset Mode), щелкнув на кнопке перед координатным полем X, а затем в поле Z введите значение 300 (рис. 1.14).
7. На виде Тор постройте объект Chamfer Box с размерами (1300, 100, 700, 10) и количеством сегментов (1, 1, 1, 2). Это будет спинка дивана (рис. 1.15).
8. Выделите все объекты и сгруппируйте, назовите группу «Диван».
Рис. 1.14. Поднимаем подушки
[ I ] [Perspective ] [Shaded ]
Рис. 1.15. Готовый диван со спинкой
Сохранение трехмерной сцены
Для того чтобы сохранить трехмерную сцену, в 3ds Max есть специальная команда Save As. Так же как и в других приложениях, она находится в меню File. После выполнения этой команды откроется окно для выбора диска и папки, в которой вы будете сохранять сцену, а также для задания имени файла (рис. 1.16).
Рис. 1.16. Сохранение файла сцены
После того как вы уже один раз сохранили сцену и присвоили файлу сцены имя, можно для сохранения изменений в открытом файле пользоваться командой File ► Save. Тогда будут сохраняться изменения в файле. Все файлы, сохраненные подобным образом, будут иметь расширение max.
Для того чтобы сохранить сцену в более ранних версиях программы, при сохранении выберите нужную версию в раскрывающемся списке Save as type (Тип сохраняемого файла) окна сохранения.
Для открытия сцены используйте команду File ► Open. Имейте в виду, что программа 3ds Max однооконная и открыть сразу более одного файла нельзя.
СОВЕТ
Рекомендую вам завести отдельную папку, в которой вы будете сохранять все свои файлы, созданные по ходу работы с книгой. Многие созданные сцены могут вам понадобиться в дальнейших упражнениях.
Как я уже рассказывала во введении, итогом работы в программе трехмерного моделирования является растровая картинка, которую потом можно распечатать на принтере, разместить на сайте в Интернете или использовать в программах растровой графики для дальнейших преобразований. Так вот, чтобы получить эту
картинку, необходимо произвести визуализацию (или рендеринг, что по сути одно и то же) сцены и сохранить файл в любом растровом формате. Для этого нажмите комбинацию клавиш Shift+Q. Произойдет визуализация активного окна (рис. 1.17). Более подробно о параметрах визуализации речь пойдет в главе 16, а сейчас лишь скажу, что полученную картинку можно сохранить. Для этого щелкните на кнопке Save Bitmap с изображением дискеты.
Рис. 1.17. Визуализация растровой картинки
Рис. 1.18. Настройка формата JPEG
В открывшемся диалоговом окне укажите папку, в которой будете сохранять изображение, введите имя файла и выберите любой формат растрового изображения, например JPEG. При сохранении в формате JPEG задайте максимальное качество компрессии (рис. 1.18).
В окне визуализации Frame Buffer (см. рис. 1.17) есть и другие инструменты: например, кнопка Print служит для печати изображения, а кнопка Render обеспечивает повторную визуализацию.
В нижней части окна может находиться панель настройки качества визуализации, если для активного изображения выбран вариант NVIDIA mental ray. Подробнее об этом рассказывается в главе 15.
Простое моделирование
Одним из простейших методов моделирования является применение к объектам модификаторов.
Модификатором называется специальная операция 3ds Max, которую можно применить к объекту. Каждый модификатор имеет название и наделяет объект дополнительными свойствами. Удобство работы с модификаторами состоит в том, что к одному объекту можно применить несколько модификаторов, менять последовательность их воздействия на объект, а также перенастраивать и удалять модификаторы.
Для работы с модификаторами существует стек модификаторов, доступный на вкладке Modify командной панели (рис. 2.1).
Элементы стека модификаторов:
1. Вкладка Modify командной панели.
Рис. 2.1. Стек модификаторов
2. Список всех модификаторов. Для назначения модификатора выделенному объекту нужно раскрыть список и выбрать нужный модификатор одним щелчком. Чтобы поиск был быстрее, можно нажать клавишу первой буквы в названии модификатора.
3. Перечень уже назначенных объекту модификаторов (стек). Читается стек снизу вверх. По стеку на рисунке можно сказать, что был создан примитив Box и к нему применен модификатор Bend. Значок лампочки означает включение и выключение действия модификатора.
4. Чтобы развернуть уровень подобъектов (sub-objects), необходимо один раз щелкнуть на знаке «+» слева от названия модификатора. Большинство модификаторов имеют несколько уровней подобъектов, например:
y 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 подобъект Gizmo, тем самым изменяя его воздействие на объект;
y Center (Центр) — точка или ось, относительно которой действует модификатор. Можно перемещать ось, тем самым изменяя воздействие модификатора на объект.
5. Кнопка Pin Stack (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 Show end result on/off toggle (Показывать конечный результат) показывает конечный результат всех модификаций объекта, даже если выбран не последний в стеке модификатор.
7. Кнопка Make unique (Сделать независимым) делает выбранный модификатор или сам объект независимой копией, которая активна только в том случае, если объект или модификатор является Instance.
8. Кнопка Remove modifier from the stack (Удалить модификатор) удаляет выделенный модификатор из стека.
9. Кнопка Configure Modifier Sets (Настроить набор модификаторов) служит для вызова расширенного меню настройки модификаторов.
К одному объекту можно применить несколько модификаторов (рис. 2.2). Напомню, что читается стек снизу вверх.
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, наоборот, сначала скрутили, а потом согнули. Разница очевидна.
Рис. 2.2. Объекту назначено два модификатора
Рис. 2.3. К объекту применили сначала модификатор Bend, а потом модификатор Twist
Рис. 2.4. К объекту применили сначала модификатор Twist, а потом модификатор Bend
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 модификатор под нижний, при этом появляющаяся синяя полоса указывает, куда переместится модификатор, когда вы отпустите кнопку мыши.
Рис. 2.5. Чтобы поменять два модификатора местами, необходимо выделить верхний модификатор и перетащить на нужное место
Чтобы прекратить воздействие модификатора на объект, нужно его отключить, сделав один щелчок на значке лампочки слева от названия модификатора, чтобы ее цвет стал серым. Тогда модификатор останется в стеке и все его параметры сохранятся, но модифицировать объект он не будет. Чтобы включить модификатор, сделайте еще один щелчок на значке лампочки — и она опять станет белой.
Чтобы удалить модификатор из стека, нужно его выделить и щелкнуть на кнопке Remove modifier from the stack с изображением корзины (см. рис. 2.1).
1. На виде Тор создайте объект Вох с размерами (10, 400, 80) и количеством сегментов (1, 30, 1), как показано на рис. 2.6.
Рис. 2.6. Объект Вох
2. Перейдите на вкладку Modify и примените к объекту модификатор Taper (Расширение). В свитке Parameters установите величину расширения Amount = 1,0, а для оси Taper Axis установите параметры Primary X, Effect Z. Результат показан на рис. 2.7.
Рис. 2.7. Объект Вох после применения модификатора Taper
3. Примените к объекту модификатор Bend (Сгиб). В свитке Parameters установите параметры Angle (Угол сгиба) = 360 и Direction (Разворот) = 90, а для оси Bend Axis выберите вариант X (рис. 2.8).
Рис. 2.8. Объект Вох после применения модификаторов Taper и Bend
4. На виде Тор создайте объект Cylinder с размерами (60, 30) и количеством сегментов (5, 1, 18). Расположите его внутри скрученного объекта Вох, как показано на рис. 2.9. Это и будет свеча.
Рис. 2.9. Объект Cylinder внутри объекта Вох
5. На виде Top создайте объект Cylinder с размерами (1, 40) и количеством сегментов (10, 1, 18). Это будет фитиль. Расположите его по центру. Чтобы расширить кончик фитиля, примените к нему модификатор Taper с параметром Amount = 1. Чтобы фитиль загнуть, примените к нему модификатор Bend c параметрами Angle = 80 и Direction = 80, а для оси Bend Axis выберите вариант Z (рис. 2.10).
Рис. 2.10. Готовая свеча
Диван
1. Откройте файл с диваном, над которым мы работали в предыдущей главе. Для того чтобы подушки смотрелись реалистичнее, надо их помять. Откройте группу и выделите одну подушку. Примените к ней модификатор FFD Box и перейдите на уровень подобъектов Control Points (рис. 2.11).
2. На виде Top захватом выделите две центральные точки снизу и подвиньте их вниз, строго за ось Y (рис. 2.12).
Рис. 2.11. Уровень подобъектов модификатора FFD Box
Рис. 2.12. Смещение контрольных точек для применения модификатора
3. Край подушки станет выпуклым. Со второй подушкой произойдет то же самое, поскольку она была клонирована в качестве Instance (рис. 2.13).
Рис. 2.13. Искривление подушек в результате применения модификатора
4. Аналогичным образом выделите на подушке верхние центральные точки на виде Front и опустите их строго за ось Y (рис. 2.14).
5. Примените модификатор FFD Box и к подушкам спинки. Результат показан на рис. 2.15.
Рис. 2.14. Смещение контрольных точек для применения модификатора
Рис. 2.15. В результате применения модификаторов диван стал гораздо реалистичнее
Ландшафт
Используя модификатор FFD Box, с которым мы познакомились в предыдущем упражнении, можно создать ландшафт.
1. Для этого на виде Тор создайте объект Plane (Плоскость) с размерами (10000, 10000). Добавьте ей по 40 сегментов в длину и ширину. Примените к ней модификатор FFD Box и с помощью кнопки Set Number of Points, показанной на рис. 2.16, задайте размерность решетки (10, 10, 2).
2. Перейдите на уровень подобъектов Control Points и подвигайте точки на решетке, чтобы создать возвышенности и углубления (рис. 2.17).
Рис. 2.16. Задание размерности решетки
Рис. 2.17. Создание ландшафта смещением контрольных точек
3. Чтобы построить водоем, нужно создать еще одну плоскость и немного ее опустить (рис. 2.18).
Рис. 2.18. Готовый ландшафт с водоемом
Операция Boolean
К логическим (булевым) операциям, которые выполняются с помощью команды Boolean, относятся объединение, разница и пересечение.
В логических операциях всегда используются только два объекта, их называют операндами (операнд А и операнд В).
Имеется несколько ограничений для применения логических операций.
> Объекты должны иметь замкнутую поверхность (например, плоскость или чайник не подойдут).
> Объекты должны пересекаться.
Булевы операции позволяют вырезать из одного объекта отверстие в форме второго объекта. Например, пусть нам нужно смоделировать обычную пуговицу с двумя отверстиями для пришивания.
Последовательность действий:
1. Создайте два объекта.
2. Выделите один из них (это будет операнд А).
3. Выберите команду Boolean.
4. Щелкните на кнопке Pick Operand B.
5. Щелкните на втором объекте в любом видовом окне.
6. Щелкните правой кнопкой мыши в активном видовом окне, чтобы завершить выполнение команды.
Доступные логические операции:
> Union (Объединение);
> Intersection (Пересечение);
> Subtraction (A-B) (Вычитание из главного объекта) — эта операция выполняется по умолчанию;
> Subtraction (B-A) (Вычитание наоборот);
> Cut (Разрез) — используется для работы с полигональной сеткой.
Пример использования логических операций
1. Создайте объекты Box (Параллелепипед) и Sphere (Сфера) произвольных размеров и расположите их так, чтобы сфера пересекалась с параллелепипедом (рис. 2.19). Выделите объект Вох.
Perspective
2. На вкладке Create (Создание) командной панели раскройте список и выберите там пункт Compound Objects (Объекты компоновки), как показано на рис. 2.20.
3. Щелкните на кнопке Boolean (рис. 2.21).
Рис. 2.20. Выбор объектов компоновки
Рис. 2.21. Подготовка к выполнению логической операции
4. В открывшемся свитке Pick Boolean щелкните на кнопке Pick Operand B (она станет желтой), как показано на рис. 2.22.
5. В окне перспективного вида щелкните на сфере — она исчезнет. Щелкните правой кнопкой мыши для завершения операции. Полученный объект показан на рис. 2.23.
Рис. 2.22. Выбор второго операнда для логической операции
Рис. 2.23. Объект после выполнения булевой операции
По умолчанию задана операция вычитания операндов — Subtraction (A-B). При необходимости можно выбрать другую операцию. Для этого в свитке Parameters есть группа переключателей Operation (рис. 2.24). Попробуйте переключать режимы и следите за результатом (рис. 2.25).
Когда булев объект готов, можно воздействовать на операнды.
6. Выделите булев объект и перейдите на вкладку Modify. Обратите внимание, что в стеке модификаторов объект стал называться Boolean (рис. 2.26).
Рис. 2.24. Выбор булевой операции
Рис. 2.25. Результаты выполнения разных логических операций
7. Чтобы изменить параметры одного из операндов, нужно выделить этот операнд в разделе Operands свитка Parameters (рис. 2.27). Тогда в стеке модификаторов ниже объекта Boolean появится объект Box (рис. 2.28). Щелкнув на нем, вы увидите свиток параметров параллелепипеда (объекта Box).
8. Чтобы подвинуть или повернуть один из операндов, нужно перейти на уровень подобъектов. Для этого щелкните на значке «+» слева от слова Boolean и в развернувшемся списке щелкните на пункте Operands (он станет желтым), как показано на рис. 2.29. Теперь, взяв инструмент перемещения, вы сможете двигать только объект Box относительно объекта Sphere. После завершения действий с операндом уйдите с уровня подобъектов. Аналогичным образом можно воздействовать на второй операнд.
Рис. 2.26. Новый объект Boolean в стеке модификаторов
Рис. 2.28. Новый объект в стеке модификаторов
Булеву операцию отменить нельзя, то есть ее не выбросишь в корзину, как модификатор. Но операнды извлекать можно.
9. Для этого в свитке Parameters нужно выбрать нужный операнд и щелкнуть на кнопке Extract Operand. В сцене появится еще один объект, находящийся на месте операнда. Просто сдвиньте его в сторону. По умолчанию операнд извлекается как образец (Instance), но можно извлечь его и как копию (Copy), установив соответствующий переключатель под кнопкой Extract Operand (рис. 2.30).
СОВЕТ
Булева операция очень капризная, и после вырезания какая-то часть поверхности может оказаться невидимой. В этом случае нужно просто подвигать любой из операндов. Тогда 3ds Max изменит вариант разбиения — и поверхность станет видимой.
Свиток Display/Update содержит элементы управления отображением и обновлением булева объекта в видовых окнах. В частности, весьма полезным может оказаться переключатель Result + Hidden Ops, позволяющий увидеть скрытый операнд в виде сетки (рис. 2.31).
Рис. 2.29. Переход на уровень подобъектов
Рис. 2.30. Извлечение операнда
ис. 2.31. Переключатель Result + Hidden Ops позволяет увидеть скрытый операнд
Начиная с версии 3ds Max 9 в программе доступна долгожданная операция ProBoolean, которая позволяет за один прием создать составной объект сразу из нескольких операндов.
Последовательность действий при выполнении команды ProBoolean:
1. Создайте несколько объектов.
2. Выделите один из них (операнд 0).
3. Выберите в меню команду Create ► Compound ► ProBoolean.
4. Щелкните на кнопке Start Picking (Приступить к выделению).
5. Последовательно выполните щелчки на всех остальных объектах в любом видовом окне.
6. Щелкните правой кнопкой мыши в активном видовом окне (чтобы завершить операцию).
Пример применения операции ProBoolean
Давайте смоделируем избушку. Для этого создайте объект Cylinder и скопируйте его несколько раз (это будут бревна). Потом создайте объект Box и расположите его так, как показано на рис. 2.32, после чего выполните команду ProBoolean. В итоге должен получиться составной объект, показанный на рис. 2.33. Обратите внимание, что с помощью команды ProBoolean можно выполнять разные логические операции, например объединение и вычитание.
Рис. 2.32. Объекты до выполнения команды ProBoolean
Рис. 2.33. Составной объект после выполнения команды ProBoolean
Все выполняемые операции перечисляются в списке операндов (рис. 2.34).
Логические операции, доступные для команды ProBoolean:
> Union (Объединение);
> Intersection (Пересечение);
> Subtraction (Вычитание из главного объекта) — эта операция выполняется по умолчанию;
> Merge (Добавление);
> Imprint (Отпечаток) — в результате поверхность разрезается, эта операция используется для полигонального моделирования;
0: Union CyindcrOOl 1: Union - Cyinder002 2: Union - CyfcnderOO4 3: Union - CyfcnderOO3 4; Union -Cyfci<Jet008 5: Union - CyinderOOS 6: Union -Cvindef007 7: Union - Cyinder006 8: Subtr -BoxOOl
Рис. 2.34. Список операндов и операций при выполнении команды ProBoolean
> Cookie (Вырез) — в результате поверхность разрезается, области пересечения удаляются и остается открытая поверхность (без внутренней стороны).
Используя примитивы, модификаторы и операцию ProBoolean, можно построить избу с крышей и окнами (рис. 2.35).
Рис. 2.35. Готовая изба, построенная с помощью команды ProBoolean
Для переноса объектов из одного max-файла в другой существует специальная команда File ► Import ► Merge. При выполнении этой команды открывается диалоговое окно, позволяющее указать пути к файлу, из которого вы хотите добавить объект.
Выделите нужный файл и щелкните на кнопке Открыть. Появится еще одно диалоговое окно, в котором будут перечислены все объекты, находящиеся в файле. Если в сцене есть группы объектов, то их названия будут указаны в квадратных скобках: например, на рис. 2.36 это группа [izba].
Рис. 2.36. Выбор добавляемых объектов
Выделите в этом списке объекты, которые вы хотите внедрить в сцену, и щелкните на кнопке OK.
Рис. 2.37. Объект izba внедрен в сцену с ландшафтом
СОВЕТ
При добавлении в сцену объектов таким способом они могут не соответствовать другим объектам в сцене по размерам, поэтому используйте инструмент масштабирования Select&Scale для придания объектам нужных размеров.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если вы добавляете несгруппированные объекты, может возникнуть ситуация, когда объект с таким именем уже есть в сцене. Тогда 3ds Max откроет дополнительное диалоговое окно, в котором вам придется переименовать добавляемые объекты. Чтобы такого не происходило, всегда группируйте составные модели или присваивайте им подходящие имена.
Для примера я открыла сцену с ландшафтом, который мы сделали с помощью модификатора FFD Box, и добавила в эту сцену избу. Результат показан на рис 2.37.
Архитектурные объекты
Для построения интерьерных и экстерьерных сцен с простыми фасадами (без арочных проемов и скругленных стен) можно воспользоваться «заготовками», которые существуют в 3ds Max начиная с версии 6. В этой главе мы рассмотрим правила построения архитектурных объектов и с помощью этих правил создадим простое архитектурное сооружение. Преимущество этого метода моделирования состоит в экономии времени.
Первыми среди специальных архитектурных объектов, необходимых для быстрого проектирования, мы рассмотрим стены (объект Wall). Большим достоинством таких стен является тот факт, что при встраивании в них окон (объектов Windows) проемы в стенах пробиваются автоматически. И если менять параметры окна, двигать его или даже копировать, то проемы автоматически тоже меняются, двигаются и копируются, а если удалить окно, то и проем автоматически исчезает. То же самое происходит с дверьми (объекты Doors). Таким образом, стены связаны с окнами и дверьми. Но чтобы все у вас получилось, необходимо правильно встроить окна и двери. Давайте рассмотрим этот процесс подробнее.
Но перед началом работы в качестве системных единиц обязательно установите миллиметры.
Построение стен
Рис. 3.1. Подготовка к построению стен
Для создания стен на вкладке Create командной панели раскройте список и выберите вариант AEC Extended. Щелкните на кнопке Wall, как показано на рис. 3.1, и на виде Тор щелчками постройте стены нужной формы.
1. Чтобы стены были ровными, включите режим привязки к сетке ( Grid Points ).
2. При повторном щелчке на первой построенной точке 3ds Max спросит, соединить ли точки (рис. 3.2). Щелкните на кнопке Да и для завершения построения щелкните правой кнопкой мыши в активном окне.
3. Постройте стены такой формы, как показано на рис. 3.3.
Рис. 3.2. Соглашаемся с соединением точек
Рис. 3.3. Строим стены
4. Чтобы изменить параметры стен, перейдите на вкладку Modify и переключитесь на уровень подобъектов Segment (рис. 3.4).
Выделяя нужные стены, вы можете менять их толщину и пользовать другие команды:
y Break — разбить стену на части путем добавления точки;
y Detach — отсоединить стену;
y Divide — разбить стену на равные отрезки (количество устанавливается в счетчике Divisions);
y Insert — вставить и уточнить местоположение новой вершины, при этом вновь вставленная вершина перемещается вместе с указателем, а для отключения режима вставки нужно щелкнуть правой кнопкой мыши;
y Delete — удалить выделенный сегмент или несколько сегментов;
y Refine — вставить новую вершину в той точке профиля стены, в которой будет выполнен щелчок кнопкой мыши, не изменяя форму стены; сегмент стены при этом разбивается на два, а для отключения режима вставки нужно щелкнуть правой кнопкой мыши.
Подобные команды есть и на уровне подобъектов Vertex.
5. Для того чтобы сделать фронтоны (треугольные выступы заданной высоты под конек двускатной крыши), перейдите на уровень подобъектов Profile.
6. Выделив нужную стену, введите высоту фронтона в счетчик Height и щелкните на кнопке Create Gable, как пока-
высоту, а также ис-
Рис. 3.4. Переход на уровень подобъектов Segment
зано на рис. 3.5. Потом сразу же щелкните на кнопке Delete. Добавится фронтон. Если второй раз щелкнуть на кнопке Delete, фронтон будет удален.
7. Повторите это действие с другими стенами. Сделайте стены такими, как показано на рис. 3.6.
8. Теперь построим крышу. Для этого можно опять воспользоваться объектом Wall, но строить будем на виде Front, очерчивая верхний край стен (рис. 3.7). Можно включить
режим привязки. Рис. 3.5. Создание
фронтона
Рис. 3.6. Стены готовы
Рис. 3.7. Строим крышу
9. Если посмотреть на получившуюся крышу сверху, видно, что по размеру она не совсем подходит к нашим стенам (рис. 3.8). Для того чтобы увеличить длину крыши, перейдите на вкладку Modify, переключитесь на уровень подобъектов Segment, выделите все сегменты (нажав клавиши Ctrl+A) и измените значение в счетчике Height .
10. Чтобы средний сегмент крыши сделать меньше, чем остальные, нужно его выделить (находясь на уровне подобъектов Segment), а потом изменить значение в счетчиках Height и Bottom . Результат показан на рис. 3.9.
Рис. 3.8. Подбираем размер крыши
Рис. 3.9. Крыша готова
Окна
Для построения окон на вкладке Create командной панели в разделе Geometry в раскрывающемся списке выберите вариант Windows (Окна), как показано на рис. 3.10.
3ds Max предлагает несколько типов окон. Все они перечислены в табл. 3.1. Как уже отмечалось, удобны эти окна тем, что если их строить правильно, то они сами «прорубают» оконные проемы в стенах, но только в стенах типа Wall (если стены построены без использования объекта Wall, например экструзией, то вам придется самим пробивать проемы, используя булевы операции).
00) сЗ a %
[wndows
|
Object Type a| | |
|
Q AutoGrid | |
|
| Awning ] [ Casement | | |
|
| Fixed ] [ |
Pivoted | |
|
I Projected ] [ |
Skiing I |
Name and Color Й I
Рис. 3.10. Построение объектов группы Windows
Тип окна
Вид окна
Pivoted (Проворачивающееся по центру окно)
Sliding (Раздвижное окно)
Встраивание окон
Для того чтобы окно «прорубило» проем в стене, необходимо включить режим 3D-nривязки к ребрам (Edge/Segment), как показано на рис. 3.11.
Рис. 3.11. Включение режима привязки к ребрам
Строится окно в последовательности Ширина Глубина Высота. Строить окно лучше на виде Тор, хорошенько увеличив масштаб в видовом окне.
1. Привязавшись к внешней грани стены, как показано на рис. 3.12, нажмите левую кнопку мыши.
2. Удерживая кнопку мыши нажатой, перетащите указатель на ширину окна (рис. 3.13).
3. Задав требуемую ширину окна, отпустите кнопку мыши и привяжитесь к внутренней грани стены, чтобы начать строить окно в глубину (рис. 3.14).
Рис. 3.12. Начальный этап построения окна
Рис. 3.13. Задание ширины окна
4. Выполните щелчок левой кнопкой мыши, затем, не удерживая кнопку, переместите указатель мыши вверх, чтобы задать высоту окна, и снова сделайте один щелчок левой кнопкой мыши для закрепления высоты (рис. 3.15).
5. Для выхода из режима построения щелкните правой кнопкой мыши.
Рис. 3.14. Строительство окна в глубину
Рис. 3.15. Строительство окна в высоту
Скорее всего, окно после построения будет находиться внизу стены. Поэтому вам нужно взять инструмент перемещения и перетащить окно на необходимую высоту (лучше всего это делать на виде Front). При перемещении окна проем тоже будет перемещаться.
Если при открытии окна проема не видно, значит, окно построено неправильно. Удалите его и постройте заново. Открытое окно показано на рис. 3.16.
Построенное окно можно скопировать. Для этого возьмите инструмент перемещения и, удерживая нажатой клавишу Shift, перетащите его в нужную сторону. При копировании окна проемы будут пробиваться автоматически (рис. 3.17).
Рис. 3.16. Готовое окно
Рис. 3.17. Еще четыре новых окна
Аналогичным образом постройте окна с противоположной и обратной сторон дома (рис. 3.18).
Рис. 3.18. Построение окон завершено
Настройка окон
У всех типов окон примерно одинаковые варианты настройки, рассмотрим их на примере окна типа Casement (рис. 3.19). Размеры оконного блока устанавливаются в счетчиках:
> Height (Высота);
> Width (Ширина);
> Depth (Глубина).
В группе Frame (Рама) размеры балок оконной рамы задаются в счетчиках:
> Horiz. Width (Ширина горизонтальных балок);
> Vert. Width (Ширина вертикальных балок);
> Thickness (Толщина).
В группе Glazing (Стекло) есть единственный счетчик Thickness (Толщина), предназначенный для установки толщины стекла.
Parameters а |
Height: |lt>uu,umn И
Width: ]1б00,0тп т|
Depth: |ЗО0,Отт
Rome:
Honz. width: |40,0tnn
Vert. Width: 140,0mm jfj Thickness: 180,0mm v|
Glazing:
Thickness: 12,0mm
Casements:
Panel Width: 11,0mm ©One О Two
Open Window:
Open:[36
□ Flip Swing
0 Generate Mapping Coads.
0 Real-World Map Size
Рис. 3.19. Настройка окна типа Casement
В группе Casements (Створки) в счетчике Panel Width (Ширина панелей) указывается ширина стеклянных панелей в каждой створке, а переключатели позволяют задать число створок в окне:
> One (Одна);
> Two (Две).
В группе Open Window устанавливается степень открытия створок окна (этого варианта настройки нет у окна типа Fixed), а установленный флажок Flip Swing позволяет развернуть открытые створки в другую сторону.
Двери
Для построения дверей на вкладке Create командной панели в разделе Geometry выберите в раскрывающемся списке вариант Doors (Двери), как показано на рис. 3.20.
3ds Max предлагает три типа дверей. Все они перечислены в табл. 3.2. Строятся они так же, как окна, и, конечно же, тоже автоматически «прорубают» проемы.
Рис. 3.20. Построение объектов группы Doors
Таблица 3.2. Типы дверей
Тип двери
Вид двери
PivotDoor (Навесные двери) — обычные двери
BiFoldDoor (Складные двери) — напоминают двери трамвая
SlidingDoor (Раздвижные двери) — напоминают двери в купе поезда
Встраивание дверей
Для того чтобы дверь «прорубила» проем в стене, необходимо включить режим 3D-nривязки к ребрам (Edge/Segment). Как и окно, дверь строится в последовательности: Ширина Глубина Высота.
Выполняя все те же действия, что и при построении окна в предыдущем примере, постройте дверь в соответствии с рис. 3.21.
Чтобы дом не «висел в облаках», постройте объект Box и расположите под домом (рис. 3.22).
Рис. 3.21. Готовая дверь
Рис. 3.22. Теперь наш дом стоит на земле
Настройка дверей
Варианты настройки у всех дверей практически одинаковые. Рассмотрим их на примере дверей типа PivotDoor (Навесные) — соответствующий свиток показан на рис. 3.23.
Размеры дверного блока задаются в счетчиках:
> Height (Высота);
> Width (Ширина);
> Depth (Глубина).
При установке флажка Double Doors (Двойные двери) создаются двойные двери, открывающиеся от центра в стороны. Установка флажка Flip Swing (Внутрь или наружу) меняет направление открывания дверей на противоположное.
При установке флажка Flip Hinge (Налево или направо) меняется косяк, на который навешена дверь (только для одиночных дверей).
Рис. 3.23. Параметры двери, свиток Parameters
В группе Frame (Коробка) флажок Create Frame (Создать коробку) обеспечивает моделирование дверной коробки. Если он сброшен, то моделируются только створки. Размеры дверной коробки задаются в счетчиках:
> Width (Толщина);
> Depth (Глубина). Величина смещения точки крепления дверей к косякам по координате глубины дверной коробки устанавливается в счетчике Door Offset (Смещение двери).
Помимо основных вариантов настройки есть возможность настроить дверное полотно, то есть задать внешний вид самой двери, например выбрать дверь со стеклом или с панелями. Эти параметры доступны в свитке Leaf Parameters, показанном на рис. 3.24.
В верхней части свитка Leaf Parameters находятся следующие счетчики:
> Thickness (Толщина дверного полотна);
> Stiles/Top Rail (Боковые/Верхний бруски);
> Bottom Rail (Нижний брусок);
> # Panels Horiz (Число панелей по горизонтали);
> # Panels Vert (Число панелей по вертикали);
> Muntin (Ширина переплета).
В разделе Panels (Панели) расположено несколько переключателей:
Рис. 3.24. Настройка полотна двери, свиток Leaf Parameters
> None (Нет панелей);
> Glass (Стеклянные);
> Beveled (Филенчатые).
Для дверей с филенчатыми панелями можно задать параметры филенок:
> Bevel Angle (Угол скоса);
> Thickness 1 (Толщина в начале скоса);
> Thickness 2 (Толщина в конце скоса);
> Middle Thick (Толщина средней части);
> Width 1 (Ширина филенки в начале скоса);
> Width 2 (Ширина филенки в средней части).
СОВЕТ
Для встраивания объектов групп Windows и Doors в объекты Wall активизируйте объектные привязки, установив флажок Edge/Segment на вкладке Snap.
Построение ограждения
1. На виде Тор постройте сплайн по форме предполагаемого периметра ограждения (рис. 3.25).
Рис. 3.25. Построение периметра ограждения
2. На вкладке Create в разделе AEC Extended щелкните на кнопке Railing (Ограждение), как показано на рис. 3.26.
3. Щелкнув на кнопке Pick Railing Path (рис. 3.27), щелкните в любом видовом окне на заготовленном сплайне.
4. Установите флажок Respect Corners (Учитывать угловые точки), как показано на рис. 3.28.
Рис. 3.26. Выбор ограждения в качестве объекта построения
Рис. 3.27. Задание траектории ограждения
Рис. 3.28. Учет угловых точек при задании траектории
Результат показан на рис. 3.29.
Рис. 3.29. Готовая заготовка для ограждения
Настройка ограждения
Настроить ограждение можно очень точно — для этого служит свиток Railing (Ограждение), показанный на рис. 3.30.
В группе Top Rail можно задать свойства поручня, располагающегося вдоль верхнего края ограждения.
Доступные варианты в списке Profile (Профиль):
> Square (Прямоугольный);
> Round (Круглый);
> none (нет);
Рис. 3.30. Настройка Счетчик Depth (Глубина) определяет размер поручня в высо- ограждения
ту, Width (Ширина) — в ширину, а Height (Высота) — высоту ограждения от земли до верхнего края поручня.
В разделе Lower Rail(s) (Перекладина(ы)) можно настроить аналогичные параметры для одной или нескольких перекладин, располагающихся вдоль ограждения параллельно поручню.
Для задания числа и способа размещения этих перекладин нужно щелкнуть на кнопке Lower Rail Spacing (Распределение перекладин), открыв одноименное диалоговое окно (рис. 3.31).
Рис. 3.31. Настройка перекладин
Необходимое число перекладин задается в счетчике Count.
Для настройки стоек ограждения служит свиток Posts (Стойки). Все параметры стоек аналогичны параметрам перекладин, за исключением счетчика Extension (Выступ), управляющего величиной выступа стоек над поручнем (рис. 3.32).
Рис. 3.32. Настройка стоек
Свиток Fencing (Изгородь) позволяет задать вариант заполнения ограждения (рис. 3.33).
Тип заполнения выбирается в списке Туре (Тип):
> Pickets (Рейки);
> Solid Fill (Панели);
> none(нет заполнения).
Счетчик Bottom Offset в разделе Picket (Рейка) определяет сдвиг заполнения снизу. Остальные счетчики этого раздела не отличаются от таковых для стоек (см. рис. 3.32).
Чтобы вместо реек использовать для ограждения панели, нужно указать соответствующие значения в счетчиках раздела Solid Fill (Панели):
> Thickness (Толщина);
> Top Offset (Сдвиг сверху);
> Bottom Offset (Сдвиг снизу);
> Left Offset (Сдвиг слева);
> Right Offset (Сдвиг справа).
_________Fencing________a Type: [pidccto - [
Picket
Profit: |Square ▼[ p=. Depth: |25,4ran |»|
WkJUi; 125,4mm
Extension :[o/jrnm g
Bottom Offset: |п,ГУпт
Sold Till
Пискпсзз: |u,35nvn Щ I op Offset: |0,0mm g
Bottom Offset: |o,Omm Left Offset: |n,nmm Right Offset; jo.Otiiin
Рис. 3.33. Настройка заполнения для ограждения
Например, если использовать тип заполнения Solid Fill (Панели) и указать сдвиг со всех сторон, ограждение должно выглядеть так, как показано на рис. 3.34.
Рис. 3.34. Готовое ограждение
Еще одним типом архитектурных объектов являются лестницы.
Для создания лестниц на вкладке Create командной панели нужно перейти в раздел Geometry и в раскрывающемся списке выбрать вариант Stairs (рис. 3.35).
* т®|0И
OQ] <3 & а %
________Object Туре______ft.
□ AutoGrid
I LTypeStair | [ Spiral Stair | [Straight Stair) [ UTypeStar |
Рис. 3.35. Построение объектов группы Stairs
Как и для прочих архитектурных объектов, 3ds Max предлагает несколько вариантов лестниц. Все возможные типы лестниц перечислены в табл. 3.3.
Таблица 3.3. Типы лестниц
|
Тип лестницы |
Вид лестницы |
|
LTypeStair (Лестница с разворотом 90 градусов) | |
|
StraightStair (Прямая лестница) | |
|
SpiralStair (Винтовая лестница) | |
|
UTypeStair (Лестница с разворотом 180 градусов) |
Построение лестниц
Рассмотрим построение прямой лестницы (объект StraightStair). Чтобы создаваемая лестница была правильно ориентирована, необходимо строить ее в окне проекции Тор.
1. Щелкните в точке окна, в которой будет располагаться один из углов основания лестницы, и перетащите указатель мыши, растягивая боковую сторону основания. Отпустите кнопку мыши, фиксируя боковую сторону (рис. 3.36).
Рис. 3.36. Начальный этап построения лестницы
2. Переместите указатель перпендикулярно боковой стороне основания, чтобы задать ширину марша лестницы (рис. 3.37). Щелкните кнопкой мыши для фиксации ширины основания лестницы.
Рис. 3.37. Определение ширины пролета
3. Переместите указатель вверх или вниз по окну, задав высоту лестницы (рис. 3.38). Лестничный пролет будет подниматься ступеньками от точки первого щелчка кнопкой мыши. Щелкните кнопкой мыши для фиксации высоты лестницы.
Рис. 3.38. Определение высоты лестницы
Настройка лестницы
Подробно остановимся на настройке лестниц, потому что это наиболее часто используемый в проектах архитектурный объект.
Свиток Parameters показан на рис. 3.39.
Тип лестницы выбирается с помощью переключателей в группе Туре (Тип):
> Open (Открытая);
> Closed (Монолитная);
> Box (Блочная).
Геометрия лестницы задается в разделе Generate Geometry (Создать геометрию). Флажок Stringers (Боковины) включает режим построения боковин лестничного марша вдоль краев ступеней. Настройка ширины и толщины боковин производится в свитке Stringers.
Флажок Carriage (Центральная балка) обеспечивает генерацию лестничной тетивы (центральной балки, на которой крепятся ступеньки). Ширина, толщина центральной балки, количество балок и другие параметры задаются в свитке Carriage.
Флажки Handrail (Поручни) позволяют включить режимы построения левого (Left) и правого (Right) поручней по бокам лестничного марша. Настройка параметров поручней производится в свитке Railings.
Флажки Rail Path (Путь для поручня) обеспечивают построение линий пути для левого (Left) и правого (Right) поручней. На основе этих линий можно построить поручни по краям ступеней.
Раздел Layout (Компоновка) служит для задания точных значений длины и ширины основания лестницы в счетчиках Length (Длина) и Width (Ширина).
Раздел Rise (Подъем) предназначен для задания значений высоты подъема лестничного марша:
> Overall (Общий) — общая высота подъема;
> Riser Ht (Высота ступеньки);
> Riser Ct (Число ступенек) — число ступенек в пределах марша лестницы.
Поскольку эти значения взаимозависимы, один из счетчиков всегда заблокирован. Заблокировать счетчик можно щелчком на кнопке с изображением булавки слева от счетчика.
Параметры ступеней задаются счетчиками в разделе Steps (Ступени):
> Thickness (Толщина) — толщина панели каждой ступеньки;
> Depth (Глубина) — глубина каждой ступеньки.
Свиток Carriage (Центральная балка) показан на рис. 3.40.
Parameters а
lype
иреп closed box
® о о
Generate Geometry
Г~1 Stringers
Г71 Carriage
Handrail: Г"I Left
□night
Rail Path: □ left □Right
Loyout
Length: 13000,0™ g Width: 11200,0™ W
Rise
g Overall: |2400,0mrr gRiser Ht 1300,0mm l^jRker Cb [3
Steps
Thickness- 140,0 mm
□ Depth: 1375,0mm
Рис. 3.39. Настройка лестницы
Счетчик Depth (Глубина) позволяет указать размер центральной балки в направлении, перпендикулярном плоскости лестницы.
Счетчик Width (Ширина) служит для задания размера центральной балки в направлении вдоль ступенек.
Щелчок на кнопке Carriage Spacing (Распределение балок) ведет к открытию одноименного диалогового окна, число балок в котором задается в счетчике Count (Число). Установка флажка Spring from Floor (Обрез по полу) ведет к тому, что нижний конец центральной балки обрезается по уровню пола. При сброшенном флажке балка внизу обрезается вертикальной плоскостью, в результате чего приобретает острый конец, проникающий сквозь пол.
Свиток Railings (Ограждения) показан на рис. 3.41.
Рис. 3.40. Настройка центральной балки лестницы
Рис. 3.41. Настройка ограждений лестницы
Рис. 3.42. Настройка боковин лестницы
Счетчик Height (Высота) задает высоту поручней и линий путей поручней над ступенями лестницы.
Счетчик Offset (Сдвиг) задает величину сдвига поручней от концов ступенек к середине.
Счетчик Segments (Сегменты) определяет число сегментов по периметру поперечного сечения поручней. По умолчанию используется значение 3, что ведет к формированию поручней треугольного сечения.
Счетчик Radius (Радиус) служит для задания радиуса окружности, описанной вокруг поперечного сечения поручней.
Свиток Stringers (Боковины) показан на рис. 3.42.
Счетчик Depth (Глубина) позволяет указать размер боковин в направлении, перпендикулярном плоскости лестницы.
Счетчик Width (Ширина) задает размер боковин в направлении вдоль ступенек.
Счетчик Offset (Сдвиг) управляет величиной вертикального сдвига боковин над полом.
Флажок Spring from Floor (Обрез по полу) аналогичен таковому в свитке Carriage.
СОВЕТ
Быстро строить поручни у лестниц можно с помощью специального объекта Railing (Ограждение), относящегося к объектам типа АЕС Extended (АЕС-дополнение). В качестве пути для такого ограждения используйте вариант Rail Path (Путь для поручня), установив соответствующие флажки в свитке Parameters для лестницы. Этот способ удобен тем, что ограждения модифицируются автоматически при изменении параметров лестницы (рис. 3.43).
Рис. 3.43. Лестница с ограждениями из объектов типа Railing
В завершение проекта в него для реалистичности можно добавить растительность. Но делать это нужно именно на последнем этапе разработки проекта, потому что 3ds Max с трудом обсчитывает все деревья и кусты. В результате программа может иногда даже закрываться, проще говоря, «падать». Лучше «сажать» растительность непосредственно перед визуализацией, а после визуализации удалять или скрывать. Сохраняйте сцену с растительностью в отдельном файле, чтобы, если он потом вдруг не откроется, у вас осталась версия вашего проекта.
Находятся деревья в разделе AEC Extended (рис. 3.44). Щелкнув на кнопке Foliage (Растительность), вы увидите свиток Favorite Plants (Избранные растения), показанный на рис. 3.45. Чтобы дерево или куст стояли вертикально, создавать их нужно на виде Top или в окне перспективной проекции. Выберите необходимое растение и сделайте один щелчок в окне проекции.
Параметры растительности
Параметры растительности задаются в соответствующем свитке (рис. 3.46).
Счетчик Height (Высота) задает среднюю высоту растения, относительно которой высота каждого отдельного образца может в определенной степени меняться.
Счетчик Density (Плотность) управляет плотностью лиственного покрова и соцветий растения в диапазоне от 0 (нет листьев и соцветий) до 1 (полный набор листьев и соцветий).
Счетчик Pruning (Обрезка кроны) управляет тем, как будут расти ветки дерева: по всей длине ствола или только ближе к верхушке. Меняется от 0 (нет обрезки, ветки по всему стволу) до 1 (нет веток, полная обрезка).
Каждый щелчок на кнопке New (Новый) генерирует новый случайный образец растения. Номер образца в случайной выборке отображается в счетчике Seed (Образец) справа от кнопки.
Флажки в разделе Show (Показывать) позволяют выбрать, какие составные части растения показывать, а какие нет:
> Leaves (Листья);
> Trunk (Ствол);
Рис. 3.44. Раздел
AEC Extended
Рис. 3.45. Избранные растения
Рис. 3.46. Настройка растительности
> Fruit (Плоды);
> Branches (Ветви);
> Flowers (Соцветия);
> Roots (Корни).
Переключатели в группе Viewport Canopy Mode (Проекция в режиме шатра) позволяют задать режим упрощенного вывода на экран кроны растения в окнах проекций:
> When Not Selected (Когда не выделено);
> Always (Всегда);
> Never (Никогда).
Переключатели в группе Level-of-Detail (Уровень детальности) позволяют задать уровень детальности (минимальное, среднее и высокое количество граней в ветвях и стволе) при визуализации деталей кроны растения:
> Low (Низкий);
> Medium (Средний);
> High (Высокий).
По умолчанию, если дерево не выделено, оно выводится на экран в виде полупрозрачного шатра (рис. 3.47). Это очень экономит ресурсы компьютера, поэтому отключать данный режим с помощью переключателей в группе Viewport Canopy Mode не рекомендуется. При этом визуализироваться дерево будет как положено — со всей листвой (рис. 3.48).
На рис. 3.49 показан пример коттеджа, построенного с использованием всех перечисленных здесь архитектурных объектов.
Рис. 3.47. Вид дерева в окне проекции с кроной в режиме полупрозрачного шатра
Рис. 3.48. Вид дерева при визуализации
Рис. 3.49. Пример использования архитектурных объектов
Шаблоны материалов
для архитектурных объектов
Подробнее о редакторе материалов рассказывается в главе 9. Здесь лишь отмечу, что для архитектурных объектов в 3ds Max Design предназначены специальные шаблоны материалов AecTemplates.
1. Откройте редактор материалов, нажав горячую клавишу М или выбрав в главном меню команду Rendering ► Material Editor ► Compact Material Editor.
2. В редакторе материалов щелкните на кнопке Get Material (Взять материал). Откроется окно Material/Map Browser .
3. В раскрывающемся списке выберите вариант Open Material Library (Открыть библиотеку материалов), как показано на рис. 3.50.
Рис. 3.50. Открытие библиотеки материалов
4. В стандартном диалоговом окне открытия файла укажите путь к диску, на котором у вас установлен пакет 3ds Max, найдите папку materiallibraries и выберите файл AecTemplates.mat.
5. В окне Material/Map Browser вы увидите материалы загруженной библиотеки (рис. 3.51).
6. Выберите требуемый материал и загрузите его двойным щелчком. Нужный шаблон появится в выделенном слоте редактора материалов.
7. Подобным образом можно выбрать и другие шаблоны. Все шаблоны являются многокомпонентными материалами (рис. 3.52).
8. Назначьте материал объекту.
Рис. 3.51. Библиотека архитектурных материалов AesTemplates.mat
Рис. 3.52. Шаблон для двери Door-Template
Шаблоны материалов для архитектурных объектов удобны тем, что они состоят из нескольких материалов, специально предназначенных для каждой части архитектурного объекта, например стекло, внутренняя рейка, внешняя рейка и т. д.
Чтобы перейти на уровень любой из составляющих материала, щелкните на кнопке с его названием (например, Front Rails). Далее работайте так же, как с обычным материалом. Смысл многокомпонентного материала в том, что каждому полигону объекта назначается идентификатор (ID) и у каждого входящего в состав материала тоже есть идентификатор, поэтому при назначении материалов объекту материалы распределяются по поверхности объекта в соответствии с их идентификаторами (рис. 3.53). Создание многокомпонентного материала подробно рассматривается в главе 11.
Рис. 3.53. Дом с назначенными материалами
Пример созданного из архитектурных объектов коттеджа можно увидеть на цветной вклейке (см. рис. 20).
Моделирование с помощью сплайнов
В этой главе вы познакомитесь со сплайновыми методами моделирования, а в следующей научитесь их использовать для создания сложных архитектурных объектов. Сплайнами называются плоские фигуры, обычно служащие заготовками трехмерных объектов.
Для создания сплайна переключитесь в раздел Shapes командной панели (рис. 4.1). Щелкнув на кнопке с названием нужной плоской фигуры, например Circle (Окружность), вы включите режим построения. В любом видовом окне нажмите левую кнопку мыши и, удерживая ее нажатой, растяните фигуру. Щелчком правой кнопки мыши выйдите из режима построения. Подобным образом строится большинство плоских фигур. Исключение составляет фигура Line (Линия). Линия строится щелчками мыши. Каждый щелчок создает опорную точку сплайна.
Shapes
Типы сплайнов:
> Line — линия;
> Circle — окружность;
> Arc — дуга;
> NGon — многоугольник (можно задать количество углов);
> Text — текст;
> Egg — яйцо;
> Section — секция (создает срез трехмерного объекта);
> Rectangle — прямоугольник (можно задать параметры скругления углов);
> Ellipse — эллипс;
> Donut — кольцо (две окружности с одним центром);
> Star — звезда (можно задать количество и параметры скругления лучей);
> Helix — спираль.
Все сплайны, кроме Line и Section, являются параметрическими, то есть настраиваемыми (длина, ширина, радиус и т. п.). Для более сложного редактирования плоских фигур используется модификатор Edit Spline.
Основным модификатором, предназначенным для редактирования сплайнов, является Edit Spline. Особенностью этого модификатора является использование подобъектов.
Подобъектами называются составляющие объекта (вершины, ребра, плоскости и т. д.). Только при включении уровня подобъектов становится доступным большинство специальных команд модификатора Edit Spline.
Модификатор имеет три уровня подобъектов (три уровня редактирования):
> Vertex (Вершина) — опорная точка;
> Segment (Сегмент) — отрезок между двумя вершинами;
> Spline (Линия целиком) — используется в составных сплайнах.
Каждая команда данного модификатора становится доступной, только если выбран подходящий уровень подобъектов. Все команды модификатора Edit Spline перечислены в табл. 4.1.
Таблица 4.1. Команды модификатора Edit Spline
|
Команда |
Уровень подобъектов |
Назначение команды |
|
Create Line |
Создание сплайна, изначально входящего в состав с основным (составная фигура) | |
|
Delete |
Удаление различных подобъектов | |
|
Attach |
Присоединение другого сплайна к данному для создания составной фигуры (объекты и модификаторы не должны быть экземпляром или ссылкой) | |
|
Attach Mult |
Присоединение других объектов в режиме именованного списка; используется, когда необходимо присоединить сразу много объектов | |
|
Detach |
Segment, Spline |
Отсоединение выбранных подобъектов (сегментов или сплайнов, возможно отсоединение их копий) |
|
Refine |
Vertex |
Создание новых вершин на имеющемся сплайне |
|
Break |
Vertex |
Разбиение вершины на две самостоятельные. Сплайн при этом разрывается. Нельзя применять к крайней вершине сплайна |
|
Insert |
Vertex |
Создание новых вершин с одновременным изменением их положения на сплайне |
|
Make First |
Vertex |
Определение первой точки сплайна. Сначала нужно выделить точку, а потом щелкнуть на кнопке с командой. Первая вершина сплайна выделяется квадратиком. Это важно для объектов Loft и Cross Section |
|
Команда |
Уровень подобъектов |
Назначение команды |
|
Chamfer |
Vertex |
Фаска точки. Создается правильно срезанный угол |
|
Fillet |
Vertex |
Скругление угла. Создаются плавно закругленные углы |
|
Weld |
Vertex |
Спаивание заранее выделенных вершин со сдвигом их навстречу друг другу. Допускает настройку чувствительности к расстоянию между вершинами |
|
Connect |
Vertex |
Соединение вершин новым отрезком без их сдвига |
|
Divide |
Segment |
Разделение сегмента на равные отрезки. Допускает настройку количества отрезков |
|
Outline |
Spline |
Обведение сплайна другим сплайном, большим или меньшим по размеру |
|
Boolean |
Spline |
Логическая операция между сплайнами (сложение, вычитание или пересечение) |
|
Mirror |
Spline |
Зеркальная копия, изначально соединенная с оригиналом |
|
Trim |
Spline |
Отсечение сплайна до пересечения с другим сплайном |
|
Extend |
Spline |
Продление сплайна до пересечения с другим сплайном |
|
Close |
Spline |
Замыкание разорванного сплайна |
Все сплайны строятся по опорным точкам, типы точек можно менять, воздействуя этим на форму сплайна.
Типы опорных точек:
> Corner — угловая;
> Smooth — гладкая;
> Bezier — гладкая точка с направляющими векторами, угол между которыми всегда 180°;
> Bezier Corner — угловая точка с направляющими векторами, угол между которыми можно изменять.
При выполнении любой команды, соединяющей вершины (Weld, Connect), подразумевается, что сплайны предварительно соединены в одну фигуру командой Attach.
Модификатор Lathe служит для создания объектов путем вращения сплайна вокруг центральной оси.
Для применения Lathe требуется построить сплайн, имеющий форму поперечного сечения объекта, а точнее, половины объекта. При этом важно выполнить два условия:
> крайние точки сплайна должны иметь тип Corner;
> крайние точки должны иметь одинаковую координату Х в проекции Front.
Параметры модификатора Lathe
Свиток для настройки модификатора Lathe показан на рис. 4.2.
Счетчик Degrees позволяет задать угол поворота. Для получения замкнутой поверхности угол должен составлять 360° (это значение задано по умолчанию).
Флажок Weld Core устанавливает режим спайки точек поверхности на полюсах. Это очень важный режим. Он позволяет устранить проблемы появления некрасивых стяжек на полюсах. Этот флажок имеет смысл устанавливать всегда, кроме случаев, когда у объекта в середине должно быть отверстие.
Флажок Flip Normals позволяет развернуть нормали, другими словами, вывернуть поверхность объекта наизнанку.
СОВЕТ
Очень важно контролировать состояние флажков Weld Core и Flip Normals — от них зависит, насколько красиво будет выглядеть объект. Необходимость установки флажка Flip Normals можно понять, повернув объект в окне перспективы так, чтобы была видна верхняя часть, и выполнив его визуализацию. Если при визуализации получается, что у объекта вместо верха виден низ, то флажок необходимо установить.
Счетчик Segments определяет количество сегментов. Для того чтобы у объекта не было угловатостей, необходимо ставить минимум 30 сегментов. Можно и больше, но помните, что это потребует значительных ресурсов!
Рис. 4.2. Настройка модификатора Lathe
С помощью кнопок X, Y и Z выбирается ось вращения (по умолчанию Y).
Кнопки Min, Center и Max служат для автоматической установки точки выравнивания; рекомендуется выравнивать по минимуму.
СОВЕТ
Ось вращения можно смещать как с помощью кнопок Min, Center и Max, так и вручную, включив в стеке модификаторов уровень подобъектов Axis для модификатора Lathe. Но второй способ крайне нежелателен.
Флажок Smooth задает режим сглаживания (по умолчанию он включен).
Пример использования — «Балясина»
1. Для начала на виде Front с помощью сплайна Line нарисуйте половинку балясины (рис. 4.3). Для быстроты и удобства можно щелчками мыши построить ломаную линию. Для выхода из режима построения щелкните правой кнопкой мыши. Для рисования прямой линии удерживайте нажатой клавишу Shift.
Рис. 4.3. Половина будущей балясины
2. Выделите полученный сплайн, перейдите на вкладку Modify и переключитесь на уровень подобъектов Vertex (рис. 4.4). Теперь можно выделять отдельные точки, перемещать их.
3. Для того чтобы поменять тип опорной точки, выделите ее, щелкните на ней правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите нужный тип (рис. 4.5). Запомните: первая и последняя точки сплайна должны иметь тип Corner.
Рис. 4.4. Переключаемся на уровень подобъектов Vertex
4.
Чтобы поверхность вращения получилась идеальной, необходимо сравнять координату Х у первой и последней точек. Выделите сначала первую точку, возьмите
инструмент перемещения и посмотрите на координаты выделенной вершины в числовых полях в нижней части окна программы (рис. 4.6). Запомните значение координаты X. Потом выделите последнюю точку сплайна и введите то же число в поле координаты X.
Bezier Corner Bezier
Corner
Рис. 4.6. Координаты выделенной вершины
Smooth
Reset Tangents
Рис. 4.5. Выбор типа опорной точки
5. Переключитесь с уровня подобъектов.
6. Примените к сплайну модификатор Lathe. Результат показан на рис. 4.7. По умолчанию сплайн закручивается относительно центра.
Рис. 4.7. Балясина после применения модификатора Lathe
7. В свитке Parameters выберите выравнивание по минимуму, щелкнув на кнопке Min в разделе Align.
8. Включите режим спайки точек на полюсах, установив флажок Weld Core. Результат показан на рис. 4.8.
Рис. 4.8. Балясина после настройки модификатора Lathe
9. Возможно, потребуется также развернуть нормали, установив флажок Flip Normals. Количество сегментов при вращении сделайте равным 60, введя это значение в счетчик Segments (рис. 4.9).
Чтобы понять, необходимо ли устанавливать флажок Flip Normals, поверните объект в окне перспективы так, чтобы была видна его верхняя часть, как показано на рис. 4.10.
Рис. 4.9. Дополнительная настройка модификатора Lathe
Рис. 4.10. Верхняя часть балясины в окне перспективы
Визуализируйте перспективный вид, нажав клавиши Shift+Q. Если при визуализации получается, что у объекта вместо верха виден низ (рис. 4.11), значит, видна изнанка и флажок Flip Normals необходимо установить.
Правильный вариант визуализации иллюстрирует рис. 4.12.
Рис. 4.11. Изнанка балясины
Рис. 4.12. Готовая балясина
Используя модификатор Lathe, можно рисовать любые объекты вращения, включая посуду, вазы, бокалы и даже жидкость в бокале. Соответствующую иллюстрацию можно найти на цветной вклейке (см. рис. 30).
Модификатор Bevel позволяет построить выдавливание с фасками. Для использования этого модификатора необходимо, чтобы сплайн был замкнутым.
Свиток для настройки модификатора Bevel показан на рис. 4.13.
В разделе Capping задается покрытие (сверху и/или снизу), а в разделе Cap Type выбирается тип покрытия.
Переключатель Linear Sides позволяет задать прямые стороны, а переключатель Curved Sides — скругленные.
Количество сегментов, которые доступны только при скругленных сторонах, задается в счетчике Segments.
Флажок Smooth Across Levels задает режим сглаживания границ фасок.
Флажок Keep Lines From Crossing позволяет предотвратить самопересечение сторон, при этом минимальная дистанция между краями указывается в счетчике Separation.
Свиток Bevel Values, предназначенный для настройки уровней выдавливания, показан на рис. 4.14.
Величина начального отступа указывается в счетчике Start Outline.
По умолчанию включен только первый уровень (Level 1), для получения объекта с фасками необходимо установить флажки для остальных уровней (Level 2 и Level 3). Параметры каждого из уровней задаются с помощью соответствующих счетчиков:
> Height — высота уровня выдавливания;
> Outline — отступ уровня (необходим для получения фаски).
Рис. 4.13. Настройка модификатора Bevel
Рис. 4.14. Настройка уровней выдавливания для модификатора Bevel
Чтобы получить объект с двумя фасками, необходимо настроить параметры выдавливания так, чтобы величины отступа для первого и третьего уровней были противоположными (например, 3 и -3).
Модификатор Extrude служит для выдавливания контура. Для применения модификатора Extrude подходит любой сплайн, но для получения твердотельного объекта есть два условия:
> сплайн должен быть замкнутым;
> сплайн не должен пересекаться сам с собой.
Свиток для настройки модификатора Extrude показан на рис. 4.15.
В счетчике Amount задается толщина выдавливания. Она может быть отрицательной, в этом случае сплайн выдавливается в обратную сторону.
В счетчике Segments задается количество поперечных сегментов. Эти сегменты могут потребоваться только в случае, если к объекту будет применен модификатор.
Флажки Cap Start и Cap End позволяют построить покрышки сверху и снизу выдавленного объекта. При получении твердотельного объекта они должны быть установлены. Для разорванного или самопересекающегося сплайна покрышки построить нельзя.
Флажок Smooth обеспечивает сглаживание ребер.
Рис. 4.15. Настройка модификатора Extrude
Модификатор Bevel Profile реализует выдавливание замкнутого контура с профилем. Это позволяет получать объекты с нужным профилем и поперечным сечением (рис. 4.16).
Рис. 4.16. Сечение, профиль и результат применения модификатора Bevel Profile
Рассмотрим последовательность применения модификатора Bevel Profile:
1. Создайте объект-сечение и объект-профиль. Оба объекта должны быть плоскими сплайнами.
2. Выделите сечение.
3. Примените к нему модификатор Bevel Profile.
4. Щелкните на кнопке Pick Profile.
5. В любой проекции задайте профиль.
ПРИМЕЧАНИЕ
Положение и масштаб сечения по отношению к пути можно изменить, перейдя на уровень подобъектов Profile Gizmo модификатора Bevel Profile. Затем можно будет двигать, поворачивать или масштабировать желтый профиль сечения, который станет доступным для редактирования во всех окнах проекций.
Создание сложных составных фигур
Часто приходится делать сложные сплайны, состоящие из нескольких фигур. Для того чтобы присоединить к выделенной форме другие плоские фигуры и получить возможность применять модификаторы, необходимо воспользоваться кнопкой Attach (Присоединить) или Attach Mult (Присоединить множество). Эти кнопки находятся в свитке Geometry у плоской фигуры Line, а также у модификатора Edit Spline.
ВНИМАНИЕ
После присоединения фигур доступ к базовым параметрам начальных форм становится невозможным.
ВНИМАНИЕ
Нельзя присоединить фигуры, если они клонированы как экземпляры Instance или ссылки Reference.
1. Для примера создайте две плоские фигуры: NGon (Многоугольник) и Circle (Окружность). Выделите многоугольник и примените к нему модификатор Edit Spline.
2. В свитке Geometry щелкните на кнопке Attach, а затем — в любом видовом окне на окружности.
3. В этом же видовом окне сделайте щелчок правой кнопкой мыши, чтобы выйти из режима редактирования. В результате получится составная фигура.
4. Примените к этой фигуре модификатор Extrude (Выдавливание) и оцените результат (рис. 4.17). Присоединенные фигуры становятся единым объектом.
Есть и обратная команда Detach, которая позволяет отсоединять подобъекты. Доступна она на уровне подобъектов Spline при выделенном сплайне. При щелчке на кнопке Detach в сцене появится диалоговое окно с именем отсоединяемой формы.
При отсоединении можно выбрать один из трех режимов (рис. 4.18):
> Same Shp — получить исходную фигуру;
> Reorient — переориентировать;
> Copy — скопировать.
Рис. 4.17. Присоединенные фигуры становятся единым объектом
Рис. 4.18. Выбор режима отсоединения
1. На виде Front с помощью сплайна Line нарисуйте замкнутый контур. Можно создать составную фигуру из нескольких линий (рис. 4.19).
Рис. 4.19. Заготовки для вывески
2. Примените к сплайнам модификатор Bevel и настройте фаски (рис. 4.20).
Рис. 4.20. Заготовки после применения модификатора Bevel
Рис. 4.21. Настройка фасок
3. Чтобы фаски были симметричными, надо, чтобы в разделах Level 1 и Level 3 значения в счетчиках Height были одинаковыми, а в счетчиках Outline одинаковыми, но с разным знаком (рис. 4.21).
4. Можно также сделать фаски выпуклыми, как показано на рис. 4.22. Для этого подберите требуемую высоту в счетчике Height раздела Level 2 (рис. 4.23).
Рис. 4.22. Выпуклые фаски
5. Для создания более гладкой фаски добавьте на фаску несколько сегментов, но не много, 2-3 будет достаточно (рис. 4.24).
Рис. 4.23. Подбор высоты для получения выпуклых фасок
Рис. 4.24. Дополнительная настройка фаски
6. Чтобы на боковинах вывески сгладить границы между уровнями, установите флажок Smooth Across Levels.
7. Чтобы запретить самопересечение кривых, которое может возникнуть при настройке параметра Outline, установите флажок Keep Lines From Crossing.
Чтобы создать сечение по форме среза трехмерного объекта, используется фигура Section (Секция).
1. Для примера создадим сундук. Возьмем основу и фигуру Section. Расположите секцию в любой части сундука (рис. 4.25).
Рис. 4.25. Подготовка к созданию сечения фигуры
2. Секцию можно перемещать и поворачивать. Щелкните в свитке Section Parameters на кнопке Create Shape (рис. 4.26).
Рис. 4.26. Настройка сечения
3. На экране появится диалоговое окно с указанным именем нового сечения. Щелкните в этом окне на кнопке OK, и в сцене появится новая плоская фигура. На рис. 4.27 показаны полученные сечения от двух операций.
Рис. 4.27. Полученные сечения
Этот прием можно использовать, например, для создания металлических обручей у сундука (рис. 4.28). Для этого выделите полученный сплайн и в свитке Rendering установите флажки Enable In Renderer (Показывать при рендере) и Enable In Viewport (Показывать в видовом окне). Там же в счетчике Thicness можно задать толщину.
В качестве примера на рис. 4.29 показана решетка на окне дома. Эта решетка сделана из сплайнов, а потом сплайнам задана толщина в свитке Rendering. Таким сплайнам даже можно назначать материал.
Рис. 4.28. Сундук, обитый золотыми обручами
Рис. 4.29. Решетка на окне нарисована сплайнами с ненулевой толщиной
Создание 3D-npoekTa интерьера
Некоторые почему-то не понимают, что не существует кнопки для процесса создания привлекательной графики и анимации. Для того чтобы свести воедино все элементы, составляющие визуализацию, требуются некоторые усилия, время и инициатива.
Дэвид Р. Престон
Для создания 3D-nроекта интерьера (или экстерьера) необходимо пройти целый ряд этапов (рис. 5.1). Наилучший способ справиться с любым сложным проектом — проанализировать его и разбить на более простые составляющие. Этот процесс анализа и планирования должен происходить на стадии подготовки к работе над проектом.
Фото и обмер помещения
Вычерчивание плана Л"
Создание коробки помещения
Установка камер и источников света
*
Моделирование мебели
и аксессуаров
Процесс создания ЗОпроекта интерьера
Визуализация (создание анимации)
Подбор текстур и создание материалов
Рис. 5.1. Схема, иллюстрирующая создание 3D-npoekTa интерьера
Для лучшего освоения материала книги параллельно с чтением можете создать проект собственной квартиры. Если ваша квартира не подходит, возьмите любой журнал с интерьерами, выберите понравившуюся вам картинку и попробуйте сделать точно такой же интерьер, как на ней. Будьте готовы к тому, что воспроизвести интерьер с картинки будет намного сложнее, чем создать собственный.
Этап 1. Фотографирование и обмер помещения
Можно сказать, что первый этап является организационным. Вы встречаетесь с заказчиком, обговариваете проект, при необходимости делаете нужные замеры и фотографии. Если вы собираетесь делать интерьер, первым делом необходимо съездить на объект и снять все размеры помещения.
Нарисуйте план помещения и замерьте все стены, выступы, высоту и ширину проемов, высоту от пола до окна, от пола до потолка и т. д. Не забывайте про дверные проемы, арки, перегородки и т. п. Потом, когда вы будете воспроизводить план на компьютере, все это пригодится.
Обязательно сделайте подробную фотосъемку помещения, благо сейчас в каждом телефоне есть камера. Когда вам потребуется воспроизвести детали, фотографии будут очень кстати. А еще они могут пригодиться для создания текстур материалов. Если в помещении большие окна, то обязательно сфотографируйте вид из окон, позже вы сможете использовать его как фон, для большей реалистичности. Заказчикам это очень нравится. При создании экстерьеров можно сделать фотографии видов местности вокруг проектируемого объекта. Потом ими можно будет воспользоваться для воссоздания окружающей среды.
Обязательно обговорите с заказчиками сроки сдачи проекта и бюджет. Выясните, сколько заказчику нужно изображений и каких размеров они должны быть. Для печати, например, необходимы изображения больших размеров и с хорошим разрешением, а это значительно увеличивает время визуализации. Если же заказчик планирует просматривать изображения на компьютере или размещать на веб-сайте, то большие изображения и разрешения не потребуются. Разрешения в 72 ppi будет вполне достаточно. Все это вы должны предусмотреть, для того чтобы правильно рассчитать время работы над проектом.
В нашей студии мы просим заполнить заказчика техническое задание, которое необходимо для работы. Ознакомиться с примером технического задания вы можете на нашем сайте по адресу http://3dmaster.ru/3d/zakaz/.
Этап 2. Вычерчивание плана помещения
Второй этап самый простой и быстрый. Когда у вас есть все необходимые размеры, вы садитесь за компьютер и начинаете вычерчивать план помещения.
Удобнее и быстрее это делать в какой-нибудь программе автоматизированного проектирования, например AutoCAD. Хотя можно, конечно, построить точный план и в 3ds Max. В этой главе мы рассмотрим оба варианта, а каким из них вы будете пользоваться в дальнейшем, решать вам. Если вы не знаете AutoCAD, то можете чертить в 3ds Max, хотя все-таки рекомендую вам познакомиться с AutoCAD, потому что часто заказчики могут предложить уже вычерченный план, который, как правило, выполнен в этой программе. Некоторые стараются пропустить этап вычерчивания плана, пытаясь строить «на глаз», но это не только верх непрофессионализма, но и залог непропорциональности проекта. Чтобы этого избежать, необходимо изначально установить единицы измерения, в которых вы будете работать. О том, как это делается, рассказано в главе 1.
Этап 3. Создание коробки помещения
Прежде чем воплощать в жизнь дизайнерскую идею интерьера, необходимо построить коробку помещения. Коробка помещения — это все стены с оконными и дверными проемами, пол и потолок, плинтусы и карнизы, балки и колонны (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Коробка помещения
На этом этапе от вас потребуются знания различных методов построения стен и немного практики. Обычно если есть заранее вычерченный план помещения, то коробку можно создать сразу, при заказчике, тогда с ним можно будет обговорить ракурсы и поставить камеры. Но это совсем не обязательно, на первых порах лучше делать все у себя дома, в спокойной обстановке. Стены можно моделировать самыми разными способами. При построении стен, проемов, колонн и других архитектурных элементов необходима точность. Для обеспечения точности моделирования в 3ds Max есть различные возможности, такие как выравнивание, точный ввод значений перемещения, поворота и масштабирования, привязки и многое другое. Эти возможности подробно описываются в главе 19.
Этап 4. Меблировка
Наполнение помещения мебелью, аксессуарами и прочими элементами интерьера — самый главный этап любого проекта. Ради этого, собственно, все и затевалось. Суть этого этапа — показать идею дизайнера. Когда вы добавите в помещение шторы, мебель, аксессуары, то уже можно будет показать заказчику черновой вариант. Но в этом случае вы должны понимать, что заказчики бывают разные: одни хотят участвовать в проекте и следить за процессом, другим лучше сразу увидеть готовый вариант. Не стоит «пугать» последних промежуточными версиями, лучше их поразить уже итоговыми картинками.
На этом этапе мебель желательно располагать в отдельном слое, чтобы легко можно было ее скрыть. Что-то из мебели придется моделировать самим, что-то можно взять из библиотек трехмерных моделей. Моделировать единицы мебели лучше в отдельных файлах (рис. 5.3), а потом внедрять их в сцену с проектом. Так вы сможете подготовить собственную библиотеку объектов. При моделировании мебели и аксессуаров можно использовать все известные вам методы моделирования. В главе 8 приводятся примеры нестандартных методов моделирования мебели, которые расширят ваши возможности.
Рис. 5.3. Моделирование мебели
Этап 5. Подбор и назначение материалов
Пятый этап крепко связан с четвертым. Обычно эти этапы смешиваются, то есть если добавляется новый элемент интерьера, то ему сразу назначается материал. Именно материалы придают итоговым картинкам реалистичность (рис. 5.4). На этом этапе придется потрудиться и поискать подходящие текстуры, возможно, что-то придется рисовать самим, что-то сканировать, что-то фотографировать. Конечно же, для создания хорошей текстуры пригодится знание какого-нибудь графического пакета, например Photoshop или свободно распространяемого графического редактора GIMP.
Рис. 5.4. Подбор материалов и текстур для помещения
В главах 9-11 рассказывается о различных типах материалов, доступных в 3ds Max, а также о том, как и где их использовать. Вы научитесь создавать материалы с повторяющимся узором, сложные составные материалы, стекло, штукатурку и другие материалы, необходимые в архитектурных проектах. Будьте готовы к тому, что на этапе подбора и назначения материалов у дизайнера разыгрывается фантазия, дизайнерская мысль начинает работать со скоростью света, в результате вам придется подбирать различные варианты материалов, переигрывать решения, так что этот этап может затянуться, впрочем, как и предыдущий. Меблировка и подбор материалов — самые долгие и мучительные этапы, требующие много времени и терпения.
Этап 6. Постановка света
Самый сложный и самый ответственный этап — постановка света. Плохо поставленный свет может все испортить (впрочем, как и плохой ракурс). Даже профессионал иногда тратит на постановку света больше времени, чем на все остальные этапы, вместе взятые. Нужно предусмотреть все источники света, которые будут в реальном помещении, и установить их в сцене (рис. 5.5). Есть несколько вариантов освещения: дневное, вечернее и ночное. Дневное освещение предполагает, что свет попадает в комнату из окон. Это самый простой вариант, потому что в таком случае свет от внутренних источников помещения не моделируется.
Рис. 5.5. Постановка света
Вариант вечернего освещения предполагает, что помещение освещает не только свет из окна, но и свет от включенных осветительных приборов внутри помещения. Этот вариант намного сложнее, потому что чем больше источников, тем сложнее их настроить так, чтобы в совокупности они освещали помещение красиво, чтобы не было засвеченных стен и слишком темных углов. Ночное освещение предполагает, что света из окон нет, а помещение освещается только внутренними источниками.
Что касается экстерьеров, то варианты освещения там аналогичны. Для моделирования утреннего и дневного света источники расставляются таким образом, чтобы имитировать свет неба и солнца. Сложнее дело обстоит с вечерней и ночной визуализацией. Для моделирования вечернего и ночного света необходимо поставить источники в окна, подсветить все здание снизу вверх. Для этого может понадобиться несколько десятков источников. Цвета неба, травы, асфальта должны быть приглушенными, затененными. Необходимо смоделировать свет от уличных фонарей, если они предполагаются в проекте, а это дополнительные источники. Как видите, для вечерней и ночной визуализации работы намного больше.
В главах 13-15 рассказывается, как ставить свет, используя средства 3ds Max, а в главе 17 описывается алгоритм расчета освещенности, который называется V-Ray.
Этап 7. Визуализация
Визуализация — это итоговый этап всей проделанной работы (пример показан на рис. 5.6). Во-первых, этот этап требует правильной постановки камер, ведь от выбора ракурса зависит очень многое. Обидно видеть хорошо смоделированные картинки с плохо выбранным углом обзора или с заваленной камерой. Во-вторых, необходимо правильно подобрать размер и разрешение изображения. В главах 12 и 16 рассматриваются правила постановки камеры, выбора ракурса и размеров изображения. Если позволяет время, то итоговые картинки можно «доводить» в любом графическом редакторе.
Рис. 5.6. Итоговая визуализация интерьера
В качестве итогового продукта можно предлагать не только картинки, но и панорамную визуализацию и пролет камеры по помещению, то есть видеоролик. Анимационные ролики очень нравятся заказчикам, но требуют много времени и знаний. Подробнее об этом рассказывается в главе 18.
СОВЕТ
Разбейте визуализацию архитектурного проекта на несколько этапов и фиксируйте для себя выполнение каждого этапа — это поможет вам быстрее продвигаться вперед и контролировать процесс.
Итак, когда у вас есть все необходимые размеры помещения, можно начинать моделирование. Напомню, что первым делом после запуска 3ds Max необходимо установить (проверить) единицы измерения. О том, как это делается, рассказывается в главе 1. Для создания плана помещения интерьера есть два варианта: начертить точный план в 3ds Max или импортировать план, созданный в какой-нибудь системе автоматизированного проектирования, например в AutoCAD. В этом разделе мы рассмотрим первый вариант, в следующем — второй.
Для точного построения в 3ds Max предусмотрен клавиатурный ввод. Зная размеры помещения, можно построить сплайн по координатам.
Прежде чем строить план в 3ds Max, набросайте его на бумаге и проставьте размеры, которые вы определили при замере помещения. Выберите любую угловую точку плана — это будет начало отсчета, координата (0, 0), как показано на рис. 5.7.
Постройте сначала внешний контур стен.
Выберите в главном меню команду Create ► Shapes ► Line. На командной панели (справа) раскройте свиток Keyboard Entry (Ввод с клавиатуры), показанный на рис. 5.8. Он содержит три поля для задания координат точки сплайна, кнопку Add Point (Добавить точку), а также кнопки Finish (Готово) и Close (Закрыть). Начинайте построение с точки (0, 0). Чтобы поставить очередную точку, задайте ее координаты в полях X, Y и Z, а затем щелкните на кнопке Add Point (Добавить точку). Таким же образом задайте все остальные точки сплайна. Чтобы завершить построение линии, щелкните на кнопке Finish (Готово). Если вы хотите получить замкнутую линию, щелкните по кнопке Close (Закрыть).
Когда линия построена, посмотреть координаты выделенной точки можно в числовых полях, расположенных в нижней части окна программы (рис. 5.9).
Но предварительно не забудьте выделить инструмент перемещения Select & Move, перейти на вкладку Modify и переключиться на уровень подобъектов
Vertex, как показано на рис. 5.10.
Потом постройте контуры внутренних помещений. Контуры обязательно должны быть замкнутыми, дверные и оконные проемы на плане для экструзии не строятся (рис. 5.11).
Рис. 5.8. Свиток Keyboard Entry служит для ввода координат
Рис. 5.9. Числовые поля в нижней части окна 3ds Max
Рис. 5.10. Вкладка
Modify, уровень подобъектов Vertex
Рис. 5.11. План помещения, построенный в 3ds Max
Данный метод построения не очень удобен, поэтому рассмотрим второй вариант — импорт плана из AutoCAD.
Если у вас сложное помещение, то проще план начертить в программе AutoCAD, а потом импортировать его в 3ds Max. Для внедрения плана выберите в меню команду File ► Import ► Import.
Имейте в виду, что 3ds Max Design 2014 позволяет импортировать только файлы с латинскими буквами в названии.
В открывшемся окне укажите путь к файлу и не забудьте в качестве типа файла выбрать вариант AutoCAD Drawing (*.DWG, *.DXF), иначе вы просто не увидите в папке искомый файл. После щелчка на кнопке Открыть откроется диалоговое окно AutoCAD DWG/DXF Import Options, представленное на рис. 5.12.
Рис. 5.12. Диалоговое окно AutoCAD DWG/DXF Import Options
СОВЕТ
При импорте объекта из AutoCAD в 3ds Max необходимо проверить, что флажок Rescale (Масштабировать) установлен. Этот режим позволит пересчитать единицы измерения импортируемого в сцену объекта в те единицы, с которыми вам удобно работать. Выбрать единицы измерения импортируемого объекта можно в раскрывающемся списке Incoming file units (Единицы измерения в импортируемом файле).
СОВЕТ
При импорте 3D-объекта в счетчике Maximum surface deviation for 3D solid выставляйте минимальное значение, тогда скругленные края объекта будут более гладкими.
В разделе Derive AutoCAD Primitives by (Варианты импорта примитивов из AutoCAD ) есть возможность выбрать способ импорта объектов (например, как единый объект либо как объекты, объединенные по слоям), а также задать следующие режимы:
> Use Extrude modifier to represent thickness (Использование модификатора Extrude для управления высотой) — к объемным объектам применяется модификатор Extrude, чтобы предоставить возможность изменения высоты. Если флажок сброшен, то объемные объекты передаются как сетка (Editable Mesh);
> Create one scene object for each AutoCAD Architecture one (Импортировать объекты AutoCAD как единый объект вместо разделения по отдельным компонентам);
> Use scene material definitions (Использовать материалы сцены).
В разделе Geometry Options (Параметры геометрии) есть следующие варианты настройки:
> Weld nearby vertices (Спаять соседние вершины) — установите этот флажок, чтобы выполнить слияние совпадающих вершин DWG-файла в одну вершину сцены 3ds Max. В счетчике Weld threshold (Порог слияния) можно задать радиус области, при попадании в пределы которой вершины будут слиты в одну;
> Auto-smooth adjacent faces (Автосглаживание смежных граней) — этот флажок отвечает за режим автоматического сглаживания смежных граней, имеющих общее ребро. Пороговое значение угла между смежными гранями можно задать в счетчике Smooth-angle (Угол сглаживания). Изображение смежных граней не сглаживается при визуализации, если угол между ними превышает пороговое значение, и сглаживается в противном случае;
> Orient normals of adjacent faces consistently (Упорядочивать нормали) — этот флажок служит для упорядочивания ориентации нормалей всех граней одного объекта в направлении от центра объекта наружу;
> Cap closed splines (Накрывать замкнутые сплайны) — установите этот флажок, если хотите, чтобы замкнутые контуры AutoCAD в ходе импорта были преобразованы в объемные объекты (Editable Mesh) с автоматическим формированием верхней и нижней покрышек.
В AutoCAD есть слои, причем они работают так же, как в 3ds Max (о слоях рассказывается в главе 19). Более того, при импорте из AutoCAD в 3ds Max слои тоже импортируются. Настройку механизма передачи слоев можно сделать на вкладке Layers (Слои), установив один из двух переключателей:
> Переключатель Skip all Frozen Layers (Пропустить все блокированные слои) исключает импорт объектов со слоев, заблокированных (выключенных) в программе AutoCAD.
> Переключатель Select from List (Выбрать из списка) позволяет вручную указать, с каких слоев будут импортироваться объекты, используя список слоев в центре вкладки.
СОВЕТ
При импорте из AutoCAD в 3ds Max плоского плана стен для экструзии надо выбирать в раскрывающемся списке Derive AutoCAD Primitives by вариант Layer, чтобы все объекты из одного слоя импортировались единым сплайном.
Следующий этап работы над архитектурным проектом — построение коробки помещения (архитектурного сооружения). Для этого есть много способов. Мы рассмотрим все эти способы, но выбирать, каким пользоваться в том или ином случае, вам придется самостоятельно.
В первую очередь разберем основной метод моделирования стен — экструзию. Суть метода в том, что коробка выдавливается на величину, равную высоте стен.
Для построения коробки помещения вам могут понадобиться следующие модификаторы:
> Extrude — модификатор для простого выдавливания;
> Bevel — модификатор для выдавливания с фаской;
> Bevel Profile — модификатор для выдавливания с профилем, или «протаскивания» сечения по пути;
> Sweep — модификатор для «протаскивания» сечения вдоль пути с набором сечений (появился в версии 7.5).
Рассмотрим последовательность построения стен помещения.
1. Постройте или импортируйте план помещения (рис. 5.13). Важно, чтобы все контуры были замкнутые.
2. Проверить это можно, переключившись на уровень Vertex. Если точки не замкнуты, то спаяйте их командой Weld. Обратите внимание, что на планах для экструзии проемы не строятся, все стены сплошные. Оконные и дверные проемы прорубаются уже после экструзии.
Рис. 5.13. План помещения, все контуры замкнуты
3. С помощью модификатора Extrude выдавите готовый план на высоту, равную высоте стен (рис. 5.14).
Если при выдавливании стены не видны или видны не полностью, как показано на рис. 5.15, значит, на выдавливаемом сплайне не все точки замкнуты. Вернитесь на уровень Vertex и проверьте в первую очередь те вершины, которые обозначаются квадратиками.
Рис. 5.14. План выдавлен с помощью модификатора Extrude
Рис. 5.15. Так выглядит выдавленный план с незамкнутыми контурами
Проемы пробиваются с помощью команды ProBoolean.
4. Создайте заготовки для вырезания проемов (обычно это объекты Box) с размерами, равными величине проемов (далее эти объекты будем называть эффекторами). Обратите внимание, что эффекторы должны насквозь проходить сквозь стену (рис. 5.16).
Рис. 5.16. Эффекторы для пробивания проемов должны насквозь проходить сквозь стены
5. Выделите стены, выполните операцию вычитания, выбрав в главном меню команду Create ► Compound ► ProBoolean, щелчком нажмите кнопку Start Picking (Начать выделение), как показано на рис. 5.17, и общелкайте все эффекторы. В конце щелкните правой кнопкой мыши для завершения операции ProBoolean. Результат показан на рис. 5.18.
Pick Boolean a| Start Picking
C Reference 0 Copy (O Move О Instance
i echnotogy by nHower Software a Division of Integrity Ware,
Рис. 5.17. Нажатая кнопка Start Picking позволяет начать задание операндов
Рис. 5.18. Проемы прорезаны
СОВЕТ
Для создания плинтусов используйте модификатор Sweep. Нарисуйте сплайн или несколько сплайнов, следующих по внутреннему периметру комнаты, и примените к ним модификатор Sweep. Настройки этого модификатора рассматриваются в этой главе далее.
Отвлечемся от интерьера и займемся экстерьером, тем более что экструзией можно создавать стены и для экстерьера. Раз уж мы разбираем методы создания стен, то для примера создадим небольшое архитектурное сооружение, показанное на рис. 5.19.
Рис. 5.19. Фотография архитектурного сооружения
1. На виде Тор создайте плоскую фигуру NGon (многоугольник) с количеством сторон (Sides), равным 8, как показано на рис. 5.20.
2. Примените к восьмиугольнику модификатор Edit Spline, переключитесь на уровень подобъектов Spline и выполните команду Outline, чтобы контур получился двойным (рис. 5.21).
Рис. 5.21. Двойной восьмиугольник
3. Примените к восьмиугольнику модификатор Bevel. Выдавите стенку таким образом, чтобы получилась фаска в верхней части стены, как показано на рис. 5.22.
Рис. 5.22. Создание фаски
4. Задайте параметры фаски, введя следующие значения для модификатора Bevel: y для первого уровня ( Level 1 ) высота ( Height ) должна быть равна высоте стены, а величина расширения (Outline) должна остаться равной нулю;
y второй уровень ( Level 2 ) используйте для создания фаски выступа в верхней части стены: высота (Height) должна быть равна высоте фаски, а значение Outline — равно ширине скоса;
y третий уровень ( Level 3 ) используйте для задания высоты выступа ( Height ), величину расширения Outline оставьте равной нулю.
Результат показан на рис. 5.23.
Рис. 5.23. Создание стен завершено
Теперь займемся арочными проемами.
5. Для начала построим «болванку» с формой оконного проема. Создайте сплайн Rectangle (прямоугольник), показанный на рис. 5.24.
6. Сверху прямоугольника создайте сплайн Arc (дуга). Для точности построения включите режим 2D-привязки End Point (рис. 5.25).
7. С помощью модификатора Edit Spline присоедините дугу к прямоугольнику, используя команду Attach. Затем удалите лишний сегмент. Крайние точки сплайнов спаяйте командой Weld (рис. 5.26).
8. Полученную фигуру скопируйте как копию (в режиме Copy). Она потребуется, когда мы будем делать раму.
9. К одной из фигур примените модификатор Extrude, чтобы получить болванку для вырезания оконных проемов в стене (рис. 5.27).
Рис. 5.24. Заготовка проема
Рис. 2.25. Заготовка проема после добавления дуги
Рис. 5.26. Заготовка для болванки
10. Переместите болванку в нужное место стены и разверните перпендикулярно стене, как схематично показано на рис. 5.28.
Обратите внимание, что болванка должна насквозь проходить стену, то есть она должна быть шире, чем толщина стены (рис. 5.29).
Рис. 5.27. Болванка для вы
резания проемов
Рис. 5.28. Перемещаем и разворачиваем болванку
Рис. 5.29. Готовая болванка в стене
Чтобы размножить заготовки для вырезания проемов, воспользуемся радиальным массивом.
11. Установите центр координат в сплайн NGon, для этого в раскрывающемся списке в качестве системы координат выберите вариант Pick, после чего щелкните на стенах.
12. Установите центр преобразования Use Transform Coordinate Center.
13. Выделите заготовку и в меню Tools выберите команду Array.
14. В открывшемся диалоговом окне установите параметры в соответствии с рис. 5.30. Обратите внимание, что в качестве типа клонируемых объектов выбран режим Copy (это важно для дальнейших действий). Подробнее о массивах рассказывается в главе 19.
Результат показан на рис. 5.31.
15. Выберите в меню команду Create ► Compound ► ProBoolean, щелчком мыши нажмите кнопку Start Picking (Начать выбор) и общелкайте все болванки, после
Рис. 5.30. Настройка радиального массива
Рис. 5.31. Радиальный массив построен
Рис. 5.32. Проемы готовы
чего щелчком правой кнопки мыши закончите операцию. В результате стены должны получиться такими, как показано на рис. 5.32.
Теперь займемся рамами. У вас должна быть в запасе сделанная ранее фигура заготовки болванки для пробивания проемов (см. рис. 5.26). В нашем примере рамы будут двух разных конструкций, поэтому не помешает сделать еще одну копию.
16. Достройте одну из фигур так, как показано на рис. 5.33. Не забудьте присоединить дополнительные линии командой Attach.
17. К готовой фигуре примените модификатор Sweep. Этот модификатор похож на Bevel Profile, но он предлагает разные типы сечений. Выберите наиболее подходящее сечение для рамы, например Bar (рис. 5.34).
Готовая рама показана на рис. 5.35.
ПРИМЕЧАНИЕ
Если будете делать стекло, то необходимо взять исходную фигуру, выдавить ее модификатором Extrude на 2 мм и разместить в центре рамы.
Рис. 5.33. Вторая заготовка для рам
Section Type
(®) Use Built-In Section
Built-In Section
-Л Angle
=0 Angle □ Dar к
E Channel 1^
О Cylinder
Half Round ©Pipe Ci Quarter Round TTee Ё Tube «a, wide Hange
Рис. 5.35. Первая рама готова
Рис. 5.34. Выбор сечения для рамы
18. Вторая рама делается с помощью модификатора Extrude (рис. 5.36).
19. Поместите рамы в оконные проемы, как показано на рис. 5.37.
20.
Крышу сделайте с помощью полусферы (рис. 5.38).
Рис. 5.36. Заготовка
Рис. 5.37. Рамы на местах
Рис. 5.38. Добавляем крышу
для второй рамы
Таким образом, используя экструзию, мы создали архитектурное сооружение (рис. 5.39). Сравните полученный объект с фотографией на рис. 5.19.
СОВЕТ
Для создания более реалистичной крыши можно воспользоваться модификатором вращения Lathe. Его подробное описание можно найти в главе 4.
Подобным образом можно смоделировать и более сложные архитектурные сооружения, пример показан на рис. 5.40 и на рис. 32 цветной вклейки. Купола церкви сделаны здесь с помощью модификатора вращения Lathe.
Рис. 5.39. Визуализация модели архитектурного сооружения
Рис. 5.40. Церковь, смоделированная методами экструзии и вращения
Стены с фронтоном
Стены с фронтоном мы будем строить путем выдавливания 2D-плана стены по толщине. Это достаточно распространенный метод построения коробки помещения. Его можно использовать, когда в доме стены с фронтоном или в стенах сложные проемы (например, сводчатые окна), а также когда в помещении есть одинаковые стены.
1. Создайте на виде Front плоскую фигуру Rectangle (прямоугольник) по размеру стены дома (рис. 5.41).
Рис. 5.41. Заготовка для стены дома
Front
Рис. 5.42. Заготовка стены с фронтоном
2. Примените к прямоугольнику модификатор Edit Spline, переключитесь на уровень Vertex и с помощью команды Refine добавьте точку в центре верхней стороны прямоугольника. Чтобы попасть точно в центр стороны, включите режим объектных привязок Midpoint. Приподнимите добавленную вершину, чтобы образовался фронтон (рис. 5.42).
3. Постройте прямоугольники для оконных проемов и присоедините их к основной фигуре, используя команду Attach (рис. 5.43).
Front
Рис. 5.43. Заготовка стены с проемами
Рис. 5.44. Стена после применения модификатора
4. Примените к полученному сплайну модификатор Extrude и выдавите его на толщину стены (рис. 5.44).
5. Скопируйте стены. Для точной расстановки используйте режим объектных привязок End Point (рис. 5.45).
6. Займемся крышей. На виде Front нарисуйте сплайн по форме сечения двускатной крыши. Можно нарисовать одинарную линию, а потом воспользоваться командой Outline (рис. 5.46).
Рис. 5.45. Стены готовы
Front
Рис. 5.46. Строим крышу
7. Примените к полученному сплайну модификатор Extrude и выдавите его на длину крыши (рис. 5.47).
Рис. 5.47. Крыша после применения модификатора
Рис. 5.48. Крыша после копирования в повороте
8. Скопируйте крышу при повороте на 90°. Должны получиться две пересекающиеся крыши, как показано на рис. 5.48. Чтобы убрать лишнее, воспользуемся командой Boolean.
9. Выделите одну крышу и выберите в главном меню команду Create ► Compound ► Boolean. Щелкните на кнопке Pick Operand B и выделите вторую крышу. Для булевой операции выберите режим Cut ► Refine. Этот режим позволяет разрезать первую крышу таким образом, чтобы на ней появились дополнительные ребра в местах пересечения со второй (рис. 5.49). Вторая крыша станет невидимой.
10. Примените к крыше модификатор Edit Mesh, переключитесь на уровень полигонов Polygon и удалите лишние полигоны (рис. 5.50).
Рис. 5.49. Готовим крышу к разрезанию
Рис. 5.50. Крыша после удаления лишних полигонов
11. Сверху должны остаться полигоны, принадлежащие только первой крыше, как показано на рис. 5.51.
Рис. 5.51. Полигоны для первой крыши
Рис. 5.52. Сложная составная крыша
12. Снизу нужно оставить также те полигоны, которые принадлежат пересечению, иначе потом там будут дырки. Уйдите с уровня подобъектов.
13. Еще раз скопируйте всю крышу при повороте. Должна получиться сложная составная крыша, показанная на рис. 5.52.
14. Если вы все сделали правильно, то снизу крыша должна выглядеть так, как показано на рис. 5.53 (без сквозных дыр). Воспользовавшись командой Attach, объедините крышу.
15. В итоге должен получиться домик с крышей (рис. 5.54).
Рис. 5.53. Вид крыши снизу
Рис. 5.54. Домик с крышей
16. Окна можно сделать таким же образом, как рассказывалось в предыдущем примере, а можно воспользоваться стандартными архитектурными объектами 3ds-Max.
17. Итоговую картинку с изображением дома можно видеть на рис. 5.55.
Рис. 5.55. Вид готового дома с крышей
Большой плюс этого метода — возможность легко управлять проемами в стенах. Например, предположим, вам понадобилось какой-нибудь проем передвинуть, удалить или изменить его размеры. Для решения этой задачи нужно всего лишь переключиться на уровень подобъектов, выделить необходимые сегменты или вершины и переместить (или удалить) их. Такой возможности нет при управлении проемами с помощью булевых операций.
Опять же, если приложить больше усилий, то с помощью экструзии 2D-плана стены по толщине можно моделировать более сложные архитектурные сооружения, например показанное на рис. 5.56 (цветной аналог этого рисунка можно найти на рис. 31 цветной вклейки).
Рис. 5.56. Экстерьер, созданный с помощью экструзии 2D-nnaHa стены по толщине
Бревенчатый сруб
С помощью модификатора Extrude можно выдавить и 2D-профиль стены. Давайте для примера смоделируем бревенчатый сруб. Так как мы уже достаточно подробно рассмотрели экструзию, в этом примере я ограничусь лишь основными тезисами.
1. Нужно нарисовать фигуры Circle (окружность), расположить их немного внахлест и присоединить командой Attach Mult (рис. 5.57). Чтобы воспользоваться этой командой, примените к одной из окружностей модификатор Edit Spline.
2. Полученный профиль выдавите модификатором Extrude. Проемы вырезайте с помощью команды ProBoolean, которая рассматривалась ранее в этой главе.
3. Для создания решеток используйте модификатор Lattice. Этот модификатор прорисовывает сегменты (Struts), а на вершинах строит узлы (Joints). Каждый из режимов можно отключать. Примените этот модификатор к примитиву Plane, чтобы получить решетку (рис. 5.58). Количество ячеек решетки зависит от заданного количества сегментов плоскости. Подробнее о работе с разными модификаторами рассказывается в главе 2.
Рис. 5.57. Создание 2D-nрофиля бревенчатой стены
Рис. 5.58. Решетка, полученная путем применения модификатора Lattice к объекту Plane
4. В качестве окон можно использовать архитектурный объект типа Fixed (Глухое окно). Об архитектурных объектах рассказывается в главе 3.
В итоге должен получиться бревенчатый сруб, показанный на рис. 5.59 (его цветную копию можно найти на рис. 17 цветной вклейки).
Рис. 5.59. Бревенчатый дом, сделанный с помощью модификатора Extrude
Наиболее популярным и часто используемым методом моделирования является метод лофтинга. Используя лофтинг, можно создавать различные поверхности, начиная от простых, например картинной рамки, и заканчивая сложными, например телефонным аппаратом.
Лофтинг представляет собой создание поверхности по поперечным сечениям, расположенным вдоль некоторого пути.
Тело лофта — это поверхность, полученная в результате «натягивания» оболочки на систему опорных сечений.
Прежде чем создать объект, нужно проанализировать, во-первых, из каких поперечных сечений он состоит, а во-вторых, вдоль какого пути расположены эти сечения. На рис. 6.1 представлены заготовки для создания простого объекта (назовем его флакон).
Сечение 1
Сечение 2
Путь
Рис. 6.1. Сечения и путь для создания флакона Для наглядности можно нарисовать схему лофтинга с указанием точки пути, в которую добавляется сечение. На рис. 6.2 схематично показано, что сечение 1 добавляется в нулевую точку пути, а сечение 2 — в точку 30 % пути (весь путь составляет 100 %).
0%
Сечение 1
Сечение 2
30%
100% ---------
Рис. 6.2. Схема лофтинга
Создавая тело лофта по данной схеме, вы получите трехмерный объект, показанный на рис. 6.3.
Рис. 6.3. Фигура, построенная по исходным опорным сечениям, «нанизанным» на путь
Разберем подробнее процесс создания флакона, схема которого представлена на рис. 6.2.
1. На командной панели перейдите на вкладку Create и щелкните на кнопке Shapes. Перед вами предстанут кнопки с названиями плоских форм — сплайнов (рис. 6.4).
2. Создайте сечения на виде Top, используя следующие формы и параметры:
y Circle ( Radius = 30);
y Ngon ( Radius = 75, Corner Radius = 12).
Результат показан на рис. 6.5.
3. Создайте путь на виде Front. Для этого используйте плоскую фигуру Line, состоящую из двух точек (рис. 6.6). Чтобы линия получилась строго вертикальной, при построении нужно удерживать нажатой клавишу Shift. Убедитесь, что путь выделен.
Рис. 6.4. Выбор форм для лофтинга
Рис. 6.5. Формы, выбранные для лофтинга
Front
Рис. 6.6. Построение пути для лофтинга
4. На вкладке Create (Создание) раскройте список, выберите там вариант Compound Objects (Составные объекты) и щелкните на кнопке Loft, как показано на рис. 6.7.
Рис. 6.7. Начинаем лофтинг
Рис. 6.8. Выбираем первую форму для лофтинга
5. Щелчком мыши нажмите кнопку Get Shape (Взять форму), как показано на рис. 6.8, и на виде Тор щелкните на окружности.
Посмотрите на фигуру, которая получилась после этого действия. В начало пути добавилось сечение в виде окружности, в результате получился цилиндр (рис. 6.9). Теперь необходимо добавить второе сечение в точке 30 % пути.
Рис. 6.9. Результат лофтинга после добавле- Рис. 6.10. Добавляем второе сечение в точ-ния первого сечения ке 30 % пути
6. Введите в счетчик Path значение 30, как показано на рис. 6.10.
7. Щелчком мыши снова нажмите кнопку Get Shape, после чего на виде Top щелкните на многоугольнике.
8. Посмотрите, как изменился объект после этого действия (рис. 6.11).
Pprsppctivp
Рис. 6.12. Подготовка к смещению сечений
Рис. 6.11. Тело лофта построено
9. Чтобы подвигать сечения, нужно перейти на вкладку Modify и переключиться на уровень подобъектов Shape (Форма), как показано на рис. 6.12.
10. Возьмите инструмент выделения и на виде Front щелкните на верхнем сечении. На сечении появится стрелка, как показано на рис. 6.13.
11. Ухватившись мышью за стрелку, перетащите это сечение вниз. Выключитесь с уровня подобъектов. Обратите внимание на изменение горлышка флакона (рис. 6.14).
На рис. 6.15 и 6.16 показан готовый флакон, созданный методом лофтинга.
Рис. 6.13. Стрелка показывает направление смещения сечения
Рис. 6.14. Изменение модели после смещения сечения
PprspRCtiVR
Рис. 6.16. Готовый флакон, вид сверху
Рис. 6.15. Готовый флакон, вид сбоку
Попробуйте создать еще один флакон, используя другие сечения (например, Rectangle и Star).
Последовательность действий при лофтинге
При моделировании методом лофтинга можно выделить несколько операций:
> создание тела лофта;
> добавление сечения;
> удаление сечения.
Последовательность действий при создании тела лофта выглядит следующим образом:
1. Создайте одну или несколько форм-сечений (Shapes) и форму-пути (Path).
2. Выделите путь.
3. В командной панели на вкладке Create щелкните на кнопке Geometry и в раскрывающемся списке разновидностей объектов выберите вариант Compound Objects (Составные объекты). Щелкните на кнопке Loft.
4. В свитке Create method (Метод создания) щелчком мыши нажмите кнопку Get Shape (Взять форму). Нажатая кнопка подсвечивается желтым цветом.
5. Щелкните указателем мыши на форме, которая будет служить сечением.
6. Для добавления следующего сечения укажите на пути позицию, в которую нужно добавить сечение.
7. Щелчком мыши нажмите кнопку Get Shape.
8. Щелкните указателем мыши на форме, которая будет служить следующим сечением.
9. Щелчком мыши отожмите нажатую кнопку Get Shape.
К построенному телу лофта можно добавить сечение. Соответствующая процедура выглядит следующим образом:
1. Выделите тело лофта.
2. Укажите на пути позицию, в которую нужно добавить сечение.
3. На вкладке Modify щелчком мыши нажмите кнопку Get Shape.
4. Щелкните указателем мыши на форме, которая будет служить сечением.
5. Щелчком мыши отожмите кнопку Get Shape.
Чтобы удалить сечение, нужно выполнить следующие действия:
1. Выделите тело лофта.
2. На вкладке Modify перейдите на уровень подобъектов Shape.
3. Выберите сечение. Для этого можно провести указателем мыши вдоль пути. Там, где есть сечение, указатель мыши изменит свой вид.
4. Удалите сечение, нажав клавишу Del.
5. Выйдите с уровня подобъектов.
Наиболее важные параметры лофтинга
Рассмотрим наиболее важные параметры лофтинга.
Свиток Surface Parameters (Параметры поверхности):
> Smooth Lenght — сглаживание изломов вдоль пути. По умолчанию этот режим включен. Отключить его нужно в случае, если углы должны быть четкими, например, как у плинтуса;
> Smooth Width — сглаживание по периметру опорных сечений;
> Apply Mapping — применить проецирование. Этот режим используется при назначении материалов с текстурными картами. Позволяет задать параметры кратности повторения карты;
> Normalize — нормализовать проецирование карты. Если отключить этот режим, карта будет сжиматься и растягиваться в зависимости от частоты расположения сегментов;
> Output — выбор типа результата. Доступны варианты Patch (Лоскут Безье) и Mesh (Сетка).
В свитке Path Parameters (Параметры пути) наиболее важным параметром является Path (Текущая точка пути). По умолчанию измеряется в процентах. На это указывает переключатель Percents (Проценты). Можно поменять расположение сечения на пути и, если нужно, добавить еще одно или несколько сечений в другие точки пути. Для этого необходимо задать точку (от 0 до 100), щелчком мыши нажать кнопку Get Shape и указать нужное сечение.
Свиток Skin Parameters (Параметры оболочки):
> Capping — построение покрышек. Флажки Cap Start и Cap End позволяют снимать и устанавливать покрышки в начале и в конце пути;
> Shape Steps — количество продольных сегментов. Этот счетчик отвечает за сглаженность сечения; если сечение не имеет сглаженных участков, то нужно ввести 0;
> Path Steps — количество поперечных сегментов. Этот счетчик отвечает за сглаженность пути; если путь не имеет сглаженных участков, то нужно ввести 0;
> Optimize Shape/Optimize Path — оптимизация. Число шагов в линейных сегментах форм сечений (Optimize Shape) и линии пути (Optimize Path) минимизируется, тем самым уменьшая количество полигонов в объекте;
> Adaptive Path Steps — добавляет дополнительные шаги между вершинами пути, чтобы создать максимально правильную оболочку объекта;
> Contour — контур (расположение сечений перпендикулярно линии пути);
> Banking — крен (поворот сечений на плавных изгибах пути). Иногда может мешать, например при создании поручня перил у спиральной лестницы;
> Constant Cross-Section — постоянное сечение (постоянная толщина сечения на протяжении всего пути). Этот режим включается при использовании пути с изломами;
> Linear Interpolation — линейная интерполяция (прямые переходы оболочки тела лофта между сечениями). Работает только в случае, если использовано несколько разных сечений на одном пути;
> Flip Normals — развернуть нормали. Позволяет перевернуть поверхность на другую сторону;
> Skin/Skin In Shaded — включить/выключить вывод оболочки лофтинга. Эти флажки необходимо сбросить, чтобы редактировать скелет лофта.
В предыдущем примере мы рассмотрели процесс создания тела лофта. В результате получился флакон. Если это непрозрачный флакон, то можно оставить полученный объект без изменений. А если к этому объекту планируется применить материал «Стекло», то выглядеть флакон будет нереалистично, потому что у него нет стенок. В следующем примере рассказывается, как быстро придать стенкам флакона толщину.
1. В свитке Skin Parameters (Параметры оболочки) сбросьте флажок Cap Start (Крышка в начале пути), как показано на рис. 6.17.
2. Примените к телу лофта модификатор Shell. Этот модификатор придает толщину односторонним поверхностям.
3. В свитке Parameters задайте для модификатора Shell толщину стенки, указав значения в счетчиках Inner Amount (Толщина вовнутрь) и Outer Amount (Толщина вовне) в соответствии с рис. 6.18.
Рис. 6.17. Настройка оболочки лофта
Рис. 6.18. Задаем толщину стенки
Рис. 6.19. Флакон со стенкой ненулевой толщины
Результат вашей работы должен выглядеть примерно так, как показано на рис. 6.19.
Скручивание появляется из-за неправильного расположения первых вершин сечений друг относительно друга (рис. 6.20). Для устранения скручивания нужно первые точки выровнять друг относительно друга, как показано на рис. 6.21.
Рис. 6.20. Скручивание
Рис. 6.21. Нет скручивания
Порядок устранения скручивания:
1. Щелкните правой кнопкой мыши на объекте, выберите команду Object Properties и в открывшемся окне установите флажок Vertex Ticks (чтобы были видны точки на форме).
2. Выделите форму и примените модификатор Edit Spline.
3. Переключитесь на уровень подобъектов Vertex.
4. Добавьте точки, если их не хватает, используя кнопку Refine.
5. Выделите точку и в контекстном меню выберите команду Make First (Сделать первой).
6. Выйдите с уровня подобъектов.
Проделайте то же самое со второй формой. В результате между первыми точками опорных форм расстояние должно стать минимальным.
Телу лофта можно придавать различные формы путем изменения масштаба. Для этого существует специальный редактор кривых масштаба Scale Deformation (рис. 6.22). Для примера возьмем флакон, который мы сделали в предыдущем упражнении.
Рис. 6.22. Окно Scale Deformation
1. Выделите флакон и перейдите на вкладку Modify. В свитке Deformations щелчком нажмите кнопку Scale. Откроется редактор кривых масштаба Scale Deformation. Красным цветом выделена линия масштаба, которая соответствует всему пути. Изначально она имеет две точки на уровнях 0 и 100 % пути. Вертикальные пунктирные линии обозначают места, где вставлены сечения. В верхней части окна расположены кнопки для работы с точками.
2. Добавляя на линию масштаба точки, изменяя их тип и местоположение, можно менять форму объекта. Для вставки точек в редакторе есть кнопка Insert Corner Point (рис. 6.23). Щелкните на ней, а потом в любом месте линии масштаба.
Рис. 6.23. Кнопка для вставки точек на линию масштаба
3. Добавьте несколько точек на линию масштаба и разнесите их по высоте с помощью кнопки Move Control Point (рис. 6.24).
Рис. 6.24. Кнопка для перемещения точек на линии масштаба
4. Следите за тем, как меняется форма объекта. Чтобы переходы между точками были более мягкими, можно поменять тип опорных точек. Для этого щелкните на точке правой кнопкой мыши и в открывшемся окне выберите любой вариант (рис. 6.25).
5. Изменяя тип точек, добавляя точки и перемещая их, можно из одного объекта получать совершенно разные. Попробуйте поэкспериментировать. Если нужно удалить точку, выделите ее и нажмите клавишу Del. Разные варианты флаконов, полученных из одного, вы можете увидеть на рис. 6.26.
Рис. 6.25. Изменение типа контрольной точки
Рис. 6.26. Разные фигуры, полученные с помощью редактора Scale Deformation
Для того чтобы масштабирование было несимметричным по осям X и Y, нужно отключить блокировку, щелкнув на кнопке с замочком Make Symmetrical (рис. 6.27).
Рис. 6.27. Снятие блокировки осей
6. Теперь можно масштабировать сечения неравномерно, например, создавая фигуру тюбика зубной пасты (рис. 6.28).
7. Добившись необходимого результата, просто закройте окно Scale Deforma-tion.
Рис. 6.28. Сечения масштабированы неравномерно, поэтому тюбик сужается только по одной оси
Лофтинг в экстерьере
Метод лофтинга можно также использовать для создания экстерьеров. Идея метода в том, что создается два сплайна. Один сплайн — это путь, очерчивающий периметр здания, а второй — сечение, очерчивающее сечение стены.
1. Создайте на виде Тор сплайн для пути, проходящего по периметру здания (рис. 6.29).
2. На виде Front нарисуйте сечение стены. Обратите внимание на то, что сечение состоит из отдельных фигур, — это сделано специально, для того чтобы потом было проще назначать материалы. На рис. 6.30 части сплайна обозначены цифрами: 1, 4 — сечение стены, 2 — сечение стекла, 3 — сечение рамы. Все фигуры должны входить в состав одного сплайна, для этого присоедините их командой Attach.
3. Выделите сплайн пути и выберите в главном меню команду Create ► Compound ► Loft.
Рис. 6.29. Сплайн пути
Рис. 6.30. Сечение стены
4. Щелчком мыши нажмите кнопку Get Shape и щелкните на сечении стены. В результате должна получиться стена, показанная на рис. 6.31.
5. Выделите полученную модель стены и нажмите клавишу 7. В верхнем левом углу появится надпись желтого цвета Faces: 11520, как показано на рис. 6.32. Эта цифра обозначает количество полигонов в фигуре.
Рис. 6.31. Готовая модель стены
Рис. 6.32. Количество полигонов в фигуре
6. Можно оптимизировать фигуру, уменьшив количество полигонов. Для этого в свитке Skin Parameters установите флажок Optimize Shapes (рис. 6.33).
Обратите внимание, какое количество полигонов осталось после установки флажка. В моем примере их было 11 520, а после оптимизации стало 3120 (рис. 6.34). Разница ощутима. Оптимизацию необходимо проводить для экономии ресурсов сцены. Сцены с большим количеством полигонов медленнее «двигаются».
7. Примените к стене модификатор Edit Mesh и переключитесь на уровень подобъектов Element. Находясь на этом уровне, можно быстро выделять составные части объекта: стены, стекло, раму (рис. 6.35). Это возможно благодаря тому, что мы нарисовали сечение, состоящее из отдельных замкнутых плоских фигур.
Skin Parameters Capping 0 Cap Start 0 Cap End (O' Morph О Grid Options Shape Steps: [5 [f]
Path Steps: [5 [a Optimize Shapes | I I Optimize Path 0 Adaptive Path Steps 0 Contour 0 Banking 0 Constant Cross-Section Q Linear Interpolation О Flip Normals 0 Quad Sides Q Transform Degrade
Display
0 Skin □ Skin in Shaded
Рис. 6.33. Оптимизируем фигуру
Рис. 6.34. Количество полигонов в фигуре после оптимизации
Рис. 6.35. Выделение составных частей объекта
8. Не выходя с уровня подобъектов, откройте редактор материалов и назначьте подходящие материалы для стен, стекла, рам (рис. 6.36). После назначения всех материалов с уровня подобъектов можно выйти.
Рис. 6.36. Объект после назначения материалов
Рис. 6.37. Наш объект стал многоярусным
9. Сделаем наше здание многоэтажным (рис. 6.37). Для этого выделите стенку и создайте линейный массив, выбрав в меню команду Tools ► Array (подробно о массивах рассказывается в главе 19).
10. Добавим зданию вертикальные колонны. Для этого создайте фигуру Cylinder равной высоте здания (рис. 6.38).
11. Выполните расстановку по пути, воспользовавшись командой Spacing Tool (рис. 6.39). В качестве пути задействуйте все тот же сплайн пути, который мы применяли для лофтинга. Если вы не знаете, как работать с командой Spacing Tool, загляните в главу 19.
ПРИМЕЧАНИЕ
Таким же образом можно расставлять вертикальные оконные рейки.
Чтобы сделать крышу, скопируйте сплайн пути и выдавите его модификатором Extrude.
Пример композиции из нескольких многоэтажных зданий показан на рис. 6.40.
Рис. 6.38. Строим колонны
Рис. 6.39. Почти готовое многоэтажное здание
Рис. 6.40. Многоэтажные здания, смоделированные методом лофтинга
Часто в интерьере встречаются лестницы с балясинами и перилами. Мы уже выяснили, как сделать балясину вращением (см. главу 5), но часто в сечении балясины лежит не только окружность, но и прямоугольник. В таком случае можно использовать лофтинг.
Рис. 6.41. Схема создания балясины методом лофтинга
Для моделирования нужно построить три сплайна: два сечения (окружность и прямоугольник) и путь (прямую линию). Затем останется «нанизать» сечения на путь и придать фигуре изящную форму за счет деформации Scale (рис. 6.41).
Перила тоже можно сделать методом лофтинга. Только в данном случае путь будет не прямой линией, а линией, повторяющей форму подъема (рис. 6.42 и цветная вклейка 5).
Рис. 6.42. Лофтинг в интерьере
Полигональное моделирование
Полигональным моделированием, или полимоделингом, называют создание объекта путем воздействия на его полигоны. Основным модификатором для полигонального моделирования является Edit Poly, с помощью которого можно обычный параллелепипед (объект Box) превратить в самолет, диван или персонаж.
Для того чтобы рассмотреть все уровни подобъектов, создайте чайник (объект Teapot) и примените к нему модификатор Edit Poly (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Уровни подобъектов модификатора
Edit Mesh
Работа с модификатором Edit Poly возможна на нескольких уровнях подобъектов:
> Vertex (Вершина) — различные манипуляции с вершинами редактируемого объекта;
> Edge (Ребро) — управление видимостью и расположением ребер редактируемого объекта;
> Border (Граница) — выделение границ выреза;
> Polygon (Полигон) — уровень для работы с полигонами;
> Element (Элемент) — уровень для работы с отдельными элементами объекта.
Команды модификатора Edit Poly
Для управления полигонами существует очень много команд, причем на разных уровнях подобъектов доступны разные команды. Основные команды модификатора Edit Poly перечислены в табл. 7.1.
Таблица 7.1. Команды модификатора Edit Poly
|
Команда |
Уровень подобъектов |
Назначение команды |
|
Hide/Unhide |
Управление видимостью наборов подобъектов | |
|
By Angle |
Режим выбора подобъектов по указанному углу | |
|
Ignore Backfacing |
Блокировка трансформаций тыльных граней объекта | |
|
Attach |
Добавление полигональных объектов сцены в состав редактируемой модели | |
|
Detach |
Отделение выделенной части объекта в отдельный элемент или новый объект | |
|
Delete |
Удаление выделенной части объекта | |
|
Remove Isolated Vertices |
Удаление отдельно расположенных вершин объекта | |
|
View Align/Grid Align |
Переориентация выбранных подобъектов параллельно текущему видовому окну/сетке | |
|
Make Planar |
Переориентация выбранных подобъектов в плоскостное расположение | |
|
Collapse |
Сведение в точку и объединение всех выделенных вершин в одну с расположением ее в геометрическом центре выделения | |
|
Create |
Vertex |
Создание изолированных вершин для последующих построений, создания граней, плоскостей и т. д. |
|
Break |
Vertex |
Разъединение граней, сходящихся в выбранной вершине |
|
Chamfer |
Vertex |
Создание прямой фаски с дополнением фигуры новыми вершинами и гранями |
|
Weld |
Vertex |
Соединение нескольких выбранных вершин в одну, при этом образующие грани сходятся в этой вершине. При нажатии кнопки Selected (Выбранные) операция производится над всеми выделенными вершинами, попадающими в порог объединения. Эту величину контролирует счетчик Weld Threshold (Порог объединения), расположенный справа от кнопки Selected (Выбранные). Кнопка Target (Целевые) позволяет объединять вершины, перемещая выбранную вершину к требуемой |
|
Команда |
Уровень подобъектов |
Назначение команды |
|
Slice Plane |
Vertex |
Специальный режим, позволяющий построить сечение как результат пересечения поверхности объекта и секущей плоскости. Эта плоскость выделена желтым цветом и может быть перенесена и повернута до требуемой позиции. При установленном флажке Split (Рассечь) генерируются кромки для разъединения объекта на две части |
|
Divide |
Edge |
Вставка вершины посередине выбранного ребра |
|
Turn |
Edge |
Разворот выбранного ребра с соединением диагональных вершин плоскости |
|
Extrude |
Edge, Polygon |
Выдавливание выбранных граней |
|
Cut |
Edge |
Разрезание поверхности объекта с добавлением новых ребер |
|
Select Open Edges |
Edge |
Выделение краевых ребер |
|
Create Shape from Edges |
Edge |
Создание отдельной фигуры с использованием выделенных ребер в качестве сегментов |
|
Create |
Face, Polygon, Element |
Создание треугольной грани с использованием вершин объекта в качестве узловых точек. Направление обхода трех вершин определяет видимость построенной грани. Например, для создания грани, повернутой передней стороной к наблюдателю, необходимо перемещать мышь против часовой стрелки |
|
Bevel |
Face, Polygon, Element |
Создание прямой фаски с размещением плоскости на месте общих ребер выделенных граней |
|
Tesselate |
Face, Polygon, Element |
Увеличение мозаичности граней с добавлением промежуточных вершин. Справа находится счетчик «натяжения». Если необходимо, чтобы разбиение выполнялось точно в плоскости, в счетчик натяжения нужно ввести значение 0. Переключатель by Edge (По ребрам) включает режим добавления вершин посередине ребер, а переключатель by Face Center (По центру грани) — в геометрических центрах граней |
|
Explode |
Face, Polygon, Element |
Отделение выделенных граней в объект или элемент по критерию угла между смежными гранями, который задается счетчиком. По умолчанию его значение равно 24° |
|
Команда |
Уровень подобъектов |
Назначение команды |
|
Visible/Unvisible |
Edge |
Видимость ребер в видовых окнах |
|
Auto Edge |
Edge |
Режимы показа ребер, угол между которыми можно указать в счетчике справа |
|
Normals |
Face, Polygon, Element |
Ориентация нормалей для выбранных граней |
|
Material ID |
Face, Polygon, Element |
Присвоение выделенным граням идентификатора материала (для многокомпонентных материалов) |
|
Smoothing Groups |
Face, Polygon, Element |
Задание групп сглаживания наборов граней, что позволяет выбирать их, используя кнопки или инструмент Auto Smooth (Автоматическое сглаживание) |
Мягкое выделение
Переключитесь на уровень подобъектов Vertex. Выделите любую точку на чайнике и попробуйте перетащить ее в сторону. Получится очень резкий выступ на поверхности (рис. 7.2).
Рис. 7.2. Обычное выделение
У модификатора Edit Poly есть специальный режим, позволяющий смягчить перемещение точек, получив так называемое мягкое выделение (рис. 7.3). Для включения этого и других режимов используется свиток Soft Selection.
Рис. 7.3. Мягкое выделение
Свиток Soft Selection
Рис. 7.4. Свиток
Soft Selection
Доступные варианты настройки свитка Soft Selection позволяют задавать специальные режимы выделения подобъектов, а также закон распространения трансформаций по объему редактируемого каркаса (рис. 7.4).
> Use Soft Selection (Включить мягкое выделение) — включе-ние/выключение режима мягкого выделения.
> Edge Distance (Реберное расстояние) — число ребер, попадающих в «зону влияния» трансформаций.
> Affect Backfacing (Воздействовать на тыльные грани) — в трансформации вовлекаются все грани сетки.
> Falloff (Спад), Pinch (Сужение), Bubble (Вздутие) — параметры внешнего вида функциональной кривой распространения трансформаций.
В режиме Vertex (Вершина) в видовых окнах выбранная вершина выделяется красным цветом, а вершины, попадающие в область влияния, — оттенками оранжевого и желтого, по мере спада.
При различных значениях счетчиков Falloff (Спад), Pinch (Сужение) и Bubble (Вздутие) трансформации выбранной вершины по-разному передаются всем «подчиненным» вершинам.
Чаще всего режим мягкого выделения используется на уровне Vertex, хотя он действует и на других уровнях подобъектов.
Попробуйте перемещать точки, используя мягкое выделение. Точки, перемещаясь, будут захватывать с собой остальные (см. рис. 7.3).
По окончании работы с мягким выделением флажок Use Soft Selection нужно сбросить.
Экструзия полигонов
1. На виде Top создайте фигуру Box с размерами 150, 200, 10 и количеством сегментов 5, 7, 1 (рис. 7.5).
Рис. 7.5. Исходный параллелепипед
2. Чтобы сетка объекта прорисовывалась в окне перспективного вида, нажмите клавишу F4.
3. Примените к объекту модификатор Edit Poly и переключитесь на уровень подобъектов Polygon. Очень часто в процессе моделирования приходится экструдировать (выдавливать) полигоны. Для этого в свитке Edit Polygons есть команда Extrude. Давайте, например, сделаем из параллелепипеда стол. Выделите несколько полигонов, из которых будем выдавливать ножки. Лучше всего это делать в окне перспективного вида (рис. 7.6).
4. Найдите кнопку Extrude и рядом с ней маленькую кнопку Settings (рис. 7.7). Лучше все команды выполнять с помощью данной кнопки, поскольку она открывает доступ к числовым полям для ввода параметров (рис. 7.8).
5. Введите в числовое поле значение 100 и нажмите клавишу Enter — у стола появятся ножки (рис. 7.9). Чтобы зафиксировать результат, в дополнительном окне обязательно щелкните на кнопке с зеленой галочкой (см. рис. 7.8).
Рис. 7.6. Подготовка полигонов к выдавливанию ножек
Рис. 7.8. Дополнительное окно для ввода параметров
Рис. 7.9. Ножки стола, созданные с помощью команды Extrude
6. Чтобы выдавить сужающиеся ножки (рис. 7.10), обычно используется команда Bevel, у которой есть два параметра — высота выдавливания и размер сужения/ расширения.
Рис. 7.10. Ножки стола, созданные с помощью команды Bevel
Это простое упражнение поможет вам лучше узнать модификатор Edit Poly и познакомиться с модификатором сглаживания Mesh Smooth.
1. На виде Тор создайте фигуру Box с размерами (90, 200, 150), показанную на рис. 7.11. Переключитесь в окно перспективного вида и нажмите клавишу F4, чтобы прорисовывался каркас объекта.
Рис. 7.11. Исходный параллелепипед
2. Примените к фигуре Вох модификатор Edit Poly и переключитесь на уровень подобъектов Polygon. Выделите передний полигон (рис. 7.12). Мы сформируем из него экран.
Рис. 7.12. Будущий экран телевизора
3. Щелкните на кнопке Settings, которая расположена рядом с кнопкой Bevel. Выдавите выбранный полигон на 20 единиц и сузьте на -10 единиц, введя эти значения в соответствующие поля, как показано на рис. 7.13.
Bevel
(□I 7П.П ) (□ -10.0 ) 0®®
Рис. 7.13. Настройка команды Bevel
4. Щелкните на кнопке с зеленой галочкой, чтобы сохранить введенные значения. Получится выступ (рис. 7.14).
5. Переключитесь на уровень подобъектов Vertex. На виде Тор путем захвата рамкой выделите точки, принадлежащие переднему полигону (рис. 7.15).
Рис. 7.14. Параллелепипед после применения команды Bevel
6. С помощью инструмента перемещения верните выделенные точки в плоскость (рис. 7.16).
Рис. 7.16. Возвращаем выделенные точки в плоскость
7. Вернитесь на уровень подобъектов Polygon и выдавите выделенный полигон на -10 единиц. Получится экран телевизора (рис. 7.17).
Рис. 7.17. Экран телевизора готов
8. С помощью команды Bevel смоделируйте заднюю сторону корпуса, как показано на рис. 7.18.
9. Переключитесь на уровень подобъектов Vertex и придайте корпусу более реалистичный вид (рис. 7.19).
Рис. 7.18. Моделируем заднюю часть телевизора
Рис. 7.19. Доработка корпуса телевизора
10. Переключитесь на уровень подобъектов Edge и выделите все ребра, нажав комбинацию клавиш Ctrl+A. В свитке Edit Edges щелкните на кнопке Settings, которая расположена рядом с кнопкой Chamfer (Фаска), как показано на рис. 7.20.
11. В открывшемся окне введите значение 1,5 и щелкните на кнопке с зеленой галочкой, чтобы сохранить введенное значение. В результате будут построены фаски (рис. 7.21). Переключитесь с уровня подобъектов.
Рис. 7.20. Настройка команды Chamfer
Рис. 7.21. Фаски готовы
12. Примените к телевизору модификатор Mesh Smooth (Сглаживание сетки).
13. В свитке Subdivision Amount для количества итераций введите значение 2 (рис. 7.22).
Рис. 7.22. Задание количества итераций
После сглаживания телевизор должен выглядеть примерно так, как показано на рис. 7.23.
Можно поэкспериментировать с формой телевизора и добавить мелкие детали из примитивов. Результат показан на рис. 7.24.
Рис. 7.23. Модель телевизора после сглаживания
Рис. 7.24. Готовый телевизор
Еще один простой пример для практики.
1. На виде Тор создайте фигуру Box с размерами (100, 150, 50) и сегментами (3, 4, 1), показанную на рис. 7.25.
2. Примените к фигуре Вох модификатор Edit Poly. Переключитесь на уровень подобъектов Polygon и выделите полигоны, как показано на рис. 7.26.
Рис. 7.25. Заготовка для кресла
Рис. 7.26. Выделяем четыре верхних полигона
3. Для того чтобы случайно не выделить нижние полигоны, предварительно в свитке Selection можно установить флажок Ignore Backfacing (рис. 7.27).
Рис. 7.27. Запрещаем выделение нижних полигонов
4. С помощью команды Extrude выдавите выделенные полигоны на 20 единиц (рис. 7.28).
5. С помощью команды Bevel еще раз выдавите эти полигоны на 20 единиц и сузьте их на -5 единиц. Это будут подлокотники (рис. 7.29).
Рис. 7.28. Выдавливаем выбранные полигоны
Рис. 7.29. Подлокотники будущего кресла
6. Теперь сделаем спинку. Выделите 4 полигона, как показано на рис. 7.30.
7. С помощью команды Extrude выдавите эти полигоны на 40 единиц.
8. С помощью команды Bevel еще раз выдавите эти полигоны на 20 единиц и сузьте на -5 единиц. Получилась заготовка для кресла (рис. 7.31).
Рис. 7.30. Подготовка к моделированию спинки кресла
Рис. 7.31. Заготовка для кресла
9. Теперь нужно придать креслу более реалистичный вид. Сделаем это с помощью точек. Переключитесь на уровень подобъектов Vertex и сбросьте флажок Ignore Backfacing в свитке Selection.
10. На виде Front выделите точки рамкой захвата, как показано на рис. 7.32.
11. С помощью инструмента перемещения приподнимите эти точки вверх по оси Y (рис. 7.33).
12. Повторите те же действия на виде Left, как показано на рис. 7.34 и 7.35.
13. Снова повторите те же действия на виде Left, но уже для других точек, как показано на рис. 7.36 и 7.37.
Front
Рис. 7.34. Выделение точек на виде Left
Рис. 7.35. Перемещение точек на виде Left
Рис. 7.36. Выделение точек на виде Left
14. На виде Front выделите точки слева и (удерживая клавишу Ctrl) справа, как показано на рис. 7.38.
Рис. 7.38. Выделение точек на виде Front
15. Возьмите инструмент масштабирования и масштабируйте эти точки только по оси Х (рис. 7.39).
Рис. 7.39. Масштабирование точек по оси Х
16. Теперь немного изменим форму спинки, повторив описанные операции на виде Front, как показано на рис. 7.40 и 7.41.
Рис. 7.40. Выделение точек на виде Front
Рис. 7.41. Перемещение точек на виде Front
17. При этом можете импровизировать, но в результате у вас должна получиться фигура кресла наподобие показанной на рис. 7.42. Переключитесь с уровня подобъектов.
18. Для сглаживания мы будем использовать модификатор Mesh Smooth. Примените этот модификатор к креслу, задав для количества итераций значение 2 (больше не нужно). Результат показан на рис. 7.43.
Рис. 7.42. Заготовка кресла
Рис. 7.43. Кресло после сглаживания
«Подушка с пуговицами для кресла»
1. Создайте фигуру Box с размерами (70, 95, 35) и сегментами (4, 5, 1), показанную на рис. 7.44.
2. Примените к фигуре модификатор Edit Poly.
3. Переключитесь на уровень подобъектов Vertex и выделите 12 вершин, как показано на рис. 7.45. Чтобы выделить только верхние вершины, в свитке Selection установите флажок Ignore Backfacing.
Рис. 7.44. Заготовка подушки
4. В свитке Edit Vertices найдите кнопку Chamfer, щелкните на расположенной рядом кнопке Settings и в открывшемся окне введите значение 2,5. Не забудьте щелкнуть на кнопке с зеленой галочкой, чтобы сохранить введенное значение. Результат показан на рис. 7.46.
Perspective
Рис. 7.47. Выделяем полигоны для применения команды Bevel
5. Переключитесь на уровень подобъектов Polygon и выделите получившиеся ромбики, удерживая клавишу Ctrl (рис. 7.47).
6. Теперь с помощью команды Bevel выдавите эти полигоны на -7 единиц, а потом сузьте на -1. В результате получатся лунки (рис. 7.48).
Рис. 7.48. Лунки, полученные с помощью команды Bevel
7. Не снимая выделение, с помощью команды Bevel снова выдавите эти полигоны на 3 единицы и расширьте на единицу (рис. 7.49). Это будут пуговицы. Переключитесь с уровня подобъектов.
8. Для сглаживания будем использовать модификатор Mesh Smooth. Примените этот модификатор к подушке, задав количество итераций 2 (больше не нужно). Результат показан на рис. 7.50.
Рис. 7.50. Подушка после сглаживания
9. Вблизи пуговицы должны выглядеть так, как показано на рис. 7.51. Размер их зависит от величины фаски, созданной командой Chamfer.
10. Осталось положить полученную подушку на кресло, созданное в предыдущем упражнении (рис. 7.52).
Если приложить больше творческих усилий и времени, то с помощью этих же инструментов можно создать кресло и диван более сложной формы (рис.7.53).
Рис. 7.53. Диван и кресло, созданные с помощью модификаторов Edit Mesh и Mesh Smooth
Пример интерьера с необычным диваном показан на рис. 7.54 и на рис. 3 цветной вклейки.
Рис. 7.54. Интерьер с диваном, созданным с помощью модификаторов Edit Mesh и Mesh Smooth
СОВЕТ
В процессе моделирования не забывайте сохранять промежуточные версии, потому что часто приходится возвращаться к началу того или иного этапа.
Создание стен с помощью модификатора Edit Poly
Одним из вариантов применения полигонального моделирования является построение стен. Идея здесь в том, что создается объект Box, ширина и длина которого равны толщине стены, а высота равна высоте стены.
1. Создайте объект Box. Количество сегментов по высоте должно быть минимум 3, эта величина зависит от проемов и от того, насколько детализированную сетку вы хотите получить (рис. 7.55).
2. К созданному объекту Box примените модификатор Edit Poly. На уровне подобъектов Vertex (Вершины) или Edge (Ребра) разнесите сегменты по высоте, как показано на рис. 7.56. Каждый сегмент должен соответствовать определенной высоте. Нижний сегмент — высоте от пола до оконного проема, средний сегмент — высоте оконного проема, верхний сегмент — высоте от оконного проема до потолка. Чтобы задавать размеры точно, нужно выделять вершины соответствующего сегмента и вводить значения в числовых полях в нижней части окна 3ds Max.
Рис. 7.55. Объект Box с тремя сегментами
Рис. 7.56. Объект Box с тремя сегментами, разнесенными по высоте
3. Далее выполняется экструзия стен. Для этого переключитесь на уровень подобъектов Polygon (Полигоны). Выделяйте полигоны и с помощью команды Extrude выдавливайте их на заданную длину. Первое выдавливание — от угла комнаты до оконного проема, причем выдавливаются все три полигона. Второе выдавливание — на ширину окна, при этом выдавливаются только верхний и нижний полигоны, центральный не выдавливается (чтобы образовался проем), как показано на рис. 7.57.
4. После проема выдавите два полигона вперед, до угла комнаты (рис. 7.58).
Рис. 7.57. Построение стены c использованием модификатора Edit Poly
5. Выдавите один полигон вниз, до пересечения с нижним. Должен получиться средний сегмент, который мы пропустили при создании проема (рис. 7.59).
Рис. 7.58. Продолжаем построение стены, используя модификатор Edit Mesh
Рис. 7.59. Схема выдавливания полигонов
6. Чтобы спаять совпадающие вершины среднего и нижнего сегментов, переключитесь на уровень подобъектов Vertex и воспользуйтесь командой Weld.
7. Продолжайте таким же образом выдавливать полигоны (рис. 7.60).
Рис. 7.60. Три стены, построенные путем экструзии полигонов
8. В каждом углу комнаты обязательно создайте из сегментов такой же объект Box, с которого мы начинали построение. Это требуется для формирования толщины стены. Если в проекте несколько комнат, то лучше их делать единым объемом. Примеры показаны на рис. 7.61 и на рис. 29 цветной вклейки.
Рис. 7.61. Помещение построено с помощью модификатора Edit Poly
Таким же способом можно делать и экстерьер. Например, простые типовые дома, показанные на рис. 7.62, или сложные многоэтажные дома, которые можно видеть на рис. 7.63 (см. также рис. 21 и 22 на цветной вклейке).
Рис. 7.62. Типовой дом, полигональная сетка
Рис. 7.63. Многоэтажные дома, построенные полимоделингом
Тема полимоделинга очень обширна, и мне не раскрыть ее полностью в рамках данной книги, поэтому всем, кто заинтересовался этим методом, рекомендую изучить эту тему более подробно на специализированных курсах.
Моделирование мебели и аксессуаров
При выполнении трехмерного моделирования важно помнить о том, что независимо от имеющейся под рукой технологии окончательная модель может быть получена только в процессе творческой разработки. Это означает, что без серого вещества, называемого мозгом, самое быстродействующее программное обеспечение мало что значит. Несмотря на то что 3ds Max может предоставить множество инструментальных средств для создания модели, творчество является той движущей силой, которая приводит их в действие.
Тед Бордмен, Джереми Хаббелл
Если вы дочитали книгу до этой главы, значит, вы уже много чего знаете и умеете. Поэтому в этой главе мы рассмотрим разные смешанные способы создания объектов, в том числе растений, диванов, штор, сантехники и ковров. Эти примеры сложнее, чем в предыдущей главе, но они обязательно пригодятся вам, когда вы будете работать над меблировкой проекта.
Для моделирования цветочного горшка и листвы мы воспользуемся модификатором Surface (Поверхность), который применяется для создания сетчатой оболочки на основе пространственной решетки, представляющей собой сплайновый каркас. Метод сплайнового каркаса (как и метод лофтинга) является одним из наиболее универсальных методов построения трехмерных тел из сплайнов, потому что позволяет строить тела абсолютно любой формы.
Создание трехмерного тела методом сплайнового каркаса производится в два этапа. В первую очередь строится каркас, представляющий собой пространственную решетку из отдельных сплайнов, которая должна воспроизводить форму моделируемого тела и служить опорой для оболочки трехмерного объекта. Все сплайны в составе каркаса должны являться подобъектами одной и той же сплайновой фигуры. В сплайновом каркасе допускается наличие как треугольных, так и четырехугольных ячеек. Ячейки с числом вершин более четырех считаются недопустимыми. Ребра каркаса, ограничивающие каждую ячейку, должны иметь вершины только в углах ячеек и не иметь более никаких промежуточных вершин.
На втором этапе к этому каркасу применяется модификатор Surface (Поверхность), который формирует трехмерную поверхность, основываясь на каждой ячейке решетки каркаса. Этот метод еще называют лоскутным моделированием, потому что поверхность строится из лоскутов. Каждый лоскут — это кусок поверхности, построенный на четырех, в крайнем случае трех, вершинах.
Для начала создадим цветочный горшок. Этот простой пример я привожу для того, чтобы объяснить идею лоскутного моделирования. Выполнив простое упражнение, поняв его суть, легче будет делать следующее.
1. Создайте 4 сплайновые фигуры Circle разного диаметра (рис. 8.1) и на виде Front расположите их на разных уровнях по высоте (рис. 8.2).
Рис. 8.1. Четыре окружности на виде Top Рис. 8.2. Те же четыре окружности
на виде Front
2. Выделите нижнюю окружность и примените к ней модификатор Edit Spline. В свитке Geometry щелчком мыши нажмите кнопку Attach, как показано на рис. 8.3, и общелкайте по порядку все остальные окружности. Щелчком правой кнопки мыши закончите присоединение. Получится составная фигура.
3. Щелчком мыши нажмите кнопку Cross Section (Поперечные сечения) и последовательно общелкайте все сечения снизу вверх. После применения этой команды появятся вертикальные сплайны, соединяющие окружности по точкам (рис. 8.4).
Geometry a I
New Vertex Type
(O' Linear О Bezier
C Smooth О Bezier Comer
| Create Line | | Break |
( Atta<-h~T~]
, ,13 □Reorient
[AlbdiMull. |
[Cross Section |
Рис. 8.3. Строим составную фигуру
4. Примените к полученному каркасу модификатор Surface. Получится замкнутая модель, показанная на рис. 8.5.
Рис. 8.4. Вертикальные сплайны соединяют окружности по точкам
Рис. 8.5. Модель вазы
5. При необходимости задайте параметры модификатора
Surface (рис. 8.6):
y Threshold (Порог) — радиус области вокруг каждой из вершин сплайна, при попадании в которую других вершин все они сливаются в одну. Величина данного параметра влияет на вид поверхности. Чтобы устранить возникающие искажения, уменьшите порог слияния.
y Flip Normals (Развернуть нормали) — смена направления
нормалей кусков Безье на противоположное. Рис. 8.6. Настройка
y Remove Interior Patches (Удалить внутренние куски) — модификатора удаление «лишних» внутренних кусков Безье, которые Surface
могут образоваться в результате применения модификатора, однако не могут наблюдаться в обычных условиях.
y Use Only Selected Segs (Использовать только выделенные сегменты) — для построения поверхности будут использованы только сегменты сплайна, выделенные на уровне подобъектов.
y Steps (Шаги) — число сегментов сетчатой оболочки, которые будут созданы между каждой парой вершин сплайна пространственной решетки.
6. Чтобы придать вазе глубину, переключитесь на уровень подобъектов Spline, выделите верхнюю окружность и, удерживая клавишу Shift, уменьшите ее инструментом масштабирования на виде Тор, а потом переместите ниже первой окружности на виде Front (рис. 8.7).
7. С помощью команды CrossSection постройте соединительные линии для новых окружностей.
8. Можно переключиться на уровень подобъектов Vertex, изменить тип точек на Bezier Corner, переместить векторы сначала на виде Top, а потом на виде Front, как показано на рис. 8.8.
Рис. 8.7. Придаем вазе глубину Рис. 8.8. Изменение типа точек
9. После изменения типа точек форма вазы изменится (рис. 8.9). Теперь построим лист.
10. Для этого создайте 3 сплайна с одинаковым количеством точек (рис. 8.10).
Рис. 8.9. Модель вазы
Рис. 8.10. Сплайны для листа
11. Соедините сплайны командой Attach (рис. 8.11).
12. Поменяйте тип точек на Smooth (рис. 8.12).
Рис. 8.11. Заготовка листа
Рис. 8.12. Заготовка листа после смены типа точек
13. Совместите крайние точки сплайнов командой Fuse.
14. Включите режим 3D-nривязки EndPoint и постройте поперечные сплайны с помощью команды Create Line (рис. 8.13).
15. Придайте форму каркасу, выделяя и перемещая точки.
16. Выделите точки на внутреннем сплайне и поменяйте их тип на Bezier Corner, затем настройте направляющие вектора так, как показано на рис. 8.14.
Рис. 8.13. Строим поперечные сплайны Рис. 8.14. Настройка направляющих вектора
17. Примените модификатор Surface для построения поверхности, а потом модификатор Shell для придания толщины листу. Результат показан на рис. 8.15.
Рис. 8.15. Готовая модель листа
18. Теперь займемся стволом дерева. На виде Тор создайте объект Helix (Спираль) со следующими параметрами (рис. 8.16):
y Radius 1 = 90 mm;
y Radius 2 = 50 mm;
y Height = 800 mm; y Turns = 1,5;
y Bias = 0,02.
19. В свитке Rendering установите флажки Enable In Rendering (Показывать при рендеринге) и Enable In Viwport (Показывать в видовом окне). В счетчик Thickness введите значение 50 mm и уменьшите число сторон до шести, введя это значение в счетчик Sides (рис. 8.17).
_________Rendering_______a
И Enable In Render er
0 Enable In Viewport
Рис. 8.16. Настройка спирали
О Use Viewport Settings
П OnAratp Mapping Глпггк. |V|Real-World Map Size
Vipwpnrt Гр* Rpndprer
(O Radial
Thidness; 150,0mm
Sides: [б Angle: |0,0 £]
Рис. 8.17. Визуализации спирали
В результате спираль станет объемной, как показано на рис. 8.18.
Теперь применим к спирали модификатор Edit Poly.
20. На уровне подобъектов Vertex выделяйте и двигайте точки, придавая стволу неровность. Чтобы точки двигались плавно, в свитке Soft Selection установите флажок Use Soft Selection и меняйте порог захвата точек в счетчике Falloff.
21. Выключите режим мягкого выделения, сбросив флажок Soft Selection.
22. На уровне подобъектов Polygon выделите несколько полигонов (из которых будут расти ветки) и в свитке Edit Polygons найдите кнопку Extrude (Выдавливание). Справа от этой кнопки будет кнопка Settings (Настройки), щелкните на ней, открыв диалоговое окно Extrude Polygons. В этом окне установите переключатель By Polygon и в счетчике Extrude Height задайте величину выдавливания, например 30 mm. Щелкните 5-6 раз на кнопке Apply, чтобы выдавилось несколько сегментов, потом щелкните на кнопке OK.
23. Снова переключитесь на уровень подобъектов Vertex, выделяйте, двигайте и поворачивайте точки, стараясь направлять ветки вверх (рис. 8.19). Чтобы точки двигались плавно, в свитке Soft Selection установите флажок Use Soft Selection и меняйте порог захвата точек в счетчике Falloff.
24. Выключитесь с уровня подобъектов и примените к стволу модификатор TurboSmooth с одной итерацией, введя значение в счетчик Iterations. Будьте осторожны с этим параметром, так как в результате сетка разбивается на дополнительные полигоны, а это замедляет работу 3ds Max. Ствол после сглаживания показан на рис. 8.20.
Рис. 8.19. Построение ствола
Рис. 8.20. Ствол после сглаживания
Рис. 8.18. Объемная спираль
25. Чтобы рассредоточить листья на дереве, можно воспользоваться командой Scatter. Создайте сферу размером с крону дерева, как показано на рис. 8.21.
26. Выделите лист и выберите в меню команду Create ► Compound ► Scatter.
27. В свитке Pick Distribution Object щелкните сначала на кнопке Pick Distribution Object, а затем на сфере.
28. Задайте параметры команды Scatter:
y Duplicates — количество листьев;
y Even — метод распределения.
Рис. 8.21. Строим крону
29. Чтобы листья на растении смотрелись естественнее, подправьте их вручную.
Вазон с растением показан на рис. 8.22, примеры таких растений можно также увидеть на рис. 1 цветной вклейки.
Рис. 8.22. Комнатное растение
Кресла, представленные на рис. 8.22, тоже сделаны методом лоскутного моделирования. Конечно, сделать кресло сложнее, чем растение, но нет ничего невозможного.
Для моделирования сложных объектов создается так называемая студия: две перпендикулярные плоскости, на которые «натягиваются» виды моделируемого объекта спереди и сбоку (рис. 8.23). Размеры плоскостей должны совпадать с габаритами будущего объекта.
Рис. 8.23. «Студия» для моделирования кресла
Если в студии обводить модель линией, контур будет максимально точно повторять форму оригинала. Так можно строить очень сложные фигуры, например кресло, показанное на рис. 8.24.
Рис. 8.24. Моделирование кресла с использованием сплайнов и модификатора Surface
Давайте для примера выберем модель попроще, чем кресло, например диван. При построении каркаса имейте в виду, что четырехугольные лоскуты практичнее в использовании. Сетка, составленная из четырехугольных кусков, выглядит гладкой и плавной. Сетку из треугольных кусков трудно сделать достаточно гладкой, она обычно выглядит неровной. Поэтому следует по возможности стремиться к использованию сеток из четырехугольных кусков Безье.
1. Нарисуйте с помощью сплайна Line половинку сиденья дивана. Следите за тем, чтобы точек на противоположных сторонах было поровну, потому что потом их придется соединять (рис. 8.25).
2. Переключившись на уровень подобъектов Spline, выделите нарисованный сплайн и создайте его зеркальную копию с помощью кнопки Mirror. Не забудьте установить флажок Copy (рис. 8.26).
Рис. 8.25. Будущая спинка дивана Рис. 8.26. Делаем зеркальную копию сплайна
3. Переключитесь на уровень подобъектов Vertex и спаяйте центральные точки командой Weld (рис. 8.27).
4. Переключившись на уровень подобъектов Spline, скопируйте сплайн и отодвиньте его в сторону на ширину дивана (рис. 8.28).
Рис. 8.27. Спаиваем сплайны
Рис. 8.28. Задаем ширину будущего дивана
5. С помощью команды Cross Section построим соединительные линии между двумя сплайнами. Для этого щелчком мыши нажмите кнопку Cross Section, щелкните на одном сплайне и, удерживая нажатой кнопку мыши, перетащите пунктирную линию ко второму сплайну (рис. 8.29).
6. В результате должны появиться соединительные линии между двумя сплайнами, как показано на рис. 8.30.
Рис. 8.29. Построение соединительных линий
Рис. 8.30. Соединительные линии между сплайнами
7. Чтобы получить фаску, создадим дополнительный сплайн. Сделать это можно, используя команду Outline на уровне подобъектов Spline (рис. 8.31).
Рис. 8.31. Добавление сплайна
8. Получится новый сплайн, повторяющий контур основного (рис. 8.32). Назовем его вспомогательным. Полученный сплайн необходимо немного переместить вперед относительно основного (рис. 8.33).
Рис. 8.32. Каркас со вспомогательным сплайном
Рис. 8.33. Смещение вспомогательного сплайна
9. Используя команду Create Line, постройте соединительные линии, проходящие от основного сплайна через вспомогательный (рис. 8.34). Не забудьте включить режим 3D-nривязки Vertex.
Рис. 8.34. Соединительные линии, проходящие от основного сплайна через вспомогательный
10. Когда каркас будет готов, переключитесь на уровень подобъектов Vertex, выделите все точки и назначьте им тип Smooth (рис. 8.35).
11. Примените модификатор Surface. Результат показан на рис. 8.36.
Рис. 8.35. Каркас после сглаживания
Рис. 8.36. Модель после применения модификатора Surface
12. Аналогичным способом сделаем спинку. Нарисуйте половинку сплайна, сделайте его зеркальное отражение с помощью команды Mirror и спаяйте центральные точки командой Weld (рис. 8.37).
13. Скопируйте замкнутый сплайн, отодвиньте его на ширину спинки и воспользуйтесь командой Cross Section для построения продольных линий (рис. 8.38).
Рис. 8.37. Заготовка спинки дивана
Рис. 8.38. Соединяем заготовки продольными линиями
14. Командой Outline создайте уменьшенную копию основного сплайна, переместите его немного вперед и с помощью команды Create Line соедините сплайны (рис. 8.39).
15. Примените модификатор Surface (рис. 8.40).
Рис. 8.39. Заготовка после применения команды Create Line
Рис. 8.40. Готовая спинка дивана
16. Сделайте отдельно ножки и другие дополнительные элементы (рис. 8.41).
Рис. 8.41. Добавление ножек
В итоге у вас должен получиться диван, показанный на рис. 8.42. Достоинством рассмотренного метода является то, что он позволяет нарисовать абсолютно любую фигуру, причем край будет мягким. Обратите внимание на фаску — такого эффекта не добиться простой экструзией. Недостатком метода является его сложность, вернее, то, что поначалу при построении каркаса легко запутаться в многочисленных сплайнах.
Рис. 8.42. Диван, созданный с помощью сплайнов и модификатора Surface
В любом интерьере присутствуют шторы. Они могут быть простыми или иметь вид драпировок. Для моделирования штор я предлагаю использовать NURBS-кривые. Они достаточно просты в применении, но для работы с ними требуется мощный компьютер. Если у вас слабая техника, то про NURBS-кривые лучше забыть.
Технология NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines — Нерегулярные рациональные B-сплайны) предлагает абсолютно самостоятельный подход к моделированию фигур.
Существуют два вида NURBS-кривых : кривые с контрольными точками (Control Vertices curves, или CV-curves) и точечные кривые (point curves).
Кривые с контрольными точками обеспечивают более универсальный и гибкий способ создания кривой, поскольку каждая контрольная точка (управляющая вершина) может иметь вес, определяющий степень тяготения кривой к этой точке. Единственный недостаток таких кривых состоит в том, что кривая не проходит через управляющие вершины. Точечные кривые, напротив, задают форму непосредственным положением точек, однако, в отличие от кривых с контрольными точками, точечные кривые не позволяют задать вес каждой вершины, к тому же точечные кривые работают в несколько раз медленнее.
Моделирование простой шторы с помощью линейчатой поверхности
Начнем с самого простого варианта. Смоделируем простую штору, ограничивающуюся двумя сплайнами.
1. На виде Top создайте две NURBS-кривые, как показано на рис. 8.43.
2. Разместите эти кривые друг под другом на виде Front, как показано на рис. 8.44.
Рис. 8.43. Кривые с контрольными точками, вид Top
|
Front |
V | |
Рис. 8.44. Кривые расположены в начале и в конце шторы, задавая ее длину
3. Перейдите на вкладку Modify — автоматически должна появиться панель инструментов NURBS (рис. 8.45).
Если панель инструментов NURBS по тем или иным причинам окажется закрытой, открыть ее можно, перейдя на вкладку Modify и щелкнув на кнопке NURBS Creation Toolbox (рис. 8.46).
4. На панели инструментов NURBS выберите режим создания линейчатой поверхности, щелкнув на кнопке Create Ruled Surface, как показано на рис. 8.47.
5. Щелкните сначала на нижней кривой, а затем — на верхней, чтобы получить поверхность (рис. 8.48). Будьте готовы к тому, что поверхность в окне перспективного вида окажется невидимой. Это может происходить из-за того, что нормали вывернуты наизнанку. Чтобы исправить нормали, после создания поверхности нужно установить флажок Flip Normal.
Рис. 8.46. Кнопка NURBS Creation Toolbox на вкладке Modify
Рис. 8.45. Панель инструментов NURBS
Рис. 8.47. Режим создания линейчатой поверхности
Рис. 8.48. NURBS-поверхность, полученная после соединения двух кривых
Дальнейшая настройка может осуществляться на уровне подобъектов:
> Surface — для фрагментов поверхностей;
> Curve CV — для настройки вершин;
> Curve — для настройки кривых.
Переключившись на уровень подобъектов Curve CV (рис. 8.49), можно двигать точки на кривых, произвольно располагая складки на шторе (рис. 8.50).
Рис. 8.49. Уровень подобъектов Curve для NURBS-кривых
Рис. 8.50. Смещение точек для изменения складок на шторе
Это самый быстрый способ создания простых штор, состоящих из двух сплайнов.
Моделирование сложной шторы с помощью поверхности лофта
Можно создать штору, состоящую из трех и более сплайнов. Это нужно в том случае, если штора не просто свисает, а, например, перетянута ленточкой.
1. Сначала создайте необходимое число сплайнов и расположите их по длине шторы (рис. 8.51).
Рис. 8.51. Сплайны для создания сложной шторы
2. На панели инструментов NURBS выберите режим создания поверхности лофта, щелкнув на кнопке Create U-Loft Surface (рис. 8.52), затем поочередно общелкайте все кривые, начиная с нижней.
В результате получится поверхность, проходящая через все кривые в том порядке, в котором вы их общелкали (рис. 8.53).
С помощью этого метода можно создавать и более сложные формы, например штору, переброшенную через карниз (рис. 8.54). Здесь главное — правильно расположить сплайны по форме свисающей шторы (рис. 8.55), а потом последовательно их общелкать (рис. 8.56).
Рис. 8.52. Режим создания поверхности лофта
Рис. 8.53. NURBS-поверхность, полученная после соединения трех кривых
Рис. 8.54. NURBS-поверхность, полученная после соединения семи кривых
Рис. 8.55. Сплайны для свисающей шторы
Моделирование драпировки с помощью однорельсовой поверхности
Для создания драпировки понадобится еще более сложная поверхность.
1. Постройте 3 сплайна и расположите их так, как показано на рис. 8.57. Обратите внимание на то, что сплайны должны обязательно пересекаться.
Рис. 8.57. Сплайны для создания драпировки, вид Front
Обратите внимание, что сплайн, обозначенный цифрой 1, должен быть волнистым на виде Left (рис. 8.58), а сплайн под цифрой 2 — на виде Тор (рис. 8.59).
Рис. 8.58. Сплайны для создания драпировки, вид Left
2. На панели инструментов NURBS выберите режим создания однорельсовой поверхности, щелкнув на кнопке Create 1-Rail Sweep (рис. 8.60), и в окне перспективного вида поочередно общелкайте все кривые, начиная с первой (соединения будут отображаться пунктиром).
Рис. 8.59. Сплайны для создания драпировки, вид Top
3. Возможно, вам придется развернуть нормали. Сделать это можно в свитке 1-Rail Sweep Surface, установив флажок Flip Normals (рис. 8.61).
Рис. 8.60. Режим создания однорельсовой поверхности
Рис. 8.61. Разворот нормалей в свитке 1-Rail
Sweep Surface
В результате получится сложная NURBS-поверхность, которая изображена на рис. 8.62.
Таким способом можно сделать любые шторы.
Моделирование шторы с помощью двухрельсовой поверхности
Аналогичным образом работает режим двухрельсовой поверхности. Только при этом для получения шторы нужно создать две вертикальные направляющие. Это даст возможность сделать штору со свисающей драпировкой (рис. 8.63).
Рис. 8.63. Штора, созданная с помощью двухрельсовой поверхности
Для создания такой шторы достаточно нарисовать 3 сплайна и последовательно их соединить, как показано на рис. 8.64. В остальном процедура аналогична таковой для однорельсовой поверхности, только на панели инструментов NURBS щелчком на кнопке Create 2-Rail Sweep выбирается режим создания двухрельсовой поверхности (см. рис. 8.60).
Рис. 8.64. Вспомогательные сплайны для двухрельсовой поверхности
Из поверхностей, построение которых рассмотрено в этом разделе, можно собрать, например, занавесь, показанную на рис. 8.65. Шторы в интерьере можно увидеть также на рис. 10-13 цветной вклейки.
Рис. 8.65. Шторы, смоделированные с помощью NURBS-кривых
Для создания ванн, раковин и другой сантехники тоже можно применять NURBS-кривые. Давайте, например, создадим раковину.
1. Начнем с построения вспомогательных кривых. Постройте объект Circle (Окружность), конвертируйте окружность в редактируемый сплайн, переключитесь на уровень подобъектов Vertex и, сместив верхнюю точку, измените форму окружности, как показано на рис. 8.66.
2. Конвертируйте полученный сплайн в NURBS-кривую.
3. Продублируйте сплайн в режиме Copy и уменьшите копию, используя инструмент масштабирования Select & Scale (рис. 8.67).
Рис. 8.66. Заготовка для раковины
Рис. 8.67. Создание копии объекта
4. Повторите операцию столько раз, сколько необходимо сплайнов для получения каркаса раковины (рис. 8.68).
5. В центре создайте окружность и конвертируйте ее в NURBS-кривую (рис. 8.69).
Рис. 8.68. Каркас будущей раковины
Рис. 8.69. Сливное отверстие
6. На виде Front разнесите кривые по высоте (рис. 8.70). Выделите одним цветом внешние сплайны, другим — внутренние.
Front
Рис. 8.70. Каркас раковины на виде Front
7. На перспективном виде подберите подходящее расположение сплайнов (рис. 8.71), чтобы соединить их, используя режим создания поверхности лофта (этот же режим мы использовали, когда строили простую штору в предыдущем разделе).
СОВЕТ
Общелкивайте сначала все внешние сплайны, начиная с нижнего, затем внутренние. Это необходимо сделать, не выходя из режима создания поверхности лофта.
В итоге получится раковина, но вследствие скручивания дырки слива может быть не видно (рис. 8.72).
8. Чтобы устранить скручивание, в свитке U-Loft Surface установите флажок Auto Align Curve Starts (Автоматическое выравнивание первых точек кривых), как показано на рис. 8.73. Этот свиток доступен только на уровне подобъектов Surface.
Рис. 8.71. Сплайны, подготовленные к созданию поверхности лофта
Рис. 8.72. Раковина без дырки слива
Рис. 8.73. Устраняем скручивание
9. Возможно, после установки этого флажка потребуется развернуть нормали. Для этого в свитке Surface Common установите флажок Flip Normals.
В результате этих действий в раковине должно появиться сквозное отверстие (рис. 8.74).
Рис. 8.74. Готовая раковина
10. Постройте линейчатую поверхность, соединяющую две окружности в отверстии слива (рис. 8.75). Для этого на панели инструментов NURBS выберите режим создания линейчатой поверхности (напомню, это тот режим, который мы использовали, когда строили простую штору в предыдущем разделе), щелкнув на кнопке Create Ruled Surface.
Рис. 8.75. Линейчатая поверхность соединяет две окружности в отверстии слива
Окончательный вариант раковины представлен на рис. 8.76.
Таким способом можно получать различные модели раковины. Более реалистично раковина смотрится, когда к ней добавляются дополнительные элементы (кран, окантовка слива) и назначаются материалы.
Рис. 8.76. Готовая раковина
Рис. 8.77. Сантехника, созданная c использованием технологии NURBS
СОВЕТ
Для создания сантехники можно использовать не только режим создания поверхности лоф
та, но и другие рассмотренные ранее режимы построения NURBS-поверхностей (рис. 8.77).
СОВЕТ
Моделируйте только то, что увидит зритель, не делайте лишнюю работу.
Иногда в интерьерах хочется постелить на пол пушистый коврик или бросить на кровать мохнатое одеяло. Все это возможно, правда, время визуализации увеличится в несколько раз. Начиная с версии 7.5 в состав пакета 3ds Max входит модификатор Hair and Fur (WSM), специально предназначенный для создания волос и меха.
1. Создайте плоскость и назначьте ей модификатор Hair and Fur (WSM) (Волосы и мех). В перспективном виде на плоскости появятся волосы (в более ранних версиях появлялись красные сплайны), как показано на рис. 8.78.
Рис. 8.78. Результат применения к плоскости модификатора Hair and Fur
2. Визуализируйте перспективный вид. Обратите внимание, что эффект проявляется не сразу: сначала визуализируется плоскость, потом начинает просчитываться эффект. В итоге получается что-то очень похожее на траву (рис. 8.79). Для травы действительно неплохо, но чтобы из этого сделать ковер, нужно поработать со свитком General Parameters (рис. 8.80).
Именно свиток General Parameters отвечает за ворсинки-волосинки:
y Hair Count — общее число волос;
y Hair Segments — количество сегментов;
Рис. 8.79. Визуализация плоскости после применения к ней модификатора Hair and Fur
General Parameters
|
Har Count 115000 4] | ||
|
Hair Segments |
|5 |
a |
|
Hair Passes |
11 |
a |
|
Density |
100,0 |
hd |
|
Scale |
100,0 |
hd |
|
Cut Length |
100,0 |
hd |
|
Rand. Scale |
40,0 |
HD |
|
RuulTlikk |
5/0 |
HD |
|
Гр Thick |
0,0 |
e’D |
|
Displacement |
0,0 |
HD |
|
Interpolate |
И | |
Рис. 8.80. Основные параметры модификатора Hair and Fur
y Hair Passes — количество прозрачных путей (1-20);
y Density — плотность;
y Scale — масштаб волосяного покрова;
y Cut Length — общая длина волосяного покрова;
y Rand Scale — масштаб неровности края общего волосяного покрова;
y Root Thick — толщина корня волоса;
y Tip Thick — толщина концов;
y Displacement — расстояние между корнями волос и поверхностью объекта;
y Interpolate — режим интерполяции (построение поверхности волос с учетом интерполяции между сплайнами).
3. Поэкспериментируйте с этими параметрами. Можно создать пушистый длинношерстный ковер, а можно, наоборот, сделать циновку. Также вам может понадобиться свиток Multi Strand Parameters (Параметры локонов). В этом свитке можно задать следующие параметры:
y Count (Количество);
y Root Splay (Расширение у основания);
y Tip Splay (Расширение на концах);
y Randomize (Случайное распределение).
Свиток Material Parameters отвечает за материал волос. Параметры Tip Color (Цвет корней) и Root Color (Цвет концов) позволяют выбрать цвет ковра. Можно также использовать текстурные карты. Параметры Specular (Зеркальный блик) и Glossiness (Глянцевитость) аналогичны параметрам редактора материалов.
Ковер будет смотреться реалистичнее, если от него будут падать тени (рис. 8.81). Для того чтобы генерировались тени от ворсинок ковра, можно использовать любой источник света.
Рис. 8.81. Тени от шерсти
4. Создайте источник света типа Spot.
5. Выделите ковер, к которому применен модификатор Hair and Fur. Разверните свиток Tools (Инструменты) и щелкните на кнопке Render Settings (Настройки рендеринга), чтобы открыть окно Environment and Effects (Окружение и эффекты).
6. Не закрывая окно, выделите источник света, а потом щелкните на кнопке Add hair properties (Добавить свойства волос) в свитке Hair and Fur окна Environment and Effects. Закройте окно Environment and Effects.
7. Разверните свиток General Parameters источника света и проверьте, что режим отображения теней включен (Shadows On). Разверните свиток Hair Light Attr (Свойства источника света для волос) и убедитесь, что установлен флажок Light hair (Освещать волосы). В этом свитке есть счетчик Resolution (Разрешение), который позволяет улучшить качество теней. Чем больше это значение, тем лучше тени, но время визуализации от этого увеличивается.
8. Создайте под ковром пол, например, из примитива Box. Визуализируйте сцену (рис. 8.82).
Параметры, использованные для получения такого ковра, показаны на рис. 8.83 и 8.84.
Ковер в интерьере можно увидеть на рис. 8.85, а также на рис. 6 и 7 цветной вклейки.
Рис. 8.82. Готовый ковер
Рис. 8.83. Основные параметры ковра
Рис. 8.84. Параметры локонов
Рис. 8.85. Ковер в интерьере
Начиная с версии 2012 из 3ds Max Design, к сожалению, убрали модуль Reactor, с помощью которого так удобно было делать шторы и покрывала. Теперь приходится делать эти вещи с помощью модификатора Cloth.
1. Для моделирования покрывала надо создать в сцене объекты, имитирующие пол и кровать. В качестве покрывала лучше использовать прямоугольник (объект Ractangle) и применить к нему модификатор Garment Maker (рис. 8.86).
СОВЕТ
Самое главное условие — делайте покрывало реальных размеров, иначе складок не получится!
2. К покрывалу примените модификатор Cloth. Чтобы его настроить, в свитке Object щелкните на кнопке Object Properties, открыв окно настройки модификатора Cloth (рис. 8.87).
3. Выделите в списке пункт Rectangle и установите переключатель Cloth.
Рис. 8.86. Объекты для создания покрывала
Рис. 8.87. Настройка модификатора Cloth для покрывала
4. В раскрывающемся списке Presets в качестве типа ткани выберите вариант Silk (Шелк) и щелкните на кнопке OK.
5. Снова щелкните на кнопке Object Properties и в открывшемся окне щелкните на кнопке Add Object. Появится окно выбора объектов взаимодействия (рис. 8.88). Выделите те объекты, которых будет касаться покрывало, и щелкните на кнопке Add. Все эти объекты добавятся в список.
Рис. 8.88. Добавление объектов, касающихся покрывала
6. Выделяя поочередно каждый из добавленных объектов (а можно и все разом), устанавливайте переключатель Collision Object и вводите в счетчики Depth и Offset значения в диапазоне 23-30 (рис. 8.89). Это не позволит покрывалу проскользнуть сквозь кровать и пол.
Рис. 8.89. Настройка объектов соприкосновения
7. Щелкните на кнопке OK.
8. В свитке Object щелчком мыши нажмите кнопку Simulate Local (damped) — покрывало начнет падать. Когда оно упадет, отожмите кнопку Simulate Local (damped). Результат симуляции показан на рис. 8.90.
9. Для того чтобы придать покрывалу толщину, примените модификатор Shell.
10. Для того чтобы назначить покрывалу материал с текстурой, надо к нему применить модификатор UVW Map, выбрать метод проецирования Planar и в стеке опустить его ниже модификатора Cloth.
Рис. 8.90. Покрывало после падения
На рис. 8.91 представлен пример спальни со шторами и покрывалом с текстурой. И шторы и покрывало сделаны методами, разобранными в этой главе. Итоговую визуализацию этой сцены вы можете посмотреть на рис. 13 цветной вклейки.
Рис. 8.91. Шторы сделаны с помощью технологии NURBS, покрывало — с помощью модификатора Cloth
Практически в каждом интерьере встречаются подушки. Моделировать их очень просто.
1. На виде Тор создайте объект Вох с размерами (500, 500, 200) и сегментами (10, 10, 1). Чтобы была видна сегментация, в окне перспективного вида включите режим отображения ребер (нажав клавишу F4).
2. Примените к объекту Вох модификатор Edit Poly. Переключитесь на уровень подобъектов Vertex и на виде Тор захватом рамкой выделите все точки по периметру (удерживая клавишу Ctrl), как показано на рис. 8.92.
Рис. 8.92. Заготовка для подушки
3. Возьмите инструмент масштабирования Select and Scale и на виде Front выполните масштабирование точек по оси Y таким образом, чтобы они приблизились друг к другу (рис. 8.93).
4. Снимите выделение и на виде Top выделите захватом рамкой только 4 угловые точки (удерживая клавишу Ctrl).
5. В свитке Soft Selection (Мягкое выделение) модификатора Edit Poly установите флажок Use Soft Selection (Использовать) и введите в счетчик Falloff значение 300, как показано на рис. 8.94. Вертексы окрасятся в разные цвета.
6. Возьмите инструмент масштабирования Select and Scale и на виде Тор выполните масштабирование точек таким образом, чтобы они вытянулись в стороны, как крылья бабочки (рис. 8.95). Чем дальше вытянуты углы, тем очевиднее проявится у подушки этот эффект, поэтому оттаскивайте их в стороны смелее.
7. Сбросьте флажок Use Soft Selection.
8. Переключитесь на уровень подобъектов Polygon и нажмите клавиши Ctrl+A, чтобы выделить все.
Рис. 8.93. Заготовка после масштабирования
Рис. 8.94. Настройка режима мягкого выделения
Рис. 8.95. У подушки выросли «крылья
9. В свитке Polygon: Smoothing Groups (Группы сглаживания) щелкните на кнопке Clear All (Очистить все), а затем — на кнопке 1 (рис. 8.96). Это нужно для того, чтобы между полигонами не было видно швов.
10. Переключитесь с уровня подобъектов и примените модификатор Relax с числом итераций (счетчик Iterations) от 10 до 20. Должна получиться подушка, показанная на рис. 8.97.
Рис. 8.96. Убираем швы
Рис. 8.97. Готовая подушка
На рис. 8.98 представлен пример подушек и дивана, сделанных путем лоскутного моделирования, о котором рассказывалось ранее в этой главе.
Рис. 8.98. Диван сделан с помощью модификатора Surface, а подушки — с помощью модификаторов Edit Poly и Relax
Стандартные материалы
В этой главе мы переходим к следующему важному этапу в создании 3D-графики, связанному с разработкой и присвоением объектам материалов. Слово «разработка» выбрано потому, что в большинстве случаев материал для того или иного объекта приходится создавать «с нуля», причем изначально не известно, какие параметры необходимо задать и какие карты применить. Они подбираются методом проб и ошибок. Порой для получения удовлетворительного результата приходится тратить достаточно много времени на эксперименты. Этот этап можно охарактеризовать как художественно-оформительский. Назначенные материалы могут как улучшить общий вид сцены, так и испортить его. Непропорциональные текстуры, отсутствие рельефности или отражения даже в красиво созданной сцене сильно бросаются в глаза и портят общее впечатление. Овладение методом создания материалов является одним из главных признаков мастерства любого художника, чем бы он ни занимался — дизайном, компьютерной графикой, архитектурной визуализацией или анимацией.
Материалом называется набор параметров, описывающий свойства поверхности. К свойствам поверхности относится не только цвет. Блики, прозрачность, рисунок или текстура, рельефность, преломление и самосвечение — все это свойства, которые делают поверхность реалистичной. Материал можно назначить любому объекту, но его нельзя использовать на заднем плане в качестве фона.
Для создания материалов есть специальный редактор Material Editor. Открывается через меню Rendering или нажатием клавиши M. На рис. 9.1 представлен редактор материалов в компактном представлении.
Основные элементы окна редактора материалов.
1. В этом раскрывающемся списке выбирается имя нужного материала. При создании материала необходимо присвоить ему имя. Имя должно быть уникальным, материалы с совпадающими именами в сцене одновременно существовать не могут.
2. Кнопка Arch & Design позволяет выбрать тип материала. В этой главе мы будем работать с материалами типа Standard. Чтобы его выбрать, нужно щелкнуть на этой кнопке и в открывшемся окне Material/Map Browser в свитке Materials ► Stan-dard выбрать тип Standard (рис. 9.2).
fax: 50%
Transmittance S
Avg: 0% Max: Diffuse: 0%
> Material Editor - 01 - Default
Modes Material Navigation Options Utilities
Рис. 9.1. Редактор материалов в компактном представлении
3. Кнопка Get Material вызывает браузер. Это необходимо для получения материалов из библиотеки.
4. Кнопка Assign Material to Selection позволяет назначить материал выделенному объекту (при условии, что выделен хотя бы один объект).
5. Кнопка Show Shaded Matireal in Viewport показывать карту материала в проекциях, что дает возможность увидеть текстуру в рабочих окнах.
6. Кнопка Material/Map Navigator позволяет увидеть структуру материала и переходить по уровням.
7. Кнопка Background служит для просмотра прозрачных материалов, позволяя увидеть фон.
8. Кнопка Sample Type позволяет сменить тип образца материала (сфера/цилиндр/куб). Для изменения нужно удерживать кнопку нажатой.
Сначала рассмотрим самые простые свойства материалов — это цвет и блики.
Рис. 9.2. Выбор материала типа Standard
Материал «Пластик»
1. Откройте редактор материалов и выберите любой свободный слот. Первым материалом, который мы создадим, будет пластик. Введите название материала в строку имени. Всегда давайте имя создаваемому материалу, это пригодится в дальнейшей работе.
2. Выберите тип материала Standard. Разверните свиток Blinn Basic Parameters. В этом свитке задаются базовые параметры материала, такие как цвет, блики, самосвечение и простая прозрачность.
3. Сначала задается цвет материала. Для этого щелкните на цветовом образце Diffuse (рис. 9.3).
Рис. 9.3. Задание цвета в свитке Blinn Basic Parameters
4. Откроется диалоговое окно Color Selector (Выбор цвета), показанное на рис. 9.4. В этом окне можно задать любой цвет. В дальнейших примерах, чтобы точно определить цвет, я буду использовать цветовую модель RGB.
Рис. 9.4. Диалоговое окно Color Selector
5. Выбрав необходимый цвет, закройте диалоговое окно Color Selector, щелкнув на кнопке OK.
6. Ниже образца диффузного цвета находится цветовой образец Specular, позволяющий задать цвет зеркального блика. У пластика блик белого цвета, поэтому оставим его без изменений.
7. Переходим к силе блика. За яркость блика отвечает счетчик Specular Level. Увеличьте яркость блика с 0 до 60, используя кнопки со стрелками или введя значение с клавиатуры (рис. 9.5). Обратите внимание на изменение блика на образце материала в слоте.
Рис. 9.5. Настройка силы блика
8. В счетчике Glossiness указывается глянцевитость материала. Для материала «Пластик» можно задать значение 50.
Итак, материал готов. Можно назначить его на объект. Для этого выделите объект в сцене и в редакторе материалов щелкните на кнопке Assign Material to Selection (см. рис. 9.1). Далее можно визуализировать сцену нажатием клавиши F9.
По умолчанию в свитке Shader Basic Parameters выбран метод тонирования Blinn. Именно с ним мы делали пластик.
1. Для резины лучше подойдет метод тонирования Oren-Nayar-Blinn. Выберите его в раскрывающемся списке (рис. 9.6).
2. После этого свиток базовых параметров материала немного изменится. Он будет называться Oren-Nayar-Blinn Basic Parameters, и в нем появятся два дополнительных счетчика, которых нет у метода Blinn (рис. 9.7).
Рис. 9.6. Выбор метода тонирования Oren-Nayar-Blinn
Oren-Nayar-Blim Basic Parameters
Рис. 9.7. Базовые параметры материала для метода Oren-Nayar-Blinn
3. Самостоятельно поэкспериментируйте с каждым из параметров:
y Ambient — оттенок материала при слабом освещении (по умолчанию связан с диффузным цветом);
y Diffuse — основной (диффузный) цвет материала;
y Specular — цвет блика;
y Diffuse Level — количество отражаемого света (только для типа Oren-Nayar-Blinn);
y Roughness — грубость, шероховатость поверхности (только для типа Oren-Nayar-Blinn);
y Specular Level — яркость блика;
y Glossiness — гладкость поверхности, глянцевитость;
y Soften — смягчение края блика (полезно при создании резины);
y Self-Illumination — интенсивность самосвечения;
y Opacity — степень непрозрачности материала (100 — полная непрозрачность).
4. Давайте вернемся к создаваемому материалу. Диффузный цвет можете выбрать любой. Цвет блика оставьте близким к белому. В счетчик Diffuse Level введите значение 80, в счетчик Specular Level — 45, а в счетчик Glossiness — 25. У метода тонирования Oren-Nayar-Blinn есть параметр Roughness (Шероховатость), который позволяет сделать поверхность матовой. По умолчанию этот параметр равен 50. Как раз то, что нам нужно. Материал готов, назначьте его объекту и визуализируйте сцену, нажав клавишу F9. Сравните два созданных материала. Материалы будут отличаться от базовых не только цветом, но и бликами (рис. 9.8). В моем примере пластик назначен дудке, а резина — кольцу. Чтобы кольца были ярче, я задала им еще режим самосвечения в разделе Self-Illumination, установив соответствующий флажок и введя в счетчик значение 100.
Рис. 9.8. Пластик назначен дудке, резина — кольцам
Раздел Shader содержит и другие методы тонирования (их еще называют шейдеры), которые используются реже. Коротко их можно охарактеризовать так:
> Blinn — основной метод тонирования, с помощью которого можно создать практически любую поверхность;
> Oren-Nayar-Blinn — шейдер для имитации матовых, шероховатых поверхностей;
> Metal — шейдер для имитации металлических материалов, у которых вся поверхность, кроме блика, выглядит темной из-за низкого уровня диффузного рассеивания;
> Strauss — самый примитивный тип для создания металлических поверхностей;
> Anisotropic — метод тонирования, позволяющий создавать анизотропные блики и поворачивать их на поверхности;
> Multi-Layer — метод тонирования, аналогичный предыдущему, но позволяющий создавать два анизотропных блика разных цветов;
> Translucent Shader — шейдер, позволяющий создать материал со спаданием само-свечения при удаленности от источника света (например, свечи в люстре на рис. 9 цветной вклейки).
Попробуйте, выбирая поочередно разные алгоритмы тонирования, поэкспериментировать с параметрами.
Пользуясь только базовыми параметрами материала, нельзя имитировать поверхности с текстурой и рельефом, с отражением и преломлением. Для создания более сложных материалов есть специальные каналы, отвечающие за определенные свойства поверхности. В каждый канал можно добавить карту, создающую узор или добавляющую материалу дополнительное свойство, например отражение (для зеркала) или преломление (для стекла). Карты бывают двух типов.
> Процедурной картой называется изображение, генерируемое 3ds Max по определенному математическому алгоритму. Такое изображение можно настраивать (менять цвета, размеры и т. д.). Преимущество подобных карт в том, что качество изображения не ухудшается при показе крупным планом. При увеличении масштаба изображения отчетливее проявляются отдельные детали процедурных карт.
> Текстурной картой называется растровая картинка. Как правило, карты являются компонентами материалов и вставляются в материалы, добавляя им реалистичности. Самостоятельную карту (не вставленную в материал) нельзя назначить поверхности объекта, но ее можно использовать как фон при визуализации. В качестве текстурной карты материала можно использовать любое растровое изображение (сканированное, нарисованное в графическом редакторе, взятое из Интернета).
Каналы карт
Перечень всех каналов находится в редакторе материалов в свитке Maps (рис. 9.9). Основные каналы:
> Diffuse Color — основной цвет (позволяет присвоить материалу текстуру);
> Specular Color — цвет блика на объекте;
> Specular Level — яркость блика на объекте;
> Glossiness — глянцевитость;
> Self-Illumination — самосвечение (позволяет сделать на объекте самосветящийся рисунок);
> Opacity — прозрачность (позволяет сделать часть объекта прозрачной);
> Bump — псевдорельеф (обеспечивает имитацию неровностей поверхности, не изменяя геометрию объекта);
> Reflection — отражение (обычно используется совместно с картой Raytrace);
> Refraction — преломление (обычно используется совместно с картой Raytrace);
> Displacement — смещение (изменяет геометрию в соответствии с узором карты). По умолчанию возле каждого канала находится пустая кнопка None. Это означает, что канал пуст, в нем нет карты. Чтобы добавить карту в канал, надо щелкнуть на соответствующей кнопке None. После щелчка откроется список карт Material/Map Browser (рис. 9.10).
Рис. 9.9. Свиток Maps
Рис. 9.10. Диалоговое окно
Material/Map Browser
В этом окне находится список стандартных процедурных карт 3ds Max (при условии, что в разделе Browse From установлен переключатель New).
Вот список карт:
> Bitmap — любая растровая картинка (фотография текстуры), хранимая, как правило, на диске компьютера (используется значительно чаще, чем любая другая карта);
> Cellular — ячейки (используется при создании органических материалов, в частности при моделировании кожи);
> Checker — шашки (клетчатая поверхность);
> Combustion — горение;
> Composite — составная карта (позволяет объединить несколько карт в одну с помощью канала прозрачности);
> Dent — зубья, выбоины (применяется в основном для канала Bump);
> Falloff — спад (генерирует полутоновую карту в зависимости от угла зрения);
> Flat Mirror — плоское зеркало (эффект отражения в плоскости, причем многократные отражения невозможны; применяется для канала Reflection);
> Gradient — градиент (плавный переход между тремя цветами или картами);
> Gradient Ramp — расширенный градиент (позволяет настроить градиент между произвольным числом цветов и карт);
> Marble — мрамор (имитирует узор мрамора с двумя основными цветами и одним промежуточным);
> Mask — маска (обрезает любую карту с помощью черно-белой картинки-маски);
> Mix — смешанная карта (позволяет смешать две другие карты);
> Noise — шум (цветные или черно-белые пятна);
> Normal Bump — карта нормалей (используется для назначения в канал Bump «запеченных текстур»);
> Output — карта вывода изображения;
> Particle Age — возраст частиц (применяется к системам частиц, обеспечивая изменение цвета в зависимости от возраста частиц);
> Particle MBlur — смазывание движущихся частиц (изменяет цвет на переднем и заднем плане по отношению к движению частиц);
> Perlin Marble — перламутровый мрамор;
> Planet — планета (позволяет имитировать контуры материков и океанов);
> Raytrace — точный расчет отражения/преломления (применяется для каналов Reflection, Refraction);
> Reflect/Refract — отражение/преломление (устаревший механизм построения отражений, не использующий прямую трассировку);
> RGB Tint — RGB-оттенки (позволяет настраивать оттенки основных цветовых каналов);
> Smoke — дым, туман;
> Speckle — крапинки, зернистая структура;
> Splat — брызги краски;
> Stucco — штукатурка, шероховатость (применяется в основном для канала Bump);
> Swirl — завитки (спиральный узор из двух цветов или карт);
> Thin Wall Refraction — тонкостенное преломление (используется для канала Refraction);
> Tiles — плитка, кирпичи;
> Vertex Color — цвет вершин (позволяет окрашивать вершины объектов на уровне подобъектов Vertex, используется для канала Diffuse);
> Waves — волны (имитирует случайный узор бликов и теней на поверхности воды);
> Wood — древесина.
Материал «Шахматное поле»
В первую очередь давайте научимся назначать карту диффузному каналу, тем самым создавая рисунок на поверхности объекта. Самым простым является материал с шахматными клетками, потому что в 3ds Max есть специальная процедурная карта Checker (Шашки).
Создайте примитив Plane с размерами (1000, 1000). В редакторе материалов выделите пустой слот. Введите имя материала, например «шахматное поле». Разверните свиток Maps (Список каналов). За рисунок на поверхности отвечает канал Diffuse. Щелкните на кнопке None рядом с этим каналом, в открывшемся списке Material/Map Browser найдите карту Checker и дважды щелкните на ней.
5. Материал в слоте будет выглядеть так, как показано на рис. 9.11.
Рис. 9.11. Материал с картой Checker
6. Получился материал с картой. Назначьте материал примитиву Plane в сцене.
Для того чтобы карта отображалась в окне перспективного вида, щелкните на
кнопке Show Shaded Matireal in Viewport (см. рис. 9.1). Визуализируйте сцену. Результат визуализации должен выглядеть примерно так, как показано на рис. 9.12, — материал «растянулся» на всю плоскость без повторения узора, а на шахматном поле получилось всего 4 клетки.
Рис. 9.12. Визуализация сцены с назначенным материалом без задания кратности текстуры
Все дело в том, что по умолчанию карта проецируется в реальных единицах измерения, так настроены и примитивы, и материалы. То есть для примитивов по умолчанию установлен флажок Real-World Map Size (рис. 9.13).
Карта в материале тоже допускает соответствующую настройку — для этого служит флажок Use Real-World Scale в свитке Coordinates (рис. 9.14). В счетчиках Size задаются ширина и высота текстурной карты, то есть размеры рисунка текстуры. Если их, например, уменьшить до 500, то на плоскости уже будет не 4, а 16 клеточек.
- Parameters
- Render Multipliers-----------
Total Faces: 32
P Generate Mapping Coords. P Real-World Map Size I
Рис. 9.14. Для настройки проецирования используется свиток Coordinates
Рис. 9.13. Параметры плоскости, флажок Real-World Map Size
Этот метод называется проецированием в реальных единицах. Если вы будете менять размер плоскости, то клеточки будут не растягиваться, а повторяться, сохраняя свой реальный размер.
Есть еще возможность проецирования в относительных единицах. Для этого нужно сбросить флажок Real-World Map Size для плоскости и флажок Use Real-World Scale для материала. Тогда вместо счетчиков Size (размер) появятся счетчики Tiling (кратность).
1. Таким образом, счетчики Tiling отвечают за кратность (количество повторений) узора на объекте по горизонтальной и вертикальной осям (U, V). Если значение равно 1, то узор ровно один раз разместится на плоскости.
2. Измените это значение с 1 на 4 для обеих осей, как показано на рис. 9.15. Посмотрите на результат в слоте. Узор повторяется четыре раза по горизонтали и четыре по вертикали.
Рис. 9.15. Проецирование в относительных единицах
3. Попробуйте сбросить флажки Tiling для обеих осей. В результате рисунок вообще перестанет повторяться, а будет выглядеть как наклейка (рис. 9.16).
4. Есть также возможность развернуть карту. Для этого в свитке Coordinates предназначен раздел Angle (Угол). Для примера введите в счетчик W значение 45 и посмотрите на образец материала на рис. 9.17.
Рис. 9.16. Для карты Checker сброшены флажки Tiling
Рис. 9.17. Карта Checker повернута на 45° по оси W
Свиток Coordinates одинаков для всех карт. А чтобы изменить цвет клеточек, нужно развернуть свиток Checker Parameters, который имеется только у карты Checker. В нем есть два цветовых образца, предназначенных для выбора цвета. По умолчанию их цвета черный и белый, что соответствует цветам клеток. Эти цвета можно менять. Для каждой карты свиток Parameters будет индивидуальным.
5. Чтобы вернуться к базовым параметрам материала, щелкните на кнопке Material/ Map Navigator (см. рис. 9.1). Откроется дерево материалов (рис. 9.18).
Рис. 9.18. Окно Material/Map Navigator служит для просмотра структуры материала
В этом окне видно, какие карты используются в каналах материала. Например, в данном случае понятно, что в канал Diffuse Color добавлена карта Checker. Параметры активного уровня (он выделяется синим цветом) отображаются в редакторе материалов. Другой уровень можно выбрать одним щелчком мыши. Чтобы уровни отображались в виде значков, нажмите щелчком мыши кнопку View List + Icons (вторая кнопка в верхней части окна).
Материал с зеркальным отражением
1. Выделите пустой слот.
2. Введите имя материала и в качестве типа выберите вариант Standard. Если вы собираетесь делать обычное зеркало, то диффузный цвет сделайте черным, а если просто зеркальный материал, то диффузный цвет может быть любым. Для бликов введите значения (100, 70).
Это были базовые настройки, а теперь самое главное.
3. Разверните свиток Maps. За отражение отвечает канал Reflection. Щелкните на кнопке None и выберите процедурную карту Raytrace.
4. Перейдите на базовый уровень и для силы отражения канала Reflection введите значение в диапазоне 90-95 для чистого зеркала или меньше для зеркальной поверхности.
5. Назначьте материал объекту и визуализируйте сцену.
В моем примере я сделала зеркальный материал для юлы, указав значение 40 в качестве силы зеркального отражения (рис. 9.19).
Рис. 9.19. Зеркальный материал назначен юле
Запомните: карту отражения можно добавить в любой материал, но отражение видно только при визуализации, в окнах проекций отражение не воспроизводится.
Материал «Стекло»
Одним из способов создания стекла является использование процедурной карты Raytrace. Создание стекла очень похоже на создание зеркала.
1. Выделите пустой слот.
2. Введите имя материала, в качестве типа материала выберите вариант Standard. Диффузный цвет сделайте черным. Для бликов введите значения (100, 70). Разверните свиток Maps. За преломление отвечает канал Refraction. Щелкните на кнопке None и выберите процедурную карту Raytrace.
3. Перейдите на базовый уровень и для силы прозрачности канала Refraction введите значение в диапазоне 80-85.
4. Добавьте карту Raytrace в канал Reflection, чтобы стекло не только преломляло, но и отражало. Для силы отражения введите значение в диапазоне 10-15.
5. Назначьте материал объекту и визуализируйте сцену.
Пример использования материала «Стекло» представлен на рис. 9.20. Запомните: стекло видно только при визуализации, в окнах проекций прозрачность и преломление не воспроизводятся.
Рис. 9.20. Материал «Стекло» с картой Raytrace в канале Refraction
Материал с рельефной поверхностью
Самым интересным каналом является Bump, потому что он позволяет имитировать рельефную поверхность. Термин «имитировать» я употребила не случайно, дело в том, что канал Bump не меняет геометрию объекта, а лишь играет со светотенью, создавая впечатление неровностей. Чем острее угол зрения, тем менее натурально выглядят все выпуклости и вогнутости, имитируемые картой канала Bump.
1. Выделите пустой слот.
2. Введите имя материала, в качестве типа материала выберите вариант Standard. Диффузный цвет сделайте любым. Для бликов введите значения (100, 70). Разверните свиток Maps. Щелкните на кнопке None для канала Bump и выберите процедурную карту Noise (Шум).
3. Назначьте материал объекту и визуализируйте сцену. В моем примере материал с рельефной поверхностью назначен ведерку (рис. 9.21). На уровне карты Noise можно менять размер узора (Size). Имейте в виду, что рельеф виден только при визуализации.
Для канала Bump подходят как процедурные карты, так и растровые картинки. Используйте этот канал в том случае, если требуется значительная детализация неровностей рельефа объекта. На рис. 9.22 представлены объекты, которым назначены только карты в канале Bump, поэтому хорошо виден рельеф. В то же время на рис. 9.23 (а также на рис. 28 цветной вклейки) представлены объекты, которым назначены материалы с текстурными картами. Как работать с текстурными картами, мы узнаем в следующей главе.
Рис. 9.21. Материалы с картой Noise в канале Bump
Рис. 9.22. Материалы с картой Noise в канале Bump
Рис. 9.23. Материалы с текстурной картой и светом
Материалы с текстурными картами
Чаще всего приходится самостоятельно создавать материалы, используя растровые изображения. Растровые (или битовые) карты представляют собой файлы изображений, сохраненные на жестком диске вашего компьютера в одном из графических форматов. 3ds Max поддерживает почти все популярные современные форматы графики (например, JPEG, BMP, Png, Targa, TIFF и др.).
V V
При создании материала с растровой картой можно пользоваться библиотекой карт, которая поставляется вместе с программой 3ds Max. Хранятся эти карты на диске, на котором у вас установлен пакет 3ds Max, в папке C:\Program Files\Autodesk\3ds Max Design 2014\maps. Вы можете пополнять эту библиотеку своими картами, загружая изображения из Интернета, копируя картинки с дисков, сканируя фотографии и иллюстрации. Можно также создавать текстурные карты, используя любую программу компьютерного рисования (например, Adobe Photoshop или Gimp).
Порядок создания материала с растровой картой:
1. Выделите свободный слот и введите имя материала.
2. Разверните свиток Maps и щелкните на кнопке None канала Diffuse.
3. В открывшемся окне Material/ Map Browser выберите карту Bitmap (сделайте на ней двойной щелчок), открыв окно выбора файла изображения (рис. 10.1).
4. Выберите изображение, которое вы хотите добавить на поверхность объекта, и щелкните на
Материал с растровой картой готов. Посмотрите на образец материала в слоте (рис. 10.2). Теперь можно назначать этот материал объектам в сцене.
Рис. 10.2. Материал с растровой картой
Так как в материале используется нарисованная картинка, то изменить ее цвета уже нельзя, но ее можно заменить или обрезать. Для этого предназначен свиток Bitmap Parameters (рис. 10.3).
Рис. 10.3. Свиток Bitmap Parameters
В самом верху свитка расположена длинная кнопка Bitmap, которая указывает путь к карте. Щелчок на этой кнопке позволяет выбрать другую текстуру.
Ниже расположена группа переключателей Filtering (Фильтрация), отвечающих за степень сглаженности при масштабировании карты. Для оптимального отображения следует установить переключатель Summed Area (Усовершенствованный алгоритм фильтрации).
Справа находится важный раздел Cropping/Placement (Обрезка/Позиционирова-ние), который позволяет обрезать (кадрировать) фрагменты текстуры. Для просмотра обрезаемого фрагмента предназначена кнопка View Image (Режим просмотра), вызывающая окно с образцом используемой текстурной карты.
1. С помощью рамки выделения захватите нужный фрагмент текстуры (рис. 10.4). Если рамку видно плохо, то включите режим одного цвета. Закройте окно и обязательно установите флажок Apply (Применить).
Рис. 10.4. Просмотр и обрезка изображения текстуры
2. В свитке Coordinates установите флажок Use Real-World Scale, чтобы добиться повторения текстуры. В счетчики Tiling введите значение 1 (рис. 10.5).
Рис. 10.5. Свиток Coordinates
3. Примените материал с картой к объекту. В результате получится повторяющаяся текстура (рис. 10.6).
4. Если вы хотите, чтобы текстура не повторялась, а выглядела как этикетка, в свитке Coordinates сбросьте флажки Tile (Плитка) и Show Map on Back (Не показывать текстуру на обратной стороне). После этого на каждом элементе объекта будет видна карта (рис. 10.7). Для проецирования понадобится модификатор UVW Map.
Рис. 10.6. Материал после кадрирования текстуры
Рис. 10.7. Вид объекта без применения модификатора UVW Map
Для того чтобы материал с растровой картой красиво «сидел» на объекте, недостаточно его просто присвоить. Его нужно правильно спроецировать.
Для управления процессом присваивания материалов объектам используется модификатор UVW Map, который позволяет точно спроецировать материал с рисунком на поверхность объекта (рис. 10.8).
Обратите внимание, что флажок Real-World Map Size позволяет выбрать для модификатора систему проецирования (реальные единицы измерения или относительные), о чем рассказывалось в предыдущей главе. Этот флажок по умолчанию установлен. Если при создании материала в свитке Coordinates вы сбросили флажок Use Real-World Scale, то и при настройке модификатора UVW Map нужно сбросить флажок Real-World Map Size.
СОВЕТ
Если при настройке карты флажок Use Real-World Scale был сброшен, то при настройке модификатора UVW Map нужно сбросить флажок Real-World Map Size.
Модификатор UVW Map позволяет выбрать вариант проецирования материала с картой на объект:
> Planar (Планарный);
> Cylindrical (Цилиндрический);
> Spherical (Сферический);
> Shrink Wrap (Обтягивающий);
> Box (Кубический);
> Face (Полигональный).
Способ проецирования определяют кнопки в разделе Alignment:
> Fit — подгонка под контейнер объекта;
> Bitmap Fit — подгонка под размер объекта;
> View Align — выравнивание по виду;
> Center — выравнивание по центру объекта;
> Normal Align — выравнивание по нормали;
> Region Fit — заполнение прямоугольной области (в этом случае придется указать две точки для установки диагональных углов);
> Acquire — гизмо настраивается на согласование с координатами отображения объекта, полученными после предыдущего присваивания;
> Reset — сброс параметров.
Для того чтобы материал выглядел как этикетка, выберите планарный метод проецирования, установив переключатель Planar, в разделе Align выберите ось, установив переключатель Х, Y или Z, а затем с помощью счетчиков Length и Width уменьшите размеры этикетки. В итоге должно получиться так, как показано на рис. 10.9.
- Parameters
- Mapping:---------
|
<® Planar Cykudiicdl Cap C Spherical C Shrinkwrap C Box C Face C YY7tn(IVW | |
|
Length: | i.r |
и |
|
Width: | ____ HgMiurTTo |
и SB llrnp |
|
IITk>:|i,o | |
|
VT1e:|l,0 |
iJl~ Flip |
|
WTte:|To |
Ur Ар |
R Real-World Map Size |
-Channel:-----—
<• Map Channel: П xl
C Vertex Color Channel
-Algnment:--------------
Г x r r № z
Manipulate
] Cenlei [ Bitmap Fit | Normal Align | View Aign | Region Fit |
React Acquire
Рис. 10.8. Модификатор
UVW Map
Рис. 10.9. Объект после применения модификатора UVW Map
Подводя итог рассказанному в начале этой главы, создание материала можно представить в виде следующей последовательности действий.
1. Выберите свободный слот в редакторе материалов, для которого будете задавать характеристики, введите имя материала.
2. Укажите тип материала, исходя из требуемых свойств (по умолчанию выбран тип Standard).
3. Укажите алгоритм тонированной закраски (по умолчанию выбран алгоритм Blinn).
4. Задайте основные параметры материала (цвет и блики) в свитке Basic Parameters.
5. Для придания реалистичности назначьте карты для параметров материала, которым это необходимо (например, Diffuse Map, Bump Map, Glossiness Map, Refract Map и др.). Это можно сделать либо в свитке Maps, либо щелчком на кнопке рядом с соответствующим параметром.
6. Настройте свойства назначенных карт, уделите особое внимание параметрам проецирования. Помните, что при использовании материала с картой к объекту необходимо применить модификатор проецирования UVW Map.
7. Назначьте материал объекту в сцене.
8. В качестве примера попробуйте создать и назначить материал дивану, который мы моделировали в главах 1 и 2. Результат показан на рис. 10.10. Обратите внимание, что при настройке модификатора UVW Map для дивана нужно выбирать метод проецирования Box. Карту можно проецировать как в реальных, так и в относительных единицах, главное, чтобы были синхронно установлены флажки Real-World Scale и Use Real-World Scale.
Рис. 10.10. С помощью модификатора UVW Map на диван спроецирован материал с картой
Можно также пользоваться библиотекой карт. В состав 3ds Max входит папка maps, в которой хранятся разные текстуры (растровые картинки). Они распределены по нескольким разделам:
> Backgrounds (Фоны);
> Brick (Кирпич);
> Ground (Земля);
> Metal (Металл);
> Sky (Небо);
> Space (Космос);
> Stones (Камень);
> Wood (Дерево).
При создании материала можно добавлять эти карты в любые каналы, чаще всего это каналы Diffuse и Bump.
Библиотека материалов
В 3ds Max существует большой набор уже готовых материалов. Для того чтобы добраться до библиотеки материалов, нужно выполнить следующую последовательность действий.
1. Выберите свободный слот в редакторе материалов.
2. Щелкните на кнопке Get Material (Получить материал) F1
3. В открывшемся окне Material/Map Browser разверните свиток Autodesk Material Library. Здесь хранится несколько сотен материалов, распределенных по категориям (рис. 10.11).
Рис. 10.11. Окно Material/Map Browser
4. При необходимости можно дополнительно «подгрузить» библиотеку. Для этого щелкните на кнопке Options (это кнопка с направленной вниз стрелкой) и выберите команду Open Material Library, как показано на рис. 10.12.
Рис. 10.12. Загрузка дополнительных библиотек в окно Material/Map Browser
5. В открывшемся окне выберите любую библиотеку (рис. 10.13). Обратите внимание, что файлы библиотеки имеют расширение mat и хранятся в папке 3ds Max/materiallibraries. Можно пополнять эту папку дополнительными библиотеками, добавляя их из предыдущих версий 3ds Max.
Рис. 10.13. Открытие библиотеки материалов
СОВЕТ
Можно подгружать материалы из любого max-файла. Для этого в окне выбора в качестве типа файла укажите вариант .max.
СОВЕТ
Не забывайте применять модификатор проецирования UVW Map.
Теперь настало время заняться практической работой, в которой мы будем не только создавать и проецировать материалы, но и вспоминать различные методы моделирования.
Яблоко
1. Создадим яблоко методом вращения. На виде Front создайте объект Spline, формой напоминающий половинку яблока (рис. 10.14).
2. Примените к этому сплайну модификатор Lathe и правильно настройте все необходимые параметры (подробнее см. главу 4). В результате должен получиться объект, показанный на рис. 10.15.
Рис. 10.14. Сплайн половинки яблока
Рис. 10.15. Модель яблока
3. Для создания веточки от яблока постройте примитив Cone (Конус) и согните его модификатором Bend (рис. 10.16).
Рис. 10.16. Яблоко с веточкой
4. Чтобы яблоко было реалистичным, нужно создать материал с картой. Откройте редактор материалов. Выбрав свободный слот, введите слово «Яблоко» в качестве имени материала.
5. Сначала установите блики:
y Specular Level = 60;
y Glossiness = 40.
6. Теперь займемся цветом яблока. Откройте свиток Maps, для канала Diffuse Color (Диффузный цвет) добавьте карту Bitmap и укажите путь к растровой картинке с изображением кожуры яблока (рис. 10.17). Карта для диффузного канала должна быть цветная, например красно-желтая, ее можно нарисовать в любом графическом редакторе.
Рис. 10.17. Цветная карта с изображением кожуры яблока для диффузного канала
7. Вернитесь в свиток Maps и добавьте карту в канал Bump. Напомню, в Bump добавляются карты, имитирующие рельеф на поверхности объекта. Для имитации неровной поверхности яблока возьмите черно-белую карту (рис. 10.18). Проверьте, что сила канала Bump не превышает 30. Материал для яблока готов. Назначьте его объекту.
Рис. 10.18. Карта для канала Bump, имитирующая рельеф
Назначив материал объекту, вы увидите, что карта неправильно расположилась на поверхности, поэтому на текстуре образовался шов (рис. 10.19).
Рис. 10.19. Шов на текстуре яблока
8. Чтобы избавиться от этого шва, нужно правильно спроецировать карту на объект. Выделите объект и примените к нему модификатор UVW Map. Затем выберите метод проецирования Spherical и подберите ось так, чтобы стяжки оказались на полюсах яблока (рис. 10.20). Для веточки можно взять материал темного дерева из стандартной библиотеки материалов. Яблоко готово. Сгруппируйте его с веточкой и сохраните.
Рис. 10.20. Яблоко после назначения материала
Апельсин
Конечно, апельсин можно сделать из обычной сферы, но мы подойдем к делу более профессионально.
1. Начнем с формы. На виде Front нарисуйте сплайн, по форме похожий на половинку апельсина (рис. 10.21). Заметьте: форма апельсина не сферическая. Апельсин немного вытянут по высоте и имеет на верхнем полюсе небольшое заострение.
2. Примените к нарисованному сплайну модификатор Lathe и правильно настройте все необходимые параметры. Добавьте сегменты, введя значение 30 в счетчик Segments. Должен получиться объект, показанный на рис. 10.22.
Рис. 10.21. Сплайн для вращения
Рис. 10.22. К сплайну применен модификатор Lathe
3. Теперь давайте добавим складки на верхнем полюсе апельсина. Вспомним, что в 3ds Max есть возможность редактировать сетку (см. главу 7). Для этого примените модификатор Edit Poly и переключитесь на уровень подобъектов Vertex. Нам нужно приподнять несколько точек так, чтобы образовались небольшие бугорки. Лучше всего это сделать путем мягкого выделения. Установите флажок Ignore Backfacing, чтобы не выделялись точки с обратной стороны.
4. В свитке Soft Selection установите флажок Use Soft Selection. В счетчик Falloff введите значение 40.
5. На виде Тор выделите пять вертексов на девятой окружности от центра (рис. 10.23).
Рис. 10.23. Мягкое выделение
6. Щелчком правой кнопкой мыши переключитесь в видовое окно Front (чтобы не снимать выделение) и приподнимите эти точки вверх по оси Y на 8-9 единиц (единицы видны в числовых полях внизу окна программы). Получатся небольшие неровности на верхушке апельсина (рис. 10.24).
Рис. 10.24. Приподнятые вертексы по оси Y
7. Можно подправить бугорки, выделяя и перемещая вершины, стараясь придать им желаемую форму. Поэкспериментируйте с мягким выделением. Когда вы добьетесь необходимой формы, не забудьте сбросить флажок Use Soft Selection и переключиться с уровня подобъектов.
8. Для того чтобы апельсин казался завершенным, нужно добавить ему небольшую веточку в середину складок. Для этого постройте плоскую фигуру Star (Звезда) с параметрами:
y Radius1 = 35;
y Radius2 = 27.
9. Примените к ней модификатор Bevel и настройте его, чтобы веточка выглядела так, как показано на рис. 10.25. Поместите веточку в центре стяжек на апельсине. Если она получилась больше, чем нужно, то уменьшите ее размер, используя инструмент масштабирования Select and Uniform.
Рис. 10.25. Веточка для апельсина
Итак, модель апельсина готова. Но пока она еще слабо напоминает апельсин. Теперь дело за материалом.
10. Откройте редактор материалов. Выбрав свободный слот, введите имя материала.
11. Сначала установите блики:
y Specular Level = 30;
y Glossiness = 45.
12. Диффузный цвет выберите оранжевый (RGB = 205, 110, 10).
13. Разверните свиток Maps и добавьте карту Cellular (Ячейки) в канал Bump. Вы автоматически окажетесь на уровне карты. В свитке Cellular Parameters введите значение 3,5 в счетчик Size.
14. Перейдите на уровень основного материала. Проверьте, что сила канала Bump не превышает 30.
15. Для веточки нужно сделать другой материал. Выделите следующий свободный слот и в качестве имени материала введите слово «Веточка».
16. Сначала установите блики:
y Specular Level = 30;
y Glossiness = 10.
17. Диффузный цвет выберите темно-зеленый (RGB = 70, 95, 2). Затем разверните свиток Maps и добавьте карту Noise (Шум) в канал Bump. Вы автоматически окажетесь на уровне карты.
Рис. 10.26. Апельсин
18. В свитке Noise Parameters введите значение 30 в счетчик Size, а в свитке Coordinates — значение 3 в счетчики Tiling по всем трем осям.
19. Перейдите на уровень основного материала. Проверьте, что сила канала Bump не превышает 30.
20. Материалы готовы. Назначьте их объектам. Результат должен выглядеть так, как показано на рис. 10.26.
21. Сгруппируйте апельсин с веточкой и сохраните файл.
Банан
Для натюрморта двух фруктов маловато, поэтому давайте сделаем еще один, а заодно вспомним о замечательном методе моделирования — лофтинге (см. главу 6). Напомню, что для лофтинга необходимо по меньшей мере два сплайна: путь и сечение. Начнем с первого.
1. На виде Тор нарисуйте сплайн, как показано на рис. 10.27.
2. В качестве сечения возьмем плоскую фигуру NGon с параметрами:
y Radius = 100;
y Sides = 6;
y Corner Radius = 11.
3. Примените лофтинг, щелкнув на кнопке Loft. У вас получится объект, показанный на рис. 10.28.
4. Чтобы телу лофта придать форму банана, нам понадобятся кривые масштабирования. Откройте редактор Scale Deformation, щелкнув на кнопке Scale в свитке Deformation.
Рис. 10.27. Путь для создания банана методом лофтинга
Рис. 10.29. Изменение формы кривой путем масштабирования
5. Добавляя и перемещая точки, придайте кривой нужную форму (рис. 10.29).
6. Закройте редактор кривых. После изменения формы объекта он стал больше походить на банан (рис. 10.30).
7. Откройте редактор материалов. Выбрав свободный слот, в качестве имени материала введите слово «Банан».
8. Сначала установите блики:
y Specular Level = 10;
y Glossiness = 100.
9. Добавьте самосвечение, введя в счетчик Self Illumination значение 10.
10. Диффузный цвет оставьте без изменений. Добавьте в канал Diffuse карту Falloff. Настройте карту Falloff следующим образом: для цвета Front задайте RGB = 241, 191, 9, а для цвета Side — RGB = 119, 104, 0.
11. Материал готов. Назначьте материал объекту.
12. Из полученных объектов составьте композицию (рис. 10.31).
Рис. 10.31. Натюрморт
10. Сохраните эту сцену, она нам пригодится при изучении темы постановки света (см. главу 13).
Для переноса сцены 3ds Max с одного компьютера на другой необходимо перенести также все карты, которые используются в материалах сцены. Для этого очень удобно использовать специальную утилиту сборки материалов и карт Resource Collector.
1. На вкладке Utilities щелкните на кнопке More и выберите вариант Resource Collector.
2. В свитке Parameters, показанном на рис. 10.32, щелкните на кнопку Browse и укажите путь к папке, в которой вы собираетесь сохранить карты, используемые в сцене. Флажок Include MAX File установите в том случае, если вы хотите, чтобы в папку с картами текстур был записан также файл с расширением .max.
3. Чтобы запустить утилиту, щелкните на кнопке Begin.
Рис. 10.32. Свиток Parameters утилиты Resource Collector
СОВЕТ
Для переноса рабочего проекта файла на другой компьютер всегда используйте утилиту сборки карт Resource Collector.
К материалам с повторяющимся узором относятся дерево, кирпичная кладка, паркет, плитка, обои, напольные покрытия и т. д. Все эти материалы встречаются в любом проекте.
Для создания этих материалов необходимо отсканировать или сфотографировать образец, будь то кусок обоев, плитка или лоскут ткани. В качестве примера подробно рассмотрим, как создавать кафельную плитку.
Для того чтобы сделать подобный материал, необходимо сначала заготовить текстурные карты. Одна картинка должна быть цветной. Плитку с рисунком можно отсканировать. Потом в любом графическом редакторе нужно составить раппорт, то есть фрагмент рисунка, который будет повторяться (рис. 10.33). Размер изображения должен быть не менее 1024x1024.
Вторая картинка должна быть точно таких же размеров, как и первая, но изображать она должна линии рельефа в черно-белых тонах (рис. 10.34).
Для создания плитки подходит тип материала Standard. Цветную картинку нужно добавить в канал Diffuse, а черно-белую — в канал Bump. Силу продавливания можно задать от 50 до 100 %. Для того чтобы плитка смотрелась реалистично, в канал Reflection (Отражение) добавьте карту Raytrace и силу отражения задайте в диапазоне 15-20 % (рис. 10.35).
Рис. 10.33. Цветное изображение для раппорта
Рис. 10.34. Черно-белое изображение для раппорта
Рис. 10.35. Материал для плитки
Для проецирования карты на сложные поверхности (Loft, Boolean, Mesh, Poly) применяйте к объектам модификатор UVW Map.
Готовый интерьер с плиткой можно видеть на рис. 10.36.
Рис. 10.36. Помещение с материалом «Плитка»
Используя свойства канала Opacity (непрозрачность) можно быстро смоделировать упавшие на стол листья, кружевные салфетки, лежащие на столе старые ветхие пергаменты и многое другое.
Для создания такого материала потребуются две карты — цветная и черно-белая (рис. 10.37).
Цветная текстура добавляется в канал Diffuse, черно-белая — в канал Opacity. После этого материал можно назначить плоскости (рис. 10.38).
Рис. 10.37. Текстуры для создания эффекта прозрачности»
Если при постановке света у источника выбрать тень Ray Traced Shadow, то при визуализации лист будет отбрасывать тень (рис. 10.39).
Рис. 10.38. Плоскость в видовом окне
Эффект прозрачности заметен только при визуализации. Для примера сравните рис. 10.40 и 10.41. Примеры композиций с эффектом прозрачности вы также можете посмотреть на рис. 33 и 34 цветной вклейки.
Рис. 10.39. Плоскость при визуализации
Рис. 10.40. Сцена в окне перспективного вида
Рис. 10.41. Итоговая визуализация
Без сомнений, материал типа Standard, с которым мы встречались в предыдущих главах, применяется наиболее часто, но в 3ds Max есть и другие материалы, обеспечивающие уникальные возможности для создания реалистичных моделей.
Сначала давайте познакомимся со всеми типами материалов, доступными в 3ds Max, а затем подробно рассмотрим основные типы материалов, чаще других используемые в архитектурных проектах.
Перечисленные далее материалы работают как с визуализатором Scanline, так и с визуализатором Mental ray.
> Advanced Lighting Override (Освещающий) — представляет собой некую надстройку над базовым материалом, которая сохраняет все заданные свойства базового материала и одновременно добавляет ему новые качества, учитываемые алгоритмом Radiosity (Перенос излучения).
> Architectural (Архитектурный) — позволяет создавать материалы, обладающие реалистичными физическими свойствами. Рекомендуется использовать в сценах, в которых применяются фотометрические источники света (Photometric Lights ), а визуализация выполняется с помощью модуля Radiosity (Перенос излучения), обеспечивающего расчет глобальной освещенности.
> Blend (Смешивающий) — использует два материала и текстурную карту в качестве маски. В тех местах, где маска полностью белая, появляется первый материал, где полностью черная — второй.
> Composite (Совмещенный) — сочетает в себе до 10 простых материалов, расположенных один над другим. Материал самого нижнего слоя называется базовым. Для получения итоговой окраски над их цветами производятся операции умножения (M), сложения (A) и вычитания (S).
> Double Sided (Двусторонний) — состоит из двух материалов, один из которых располагается на внутренней стороне объекта, другой — на внешней.
> Ink'n Paint (Обводка и заливка) — служит для создания рисованного двумерного изображения, позволяет стилизовать изображение под картинку, нарисованную карандашом и красками.
> Matte/Shadow (Матовое покрытие/Тень) — обладает свойством сливаться с фоновым изображением. При этом объекты с материалом Matte/Shadow могут отбрасывать тень и воспроизводить тени, отбрасываемые другими объектами. Такое свойство материала может быть использовано при совмещении реальных отснятых кадров и трехмерной графики.
> Morpher (Морфинговый) — осуществляет постепенный переход от одного материала к другому. Лучше всего использовать вместе с модификатором Morph, потому что морфинговый материал позволяет имитировать плавные изменения входящих в него материалов (до 100 каналов) на отдельных фазах морфинга.
> Multi/Sub-Object (Многокомпонентный) — позволяет на один объект назначать различные материалы. Состоит практически из неограниченного числа простых материалов и использует номера граней сеточного объекта для распределения этих материалов.
> Raytrace (Трассировка) — для визуализации этого материала используется алгоритм трассировки лучей. При этом отслеживаются пути прохождения отдельных световых лучей от источника света до объектива камеры с учетом их отражения от объектов сцены и преломления в прозрачных средах.
> Shell (Оболочка) — состоит из двух материалов. Первый является стандартным, а второй, Baked Material («Запеченный» материал), автоматически создается в результате визуализации в текстуры.
> Shellac (Шеллак) — смешивает два материала, используя одноименный алгоритм. Первый — базовый материал, второй является шеллаком с регулируемой прозрачностью, цвет которого суммируется с цветом базового материала. Используется для модификации цвета и рисунка базового материала.
> Top/Bottom (Верх/Низ) — состоит из двух материалов, один из которых располагается в нижней части объекта, другой — в верхней.
Следующие материалы работают только с визуализатором Mental ray.
> Arch & Design (mi) (Архитектура и дизайн) — позволяет создавать материалы, обладающие реалистичными физическими свойствами. Рекомендуется использовать в сценах, в которых применяются фотометрические источники света (Photometric Lights), а визуализация выполняется с помощью визуализатора Mental ray, обеспечивающего расчет глобальной освещенности.
> Car Paint Material (mi) (Металл для машин).
> Matte/Shadow/Reflection (mi) (Матовое покрытие/Тень/Отражение) — обладает свойством сливаться с фоновым изображением. При этом объекты с материалом Matte/Shadow/Reflection могут отбрасывать тень и воспроизводить тени, отбрасываемые другими объектами. Такое свойство материала может быть использовано при совмещении реальных отснятых кадров и трехмерной графики.
> Mental ray — материал на основе шейдеров для поверхностей, теней и фотонов.
> ProMaterials — материал с набором шаблонов для быстрого создания воды, стекла, металла и прочих поверхностей.
> SSS Fast Masterial (mi) (Подповерхностное рассеивание) — материал для создания качественной кожи и других органических материалов, образованных из нескольких слоев, рассеивающих свет.
‘■У Чтобы выбрать тот или иной тип материала, нужно щелкнуть на кнопке Get
Material (Получить материал) и в открывшемся окне Material/Map Browser в свитке Materials выбрать необходимый тип.
Начнем с материала Blend, так как этот тип материала очень важен. Часто возникает необходимость совместить на поверхности объекта сразу два материала (а то и больше), причем область пересечения материалов должна быть нелинейной. Чаще всего это некоторый рисунок или надпись на поверхности, а может быть, этикетка или наклейка.
Как и подразумевает название («смешивающий»), материал Blend позволяет смешивать два отдельных материала (Material 1 и Material-2) c применением маски (Mask), как показано на рис. 11.1.
Material 1: (Material #33 (Standard)] 0 (д' Interactive Malaial 2; [MoIeimI #34 (Slxaiddid)] 0 О Interactive
Mask: [ None ] 0 Q Interactive
Mix Amoint:[6T) v|
Рис. 11.1. Свиток Blend Basic Parameters
В качестве маски используется черно-белый рисунок, созданный в любом графическом редакторе, при этом главное, чтобы размер картинки был не менее 1024x1024 пикселов (иначе будут заметны зазубрины при финальной визуализации). На рис. 11.2 приведен пример маски для нанесения на поверхность. Черным областям будет соответствовать один материал, белым — другой.
СОВЕТ
Лучше использовать белую маску на черном фоне.
Рис. 11.2. Маска для материала Blend
На рис. 11.3 изображена дверь со стеклом. Давайте создадим материал «Стекло с узором».
1. Выделите свободный слот в редакторе материалов.
2. Щелкните на кнопке Get Material (Получить материал).
3. В появившемся окне Material/Map Browser в свитке Materials дважды щелкните на материале Blend. В открывшемся окне выберите вариант Discard Old Material. Свиток параметров в окне редактора материалов изменит свой вид.
4. Щелкнув на кнопке рядом с материалом Material-1, вы попадете на уровень первого материала. Сделайте его полупрозрачным (Opacity = 50), это будет стекло. Перейдите на уровень вверх к материалу Blend.
5. Перейдите на уровень Material-2 и создайте материал наподобие хрома, этим материалом будет нарисован узор на стекле. Перейдите на уровень вверх к материалу Blend.
6. Щелкнув на кнопке Mask (Маска), вы вновь попадете в окно Material.
7. Перейдите в окно Map Browser, где нужно выбрать текстуру Bitmap, которая будет использоваться в качестве маски смешивания. Выберите любую чернобелую картинку.
8. Назначьте полученный материал дверному стеклу и визуализируйте сцену.
9. По умолчанию карта с узором растянется на все стекло. Если вы хотите, чтобы рисунок повторялся, то нужно его спроецировать. Назначьте стеклу модификатор UVW Map и метод проецирования Planar, затем подберите подходящие параметры.
После назначения материала у вас должна получиться дверь со стеклом и узором на стекле. Стекло прозрачное, узор непрозрачный. Причем материал Blend «честно» выполняет свое дело, это видно по тени: там, где прозрачный материал, свет проходит, а там, где узор, формируется тень (рис. 11.4).
В интерьере материал Blend можно использовать для создания обоев (рис. 11.5). Благодаря тому что материал узора металлический, он бликует от света, в то время как сами обои остаются матовыми.
Рис. 11.3. Дверь с обычным стеклом
Рис. 11.4. Дверь с узором на стекле (материал Blend)
Рис. 11.5. Интерьер, при создании рисунка обоев использовался материал Blend
Рис. 11.6. В материале Blend смешаны разные текстуры
Материал Blend можно составлять из материала Blend, создавая эффект матрешек, «Blend в Blende». Так можно получить несколько разных узоров, примеры показаны на рис. 11.6 и на рис. 4, 5 и 31 цветной вклейки. Полностью составной материал для кирпичной стены с рисунками представлен на рис. 11.7.
Рис. 11.7. Материал для кирпичной стены с рисунками
Материал Double Sided решает проблему назначения разных материалов двум сторонам одной поверхности. Обычно при назначении объекту стандартного материала он применяется к обеим сторонам поверхности. 3ds Max визуализирует сторону с положительной нормалью грани, и если не установлен флажок 2-Sided, то игнорирует обратную сторону грани (рис. 11.8, слева). Материал Double Sided предоставляет возможность назначить один материал поверхности с положительной нормалью, а второй материал — обратной стороне той же поверхности (рис. 11.8, справа).
Рис. 11.8. Материалы Standard и Double Sided
Материал помечает данные направления соответственно как Facing и Back. Каналы материалов Facing и Back можно затем разветвлять для любого другого желаемого типа материала.
Значение Transparency применяется для смешивания материалов Facing и Back.
Двусторонний материал можно применять для NURBS-штор (рис. 11.9).
Рис. 11.9. Материал Double Sided на NURBS-шторе
Материал Ink'n Paint — это очень интересный тип материала, позволяющий сделать визуализацию «рисованной» (рис. 11.10).
Рис. 11.10. Интерьер в рисованном стиле, созданный с помощью материала Ink'n Paint
Например, иногда очень эффектно представлять интерьер в «нарисованном» варианте. Заказчикам это очень нравится, некоторые даже пытаются его раскрашивать, подбирая колер для своего интерьера.
Из основных параметров можно назвать цвет заливки (Lighted), толщину обводки (Ink Width) и цвет обводки (Outline). Остальные флажки в свитке Ink Controls можно сбросить (рис. 11.11).
Используйте этот материал, когда у вас еще нет света и текстур, — рисованная картинка намного эффектнее, чем 3D без теней.
Рис. 11.11. Свиток Paint Controls
Используя свиток Paint Controls (Настройки заливки), можно задать параметры цветовых заливок.
> Lighted (На свету) — цвет заливки частей объекта, освещаемых прямыми лучами света. Если сбросить этот установленный по умолчанию флажок, то объекты при визуализации окрашиваются в цвет фона, при этом видимыми остаются только их контуры.
> Paint Levels (Уровни заливки) — число оттенков однородной цветовой заливки, изменяющихся от цвета Lighted (На свету) к более темным. Общее число оттенков — от 1 до 255, по умолчанию используются два оттенка. Чем меньше оттенков, тем более плоским выглядит объект.
> Shaded (В полутени) — цвет заливки частей объекта, не освещаемых прямыми лучами света, то есть находящихся в области полутени. В счетчике указывается яркость заливки в процентах от яркости цвета Lighted (На свету).
> Highlight (Блик) — установка этого флажка обеспечивает формирование зеркального блика на поверхности материала. Цвет блика задается с помощью образца, а размер — с помощью счетчика Glossiness (Глянцевитость).
> Свиток Ink Controls (Настройки обводки) позволяет задать параметры линий обводки.
> Ink (Обводка) — при сбросе этого флажка удаляются линии контурной обводки, остаются только цветовые заливки.
> Ink Quality (Качество обводки) — определяет форму «пера», которым производится обводка контурных линий, и размеры области, анализируемой при формировании линий. Может принимать значения 1, 2 или 3. При значении 1 перо имеет форму креста, а анализируемая область состоит из 5 пикселов. При значении 2 перо имеет форму восьмиконечной звездочки, а область анализа включает от 9 до 15 пикселов. При значении 3 перо имеет почти круглую форму, а область анализа состоит из 30 пикселов. Значения, превышающие 1, следует использовать только в тех редких случаях, когда качество обводки оказывается неудовлетворительным.
> Ink Width (Толщина обводки) — позволяет изменять толщину линий обводки, измеряемую в пикселах. Если флажок Variable Width (Переменная толщина) сброшен, то толщина линий задается в счетчике Min (Минимум). При установке флажка Variable Width становится доступным счетчик Мах (Максимум), так что толщина линий может колебаться от минимальной до максимальной.
> Clamp (Закрепить) — установка этого флажка предотвращает появление чрезмерно тонких линий на освещенных участках объектов в режиме обводки линиями переменной толщины. Если флажок установлен, линия не станет тоньше величины, заданной в счетчике Min (Минимум).
> Outline (Контур) — включает режим формирования линий обводки внешних контуров объектов в местах, где эти объекты перекрывают фон сцены или друг друга. Цвет линий задается образцом справа от флажка.
> Overlap (Накрывающие) — включает режим формирования линий обводки в местах, где выступающие части объекта накрывают другие части этого же объекта. Цвет линий задается образцом справа от флажка. Регулировка значения в счетчике Overlap Bias (Сдвиг накрывающих) позволяет указать, насколько выступающая часть объекта должна быть ближе к наблюдателю, чем накрываемая, чтобы сформировалась линия.
> Underlap (Накрываемые) — установка этого флажка вызывает формирование линий обводки частей объекта, накрываемых другими выступающими частями этого же объекта. Цвет линий задается образцом справа от флажка. Регулировка значения в счетчике Underlap Bias (Сдвиг накрываемых) позволяет указать, насколько накрываемая часть объекта должна быть дальше от наблюдателя, чем выступающая, чтобы сформировалась линия.
> SmGroup (Группы сглаживания) — установка этого флажка вызывает обводку границ между гранями, относящимися к различным группам сглаживания, то есть обводку несглаживаемых ребер сетки.
> Mat ID (Идентификатор материала) — включает режим рисования линий между областями сетки с разными значениями идентификатора материала. Цвет линий задается образцом справа от флажка.
> Only Adjacent Faces (Только соседние грани) — если этот флажок установлен, то будут прорисовываться только линии между гранями с различными идентификаторами материала в пределах одного и того же объекта, но не будут прорисовываться линии между гранями с различными идентификаторами материала разных объектов. При сброшенном флажке линии прорисовываются также на границах несмежных граней, например, принадлежащих разным объектам. Счетчик Intersection Bias (Сдвиг пересечения) позволяет в этом случае помочь программе определить, какой из объектов находится ближе к наблюдателю.
Тип материала Multi/Sub-Object позволяет назначить объекту более одного материала на уровне полигонов. Это можно делать с помощью модификатора Edit Poly на уровне подобъектов за счет выделения полигонов и присвоения им идентификаторов материалов (Material ID). В материале Multi/Sub-Object каждому идентификатору соответствует материал с таким же номером.
Рассмотрим пример интерьера, в котором в разных комнатах квартиры должны быть разные обои.
1. Создайте материал типа Multi/Sub-Object. По умолчанию в состав многокомпонентного материала входит 10 слотов для материалов. Нужно в каждом слоте выбрать тип материала. Для изменения количества материалов щелкните на кнопке Set Number и введите нужное число, например 4 (рис. 11.12). Напротив каждого материала есть поле ID с идентификатором материала, который нам понадобится при проецировании.
Рис. 11.12. Свиток Multi/Sub-Object Basic Parameters
2. Переключитесь на уровень любого подматериала щелчком на кнопке с названием материала в столбце Sub-Material. Подматериал создается таким же образом, как обычный материал. Чтобы добавить текстурную карту, щелкните на пустом квадратике рядом с образцом диффузного цвета (рис. 11.13), в открывшемся окне выберите вариант Bitmap и укажите путь к файлу с изображением.
3. Вернитесь на уровень многокомпонентного материала, щелкнув на кнопке Material/Map Navigator^!!.
4. В результате откроется окно, в котором видна иерархия материала. Чтобы перейти на какой-нибудь уровень, достаточно его выделить.
Рис. 11.13. Свиток Blinn Basic Parameters, назначение карты каналу Diffuse
5. Аналогичным образом настройте остальные материалы. В итоге у вас должен получиться материал, структура которого показана на рис. 11.14.
Рис. 11.14. Окно Material/Map Navigator
6. Назначьте материал коробке помещения (создание коробки было рассмотрено в главе 5). В результате подматериалы будут произвольно назначены разным граням объекта (рис. 11.15).
7. Примените к коробке помещения модификатор Edit Poly. Перейдя на уровень подобъектов Polygon, нажмите клавишу Ctrl и, удерживая ее нажатой, выделите полигоны одной комнаты, которым нужно присвоить подматериал с идентификатором 2. В свитке Polygon: Material IDs в счетчике Set ID (Установить номер) введите номер 2.
8. Выделите полигоны следующей комнаты, которым нужно присвоить подматериал с идентификатором 3.
Рис. 11.15. Материал спроецирован произвольным образом
9. Таким же образом назначьте соответствующие идентификаторы остальным полигонам (рис. 11.16).
Рис. 11.16. Материалы с разными идентификаторами назначены разным стенам
СОВЕТ
При создании архитектурных материалов используйте реальные единицы измерения (Real-World Scale). Если при визуализации не видно текстур, примените к коробке помещения модификатор UVW Map и метод проецирования Box.
Пример использования материала Multi/Sub-Object в интерьере можно увидеть на рис. 29 цветной вклейки.
Материал Raytrace
Материал Raytrace служит для создания преломляющих и отражающих поверхностей, таких как стекло, зеркало и т. п. (рис. 11.17).
Рис. 11.17. Визуализация стеклянного стакана на фоне зеркал
Своим названием материал обязан методу визуализации изображений трехмерных сцен, называемому трассировкой лучей. 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. Следует иметь в виду, что трассировка лучей не всегда правильно воспроизводится в окнах ортографических проекций. Для визуализации трассируемого материала следует использовать окно перспективной проекции или окно камеры.
Основные параметры материала типа Raytrace доступны в свитке Raytrace Basic Parameters
Рис. 11.18. Свиток Raytrace Basic Parameters
(Базовые параметры трассируемого материала), показанном на рис. 11.18. Главный параметр для стекла — прозрачность, вам нужно сбросить флажок Transparency (Прозрачность) и ввести в счетчик величину 100 %. Флажок Reflect (Отражение) позволяет включить режим отражения по Френелю (Fresnel).
При использовании стекла для наглядности нужно включать видимость фона за слотом.
Чтобы сделать цветную жидкость, например вино в бокале (рис. 11.19), нужно задать еще один параметр. В свитке Extendend Parameters в разделе Density установите флажок Color и настройте цвет вина (рис. 11.20).
Рис. 11.19. Бокал с вином, материал Raytrace
Рис. 11.20. Свиток Extended Basic Parameters
Кстати, половинки лимона и киви сделаны здесь с помощью многокомпонентного материала Multi/Sub-Object.
Примеры использования материала Raytrace представлены на рис. 29 и 30 цветной вклейки.
Чтобы сделать рельефное стекло или струящуюся воду (рис. 11.21), то в дополнение к описанным настройкам нужно в канал Bump добавить карту Noise. Примеры рельефного стекла и струящейся воды можно также увидеть на рис. 8 и 15 цветной вклейки.
Рис. 11.21. В материал Raytrace добавлена карта Noise в канал Bump
Рассмотрим подробнее параметры материала Raytrace:
> Ambient (Подсветка) — степень восприятия подсветки (ambient absorbtion factor) трассируемым материалом.
> Установка белого цвета подсветки аналогична блокировке подсветки с цветом диффузного отражения в стандартном материале. Если сбросить флажок Ambient (Подсветка), то вместо цветового образца появляется счетчик, который позволяет задать уровень серого тона, управляющего подсветкой.
> Diffuse (Диффузный) — этот цвет подобен цвету диффузного отражения стандартного материала. Эффекты зеркального отражения и пропускания света помещаются при трассировке поверх цвета диффузного отражения, поэтому, в отличие от стандартного материала, данный цвет перестает быть видимым, если цвет Reflect (Отраженный) является чисто-белым.
> Reflect (Отраженный) — цвет зеркального отражения. Степенью отражения управляет величина Value (Яркость) цветового образца, задаваемая в окне Color Selector (Выбор цвета). Чем выше яркость, тем сильнее зеркальное отражение. При значении яркости 255 обеспечивается полная зеркальность материала. Если цвет зеркального отражения сделать черным (яркость нулевая), то отражения окружающих объектов на поверхности трассируемого материала не будет. Если цвет зеркального отражения является насыщенным, то его оттенок смешивается с цветом диффузного рассеивания. Если сбросить флажок Reflect (Отраженный), то вместо цветового образца появится счетчик, позволяющий задать степень отражения численно в диапазоне от 0 до 100 %. В этом случае цвет зеркального отражения заменяется одной из 256 градаций серого тона. Еще один щелчок на флажке вызывает появление на месте счетчика надписи Fresnel (По Френелю). Чтобы в этом случае увидеть зеркальные отражения окружающих предметов на поверхности материала, необходимо придать достаточно светлый оттенок цвету диффузного отражения.
> Luminosity (Светимость) — этот параметр подобен параметру Self-Illumination (Самосвечение) стандартного материала, но он не зависит от цвета диффузного отражения. Степень светимости управляется величиной Value (Яркость) цветового образца. Чем выше яркость, тем сильнее светимость. Если сбросить флажок Luminosity (Светимость), то вместо цветового образца появится счетчик, позволяющий задать степень светимости численно, в диапазоне от 0 до 100 %. В этом случае цвет светимости заменяется одной из 256 градаций серого тона. Черный цвет соответствует отсутствию светимости, белый — стопроцентной светимости.
> Transparency (Прозрачность) — основной параметр, который позволяет задавать материалу прозрачность и светимость. Степень прозрачности управляется величиной Value (Яркость) цветового образца. Яркость 255 обеспечивает полную непрозрачность, а 0 — полную прозрачность. Установка цвета прозрачности с ненулевой насыщенностью создает эффект цветного стекла. В этом случае цвет прозрачности смешивается с цветом диффузного рассеивания. Если сбросить флажок Transparency (Прозрачность), то вместо цветового образца появится счетчик, позволяющий задать степень светимости численно в диапазоне от 0 до 100 %. В этом случае цвет светимости заменяется одной из 256 градаций серого тона. Черный цвет соответствует полной непрозрачности, белый — полной прозрачности.
> Index of Refr (Коэффициент преломления) — этот параметр позволяет воспроизводить явление преломления световых лучей в толще материала с высокой степенью визуальной достоверности. Значения коэффициента преломления различных реальных материалов приведены в табл. 11.1.
> Specular Highlights (Зеркальные блики) — эта группа параметров управляет характеристиками бликов на поверхности материала, являющихся отражениями источников света. Как и для стандартного материала, их состав и число зависят от алгоритма тонирования, выбранного в раскрывающемся списке Shading (Шейдер).
> Environment (Внешняя среда) — позволяет задать карту текстуры окружающей среды, которая заместит собой глобальную карту, назначенную в диалоговом окне Environment. Карта текстуры окружающей среды учитывается при формировании цвета зеркального отражения и цвета прозрачности. Установка флажка Environment (Внешняя среда) позволяет задавать для различных объектов разные карты окружающей среды либо применить к объекту карту среды, отсутствующую в составе сцены в целом.
> Bump (Рельефность) — этот параметр аналогичен параметру Bump (Рельефность) в свитке Maps (Карты текстур) стандартного материала и позволяет использовать растровое изображение в качестве карты текстуры рельефа.
Таблица 11.1. Показатели преломления наиболее распространенных материалов
|
Материал |
Показатель преломления |
|
Воздух (из-под воды) |
0,75 |
|
Воздух (нейтральная среда) |
1,00 |
|
Дым |
1,02 |
|
Лед |
1,30 |
|
Вода |
1,33 |
|
Стекло |
1,44 |
|
Янтарь |
1,54 |
|
Кварц |
1,55 |
|
Рубин |
1,77 |
|
Хрусталь |
2,00 |
|
Алмаз |
2,42 |
Тип материала Top/Bottom предоставляет возможность назначить разные материалы верхней и нижней частям объекта (рис. 11.22).
Рис. 11.22. Материал Top/Bottom — смешение текстур
Какая часть объекта считается нижней, а какая верхней, зависит от его ориентации относительно оси Z.
Переход между верхним и нижним материалами определяет параметр Position (Позиция). Параметр Blend (Смешивание) позволяет смягчить переход между материалами. Кнопка Swap (Поменять) дает возможность поменять местами материалы верха и низа. С помощью переключателя Coordinates (Координаты) можно выбрать, как будет определяться верх объекта, по направлению оси Z глобальной (World) или локальной (Local) системы координат.
Смешивать можно не только материалы с разными текстурами, но и материалы с разными свойствами. Например, на рис. 11.23 показана статуэтка льва, к которой применен материал Top/Bottom: сверху материал зеркальный, снизу матовый, причем цвет нижнего материала желтый, что создает дополнительный эффект подсветки.
Рис. 11.23. Материал Top/Bottom — смешение свойств зеркальности и матовости
Для моделирования воды в бассейне или водоеме достаточно создать плоскость и назначить ей материал ProMaterials: Water. Этот материал содержит шаблоны для разных типов воды: вода в бассейне, в озере, в океане и т. п. Необходимо лишь выбрать желаемый шаблон. При визуализации материал смотрится достаточно прилично (рис. 11.24). Если будете ставить свет в сцене, не забудьте выбрать у источника тени материал RayTrace.
Материал Arch & Design улучшает качество изображения при архитектурной визуализации, а также упрощает технологический процесс при визуализации глянцевых поверхностей. К характерным особенностям относятся самоосвещение, современные варианты просчета отражения и прозрачности, способность скруглять острые углы и края (эффект фаски).
Рис. 11.24. Визуализация материала ProMaterials: Water
С помощью материала Arch & Design можно быстро создавать и легко настраивать натертые воском полы, замороженные стекла, начищенные металлы и другие сложные материалы.
Следует помнить, что этот материал используется только для визуализатора Mental ray (см. главу 15).
Материал Arch & Design в слотах редактора материалов выбран по умолчанию. Этот материал лучше выглядит в видовых окнах, хотя причиной этого являются аппаратные средства.
Рассмотрим основные параметры материала Arch & Design.
> Templates (Шаблоны) — быстрый доступ к комбинациям параметров для общих материалов.
> Physically accurate (Физически точный материал) — возможность моделирования без создания шейдеров, которые нарушают законы физики.
> Tweakable BRDF (Двунаправленная функция распределения коэффициента отражения) — пользователь может определить, как отражение зависит от угла.
> Round corners (Круглые углы) — имитируют фаску, что позволяет острым краям реалистично реагировать на свет.
> Indirect Illumination control (Контроль за косвенным освещением) — при визуализации учитываются точные параметры взаимодействия материала и света.
> Oren-Nayar diffuse (Шейдер Oren-Nayar) — позволяет создавать «порошкообразные» поверхности, такие как глина.
В свитке Templates (Шаблоны) можно выбрать готовые варианты настройки для разных материалов. При выборе любого шаблона в свитке Templates слева от него появляется краткое описание его свойств. Далее перечислены все шаблоны. Appearance & Attributes — признаки и свойства:
> Matte Finish — матовое стекло;
> Pearl Finish — жемчуг;
> Glossy Finish — глянец.
Finishes — готовые материалы:
> Satin Varnished Wood — атласное лакированное дерево;
> Glossy Varnished Wood — глянцевое лакированное дерево;
> Rough Concrete — грубый бетон;
> Polished Concrete — полированный бетон;
> Glazed Ceramic — стеклянная керамика;
> Glazed Ceramic Tiles — стеклянные керамические плитки;
> Glossy Plastic — глянцевая пластмасса;
> Matte Plastic — матовая пластмасса;
> Masonry — камни;
> Rubber — каучук;
> Leather — кожа.
Transparent Materials — прозрачные материалы:
> Glass (Thin Geometry) — стекло (тонкостенная геометрия);
> Glass (Solid Geometry) — стекло (твердотельная геометрия);
> Glass (Physical) — стекло (физически точное);
> Frosted Glass (Physical) — матовое стекло;
> Translucent Plastic Film, Light — прозрачная пластмассовая грань с легкой размытостью прозрачности;
> Translucent Plastic Film, Opalescent (Thin Geometry) — прозрачная пластмассовая грань с сильной размытостью прозрачности;
> Water, Reflective surface — вода, отражающая поверхность.
Metals — металлы:
> Chrome — хром;
> Brushed Metal — окрашенный металл;
> Satined Metal — металлическая поверхность с однородным размытием отражения;
> Copper — медь;
> Patterned Copper — медь с узором.
Advanced Tools — дополнительные инструменты:
> Enable Details Enhancement — усиление мелкой детализации за счет окружения;
> Disable Details Enhancem — отключение окружения.
Выбрав любой шаблон, можно менять его свойства, например цвет (Diffuse) или силу прозрачности (Refraction) и отражения (Reflection). Работать с шаблонами очень просто — практически так же, как с материалом типа Standard.
Для имитации фаски можно установить флажок Round Corners (Круглые углы) в свитке Special Effects (Специальные эффекты), как показано на рис. 11.25. Справа от флажка есть счетчик Fillet Radius (Радиус фаски). При визуализации острый край объекта будет смотреться гладким. Для примера я взяла свечу, которую мы делали в главе 2. Как вы помните, фаски там не было. Но если установить флажок Round Corners и в счетчик Fillet Radius ввести значение 2 мм, то при визуализации на фаске появятся блики (рис. 11.26). Кстати, при создании металла для этих подсвечников я выбрала шаблон Copper.
Special Effects
Custom Ambient Light color Global Ambient Light Color
О Ambient Occlusion
Samples:
Max Distance:
Re 8
14. Omm §
Quse Color From Other Materials (Exact AO) Shadow Color:
Рис. 11.25. Свиток Special Effects
Рис. 11.26. Эффект скругленных углов
Материал Architectural (Архитектурный) ориентирован на использование в задачах интерьерного и архитектурного моделирования, когда есть необходимость с высокой фотометрической точностью воспроизвести реальные условия освещенности и качества покрытий. Применение данного материала оправдывается в случаях, когда в составе сцены используются фотометрические осветители, а визуализация выполняется с помощью модуля Radiosity (Перенос излучения), обеспечивающего расчет глобальной освещенности.
Использование данного материала в сценах, рассчитанных на визуализацию с применением модуля Light Tracer или плагина V-Ray, не рекомендуется, поскольку это избыточно усложняет расчет освещенности, что чревато ошибками, например, могут появляться сильные засветы, случайные пятна и другие артефакты.
Использовать материал Architectural с визуализатором Mental ray можно, однако есть некоторые ограничения. Например, параметры Emit Energy (Based on Luminance) и Sampling Parameters игнорируются, так как у Mental ray есть аналогичные параметры.
СОВЕТ
При работе с визуализатором Mental ray вместо Architectural рекомендуется использовать материал Arch & Design. Последний разработан специально для Mental ray, он обеспечивает превосходную гибкость, учитывает особенности визуализатора и повышает скорость визуализации.
Настраивать материал Architectural не сложнее, чем Standard, а в некоторых случаях даже проще. Например, регулировка светового блика осуществляется изменением одного параметра, а не двух. Этот материал, в отличие от других, предоставляет параметр Luminance (Свечение), который влияет на внешний вид самого объекта и сцены при расчете рассеянного освещения. Щелкнув на кнопке Set Luminance from Light (Установить свечение от источника света), можно выбрать источник света (фотометрический), под воздействием которого данный материал будет светиться. Еще одним плюсом материала Architectural является библиотека шаблонов. Выбрать шаблон можно в свитке Templates (Шаблоны), показанном на рис. 11.27.
Рис. 11.27. Свиток Templates
User Defined (Определяемый пользователем) — шаблон материала, не влияющий на параметры, заданные в свитке Physical Qualities (Физические качества).
User-Defined Metal (Определяемый пользователем металл) — шаблон материала, обладающего 30-процентным блеском и достаточно высоким уровнем диффузного рассеивания.
Ceramic Tile > Glazed (Керамическая плитка глазурованная).
Ideal Diffuse (Идеальный диффузный) — материал, обладающий только диффузным рассеиванием и совершенно не имеющий блеска.
Metal (Металл), Metal > Brushed (Металл потертый), Metal > Flat (Металл гладкий), Metal > Polished (Металл полированный) — несколько разновидностей металлических материалов, отличающихся гладкостью и размером блика.
Glass > Clear (Стекло чистое), Glass > Translucent (Стекло просвечивающее) — шаблоны стекла, первое из которых имеет коэффициент преломления, свойственный стеклу, а второе (просвечивающее) является полностью непрозрачным, но пропускает свет.
Paint Flat (Окрашенный гладкий), Paint Gloss (Окрашенный глянцевый) и Paint Semi-Gloss (Окрашенный полуглянцевый) — шаблоны материалов белого цвета, имитирующих окрашенные покрытия с разной степенью блеска.
Paper (Бумага), Paper > Translucent (Бумага просвечивающая) — шаблоны материалов, имитирующих блеск бумаги и ее способность просвечивать.
Stone (Камень), Stone Polished (Камень полированный) — шаблоны материалов, имитирующих блеск поверхностей необработанного и обработанного камня.
Wood Unfinished (Дерево необработанное), Wood Varnished (Дерево лакированное) — шаблоны материалов, имитирующих блеск поверхностей необработанного и лакированного дерева.
Water (Вода) — шаблон совершенно прозрачного блестящего материала с коэффициентом преломления, свойственным воде.
Fabric (Ткань) — шаблон для создания ткани, без блеска.
Masonry (Кирпич) — шаблон для создания кирпичей, без блеска.
Plastic (Пластик) — шаблон для создания пластика с блеском и отражением.
Выбрав шаблон, вы можете изменить диффузный цвет, применить различные текстуры и т. д.
Основные параметры материала Architectural задаются в свитке Physical Qualities (Физические качества), показанном на рис. 11.28.
Рис. 11.28. Свиток Physical Qualities
Diffuse Color (Диффузный цвет) — основной цвет материала. Кнопка со стрелочкой (справа от цветового образца) доступна в том случае, если в состав материала включена текстурная карта Diffuse Map. В этом случае щелчок на кнопке в качестве диффузного цвета устанавливает усредненный оттенок цветов текстурной карты. Diffuse Map (Текстурная карта) — этот параметр позволяет выбрать карту текстуры, рисунок которой будет замещать собой основной цвет. Щелчок на соответствующей кнопке None (Нет) вызывает появление диалогового окна Material/Map Browser (Просмотр материалов и карт текстур) с перечнем текстурных карт, которые можно использовать в качестве текстуры диффузного цвета. Имя выбранной текстурной карты появится на кнопке. Счетчик позволяет регулировать процент видимости рисунка текстуры относительно диффузного цвета (100 % — полная видимость). Флажок активизирует использование текстуры.
Shininess (Блеск) — этот параметр позволяет придать материалу зеркальный блик. Диапазон изменения от 0 до 100 %. Он напоминает параметр Glossiness (Глянцевитость) стандартного материала.
Transparency (Прозрачность) — счетчик регулировки степени прозрачности материала. Изменяется от 0 (полная непрозрачность) до 100 % (абсолютная прозрачность).
Translucency (Просвечивание) — этот параметр позволяет придать материалу способность пропускать свет, падающий с противоположной от зрителя стороны, и рассеивать этот свет в своей толще. Изменяется от 0 (нет просвечивания) до 100 %.
Index of Refraction (Коэффициент преломления) — задает величину коэффициента преломления, характеризующего отклонение лучей света при их прохождении через прозрачный материал (см. табл. 11.1).
Luminance cd/m (Светимость) — количество световой энергии, рассеиваемой поверхностью материала, в канделах на квадратный метр. Если эта величина выше нуля, то материал при визуализации выглядит светящимся и может вносить свой вклад в освещение окружающих объектов при решении задачи переноса излучения. Для этого должен быть дополнительно установлен флажок Emit Energy (Based on Luminance) (Испускать энергию (на основе светимости)) в свитке Advanced Lighting Override (Замена свойств улучшенного освещения).
Set luminance from light (Установить светимость по осветителю) — кнопка с изображением прожектора, позволяющая настроить степень светимости материала по какому-то из фотометрических светильников сцены. При щелчке на кнопке она остается нажатой и подсвечивается желтым цветом. После щелчка на нужном фотометрическом осветителе кнопка вернется в исходное (отжатое) состояние, а материал приобретет свойство светимости, соответствующее параметру Intensity (Интенсивность) источника света.
2-Sided (Двусторонний) — этот флажок позволяет визуализировать материал как двусторонний, то есть видимый как на лицевой, так и на изнаночной стороне граней сетки объектов.
Raw Diffuse Texture (Диффузная текстура без тонирования) — при установке данного флажка материал будет визуализироваться как совершенно плоский, без игры света и теней, обусловленной освещением и формой предмета, на который нанесен этот материал.
В свитке Special Effects (Специальные эффекты) архитектурного материала настраиваются четыре канала текстурных карт (рис. 11.29).
Рис. 11.29. Свиток Special Effects
Bump (Рельеф) — позволяет создать впечатление неровностей на поверхности материала, причем реальная геометрия сетки поверхности объекта, на который нанесен материал, не меняется. В этом случае участки поверхности, соответствующие светлым областям карты текстуры, кажутся приподнятыми, а участки, соответствующие темным областям карты, — вдавленными в поверхность.
Displacement (Смещение) — вызывает изменение геометрии сетки поверхности объекта, на который нанесен материал. При этом участки поверхности, соответствующие светлым областям карты текстуры, приподнимаются, а участки, соответствующие темным областям карты, остаются на прежнем уровне.
Intensity (Интенсивность) — позволяет вызвать локальные изменения яркости материала в соответствии с рисунком текстурной карты.
Cutout (Трафарет) — дает возможность управлять прозрачностью архитектурного материала. Темные области текстурной карты обеспечивают прозрачность материала, светлые — непрозрачность.
Съемочные камеры
В процессе создания трехмерной графики приходится уделять внимание целому ряду операций, включая создание геометрии, рисование текстур, освещение и установку камер. Порядок выполнения этих операций каждый может определить для себя сам, но зачастую многие визуализаторы пренебрегают камерой либо уделяют ей минимум внимания, ошибочно полагая, что хорошую сцену ничем не испортишь. На самом деле выбор ракурса играет решающую роль. Ведь зритель воспримет нашу картинку именно так, как мы ее подадим. То, что останется за кадром, зритель никогда не увидит и никогда не сможет узнать, что в сцене было что-то еще — то, что визуализатор не смог ему показать.
Правильно используя камеру, мы можем показать нашу сцену так, как нам захочется, и зритель это почувствует. Мы должны уметь управлять вниманием зрителя и направлять его взгляд так, как это выгодно нам с точки зрения целостности композиции. С помощью камеры мы можем показать сцену с высоты птичьего полета или с уровня пола, мы можем делать съемку на уровне глаз, выполнять панорамирование или снимать крупные и сверхкрупные планы.
Камеры — это вспомогательные объекты, работающие как настоящие камеры, которыми мы пользуемся в жизни. Только с виртуальными камерами работать намного проще, потому что мы не ограничены в выборе ракурса, нам не нужно забираться на крышу дома, чтобы сделать верхний ракурс, или рисковать жизнью в опасных местах, чтобы подобраться поближе к объекту и снять крупный план. Мы можем все это сделать, сидя дома за компьютером.
По умолчанию в перспективном виде стоит камера, которая располагается не слишком далеко от центра координат и направлена на этот центр. Положение этой камеры можно менять, двигая мышью. Что мы, кстати, уже неоднократно делали, вращая и перемещая вид в окне Perspective.
Прежде чем перейти к установке камер, вам нужно ознакомиться с некоторыми определениями.
Апертура (aperture) — это отверстие в объективе, которое регулирует количество света, поступающего в камеру и падающего на пленку или цифровую микросхему. Апертура регулируется с помощью диафрагмы. Апертура действует подобно радужной оболочке глаза, открывая или закрывая объектив камеры и тем самым регулируя количество света, попадающего в камеру. Если диафрагма объектива широко открыта (значение диафрагмы мало), это означает большую апертуру и большое количество света в камере. И наоборот, маленькая апертура (большое значение диафрагмы) означает, что в камере меньше света.
При цифровой съемке за счет изменения диафрагмы применяют эффекты, касающиеся глубины резкости (depth of field, DOF). По умолчанию трехмерные картинки являются чрезмерно четкими, причиной чему является слишком глубокий фокус. А если уменьшить глубину резкости, то резкой останется лишь та часть кадра, которая попадает в фокус, а все остальное изображение будет размыто. Этот эффект можно использовать, когда нам необходимо сосредоточить внимание зрителя на каком-то определенном объекте сцены.
Фокусное расстояние — это расстояние от объектива до объекта съемки (фокусной точки). Обычно фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. Чем короче фокусное расстояние объектива, тем больше его поле (field of view, FOV), или угол (angle of view), зрения. И наоборот, чем длиннее фокусное расстояние объектива, тем меньше его угол зрения. Поэтому объективы принято называть широкоугольными и длиннофокусными. В 3ds Max предусмотрены специальные кнопки для задания стандартных фокусных расстояний (рис. 12.1).
Рис. 12.1. Выбор фокусного расстояния
Основные типы объективов перечислены в табл. 12.1.
Таблица 12.1. Фокусные расстояния для наиболее распространенных объективов
|
Объектив |
Фокусное расстояние |
|
Рыбий глаз |
7,5 мм |
|
Сверхширокоугольный |
18 мм |
|
Широкоугольный |
28 мм |
|
Среднеширокий |
35 мм |
|
Стандартный |
50-55 мм |
|
Среднефокусный |
80 мм |
|
Длиннофокусный (телеобъектив) |
135-250 мм |
|
Сверхдлиннофокусный (супертелеобъектив) |
500 мм и выше |
В 3ds Max есть два типа камер: Target Camera (Нацеленная камера) и Free Camera (Свободная камера). Доступны камеры на вкладке Create в разделе Cameras командной панели (рис. 12.2).
Рис. 12.2. Вкладка Create, раздел Cameras командной панели
Отличаются эти два типа камер лишь способом установки. Свободная камера устанавливается одним щелчком на виде Front или Left, а нацеленная — нажатием левой кнопки мыши и растягиванием рамки, чтобы задать местоположение прицела на виде Top. Как выглядит нацеленная камера, вы можете видеть на рис. 12.3.
Рис. 12.3. Нацеленная камера
Настраивать нацеленную камеру удобнее. Можно выделить камеру и перемещать ее, а прицел будет оставаться на месте. Можно двигать и сам прицел (маленький кубический маркер в конце направляющей).
Когда камера установлена, необходимо включить «глаза камеры», то есть посмотреть, какой ракурс получился. Для этого сделайте активным перспективный вид и нажмите клавишу С (сокращение от слова Camera — камера).
Чтобы поменять фокусное расстояние камеры, выделите ее и перейдите на вкладку Modify. Сравните, как выглядит кадр с фокусным расстоянием 15 мм (рис. 12.4, слева) и 85 мм (рис. 12.4, справа).
Рис. 12.4. Кадры с разными фокусными расстояниями
Кроме фокусного расстояния, у камер есть и другие варианты настройки, которые можно сделать в свитке Parameters (рис. 12.5).
В раскрывающемся списке Type (Тип) можно выбрать тип камеры.
В разделе Environment Ranges (Диапазоны видимости) находятся счетчики Near Range (Ближний диапазон) и Far Range (Дальний диапазон), которые задают границы начала и конца видимости, используемые при визуализации сцен с эффектами видимости, например эффект тумана, глубина резкости и др.
В разделе Clipping Planes (Плоскость отсечения) счетчики Near Clip (Ближняя секущая плоскость) и Far Clip (Дальняя секущая плоскость) позволяют установить диапазон трехмерного пространства, за пределами которого не будут отображаться и визуализироваться при обсчете объекты в видовых окнах. Это может потребоваться в сложных объемных сценах (например, при визуализации интерьера помещения).
Рис. 12.5. Дополнительные варианты настройки камеры
Когда камера установлена и включен «глаз камеры», обычная панель управления видовыми окнами изменяется (рис. 12.6).
Ш0ШШ
о
i>
Рис. 12.6. Панель управления окном камеры
1. Dolly Camera (Наезд/Отъезд камеры) — перемещение камеры по оси луча зрения к остающейся неподвижной точке цели, причем величина поля зрения не меняется. Этот прием удобен для детального показа фрагмента видимой части сцены без изменения ее перспективы.
Dolly Target (Наезд/Отъезд точки цели) — аналогичные действия с точкой цели без изменения положения камеры.
Dolly Camera+Target (Наезд/Отъезд камеры и точки цели) — одновременное перемещение камеры и ее цели вдоль оси луча зрения с сохранением постоянного расстояния между ними.
2. Perspective (Перспектива) — перемещение камеры к точке цели вдоль оси луча зрения с сохранением размера поля (угла) зрения постоянным. Чаще всего эта кнопка служит для коррекции искажений изображения, связанных с большим значением поля зрения.
3. Roll Camera (Наклон камеры) — поворот камеры вокруг оси луча зрения на величину от 0 до 360°.
4. Zoom Extents All (Сцена целиком) — автоматический подбор оптимального масштаба во всех видовых окнах, кроме окна камеры.
5. Field-of-View (Поле зрения) — изменение ширины поля зрения, при этом положение камеры и цели остается постоянным. При больших (близких к 90° и более) значениях этого параметра происходят сильные искажения перспективы.
6. Truck Camera (Слежение камеры) — перемещение камеры совместно с точкой цели параллельно плоскости поля зрения с сохранением угла зрения и расстояния от камеры до цели неизменными.
7. Orbit Camera (Вращение камеры по орбите) — поворот камеры вокруг точки цели без изменения расстояния между ними. Этот инструмент применяется для визуальной настройки высоты подъема и угла зрения камеры, а также для «облета» камеры вокруг цели.
Orbit Target (Вращение цели по орбите) — поворот точки цели вокруг камеры, то есть круговое панорамирование трехмерной сцены.
8. Maximize Viewport Toggle (Развернуть окно на весь экран).
Если необходимо сосредоточить внимание зрителя на каком-то определенном объекте сцены, можно воспользоваться эффектом изменения глубины резкости. Резкой останется лишь та часть кадра, которая попадает в фокус, а остальное изображение будет размыто. В качестве примера возьмем шахматную доску с фигурами. На рис. 12.7 представлен результат простой визуализации. Все фигуры прорисованы с одинаковой резкостью.
Если изменить глубину резкости, то можно оставить резкой только одну фигуру, а остальные размыть (рис. 12.8). Таким образом, внимание зрителя невольно фокусируется на центральной фигуре.
Рис. 12.7. Простая визуализация, резкость всех фигур одинакова
Рис. 12.8. Изображение после изменения глубины резкости
Изменение глубины резкости происходит следующим образом:
1. Установите камеру, подберите подходящий ракурс.
2. Выберите в главном меню команду Rendering ► Effects.
3. В открывшемся окне щелкните на кнопке Add (Добавить).
4. Выберите эффект Depth of Field и щелкните на кнопке OK.
5. Появится свиток Depth of Field Parameters, позволяющий задать параметры эффекта (рис. 12.9).
6. Щелчком мыши нажмите кнопку Pick Cam (Указать камеру) и щелкните на камере в любом видовом окне.
7. Щелчком мыши нажмите кнопку Pick Node (Указать центр фокусировки) и щелкните на объекте в любом видовом окне.
8. Визуализируйте сцену.
Рис. 12.9. Свиток Depth of Field Parameters
Рассмотрим некоторые варианты настройки эффекта Depth of Field.
Раздел Focal Point (Точка фокусировки):
> Focal Node (Центр фокусировки) — этот переключатель позволяет задать объект, который будет играть роль центра фокусировки (для выбора объекта нужно щелчком нажать кнопку Pick Node и щелкнуть на объекте в любом видовом окне);
> Use Camera (Использовать камеру) — при установке этого переключателя используется фокусное расстояние камеры, имя которой выбрано в списке раздела Cameras (Камеры).
В разделе Focal Parameters (Параметры фокусировки) тоже есть два переключателя. Первый из них, Custom (Специальные), позволяет настроить глубину резкости с помощью счетчиков (при щелчке на кнопке с изображением замка значения в первых двух счетчиках остаются одинаковыми):
> Horiz Focal Loss (Расфокусировка по горизонтали) — степень расфокусировки изображения в горизонтальном направлении в диапазоне от 0 до 100 %;
> Vert Focal Loss (Расфокусировка по вертикали) — степень расфокусировки изображения в вертикальном направлении в диапазоне от 0 до 100 %;
> Focal Range (Диапазон фокусировки) — расстояние от центра фокусировки, в пределах которого объекты будут оставаться в фокусе;
> Focal Limit (Предел расфокусировки) — расстояние от центра фокусировки, на котором достигается максимальное значение расфокусировки.
Флажок Affect Alpha позволяет включить режим воздействия эффекта расфокусировки на альфа-канал (канал прозрачности).
Источники света
Самым сложным и самым долгим этапом в создании 3D-графики является постановка света. Этому можно посвятить целую книгу. В этой главе я постараюсь изложить самую необходимую информацию, для того чтобы вы могли поставить свет сначала в небольшой сцене. Мы рассмотрим основное правило освещения близких ракурсов с помощью нескольких стандартных источников.
Источники света — это вспомогательные объекты, которые позволяют вам осветить сцену так, как вы считаете нужным. С их помощью можно сделать сцену таинственно-мрачной или ярко освещенной, можно акцентировать внимание на каком-либо объекте или, наоборот, скрыть его. По умолчанию сцену освещает базовый свет. Как только вы поставите хотя бы один источник света, базовый свет выключится. Все источники света расположены на вкладке Create в разделе Lights командной панели. Начиная с 3ds Max 2009 по умолчанию выделена группа фотометрических источников.
Рис. 13.1. Раздел
Lights командной панели
Раскройте список и выберите тип Standard (рис. 13.1).
Типы стандартных источников света:
> Omni (Всенаправленный) — источник света располагается в точке и излучает свет во всех направлениях трехмерного пространства сцены. Такой осветитель еще называют
точечным.
> Target Spot (Нацеленный прожектор) — источник света располагается в точке и излучает свет в виде конуса или
пирамиды с вершиной в точке излучения. У такого прожектора есть прицел, задающий направление лучей.
> Target Direct (Нацеленные параллельные лучи) — аналогичный предыдущему источник света, излучающий не точкой, а плоскостью. Такой осветитель можно представить в виде параллелепипеда или цилиндра.
> Free Spot (Свободный прожектор) — источник света, аналогичный нацеленному прожектору, но без точки цели. Направление светового луча изменяется вращением осветителя.
> Free Direct (Свободные параллельные лучи) — аналогичный предыдущему источник света, излучающий не из точки, а из плоскости (как Target Direct).
> Skylight (Небесный свет) — свет испускается небесным куполом.
Чтобы поставить в сцене источник света, щелкните на кнопке с названием источника, затем расположите указатель мыши в видовом окне (обычно используется окно Тор) и выполните щелчок левой кнопкой мыши. Описанный способ подходит для всех источников, кроме нацеленных, для которых необходимо вместо щелчка нажать левую кнопку мыши и, не отпуская ее, указать положение точки цели, а только потом отпустить. После построения сделайте один щелчок правой кнопкой мыши, чтобы выйти из режима построения.
Чтобы рассмотреть основные свойства источников света, создайте простую сцену, показанную на рис. 13.2. Постройте объект Box и расположите на нем объект Sphere. На виде Front из правого верхнего угла направьте на сферу нацеленный прожектор Target Spot. Включая и выключая тот или иной из режимов в свитке General Parameters (см. далее), визуализируйте сцену, потому что только при визуализации можно оценить освещение. В видовых окнах освещение показывается неточно, теней не видно.
Рис. 13.2. Вид Front, источник Target Spot направлен на сферу немного под углом
Все стандартные источники света имеют аналогичные варианты настройки. Рассмотрим их на примере источника Target Spot. Выделите этот источник и перейдите на вкладку Modify. Самый первый свиток, General Parameters, обеспечивает возможность задания основных параметров источника света (рис. 13.3).
Раздел Light Type: Light Type — включение/выключение источника света в случае, когда источник надо отключить, не удаляя его при этом из сцены; Targeted — включение/отклю-чение прицела.
В разделе Shadows флажок On служит для включения и вы
ключения режима тени. Если режим теней включен, можно Рис. 13.3. Свиток
выбрать нужный метод расчета тени в списке: General Parameters
> Shadow Map — самые простые тени, очень высока скорость расчета, но не учитывается прозрачность объектов;
> Ray Traced Shadows — более совершенный, но требующий больше времени метод расчета, при котором учитывается прозрачность объектов, а объекты имеют всегда четкие и немного рваные края;
> Adv Ray Traced — этот метод похож на предыдущие, но позволяет сглаживать края (в разумных пределах), требуя больше времени;
> Area Shadows — самые качественные тени, полностью учитывающие все возможные тонкости (включая физический размер источника света), — это единственный способ получить абсолютно реалистичную тень от объекта, но он требует огромных затрат времени;
> Mental Ray Shadow Map — тени требуют использования дополнительного модуля визуализации Mental ray, встроенного в 3ds Max.
Кнопка Exclude позволяет лишить освещения и/или тени любой объект сцены. При щелчке на этой кнопке открывается дополнительное диалоговое окно, в котором можно выбрать исключаемые объекты (рис. 13.4).
Рис. 13.4. Окно Exclude/Include позволяет лишить объект освещения и тени
Для того чтобы исключить объект, выделите его в левом поле и щелчком на верхней кнопке со стрелками перебросьте в правое поле. Над правым полем есть переключатели, которые позволяют лишить объект освещения (Illumination), тени (Shadow Casting) или того и другого одновременно (Both).
Если нужно вернуть объекту свет и тень, перебросьте его обратно в левое поле щелчком на нижней кнопке со стрелками. Свиток Intensity/Color/Attenuation предназначен для настройки интенсивности света (рис. 13.5).
В счетчике Multiplier задается мощность света в неких абстрактных единицах (множителях).
Белый прямоугольный цветовой образец справа, показывающий оттенки света, обычно остается белым.
■ Intensity/Color/Attenuatron
Multipier: [l/j
-Decay-----------------
Type: |None
Start!|40,0 t| Г” Show
|
rrcdl MllEIUdULXI Г Use Start: Г Show End: |
U,U £| w 11 |
|
Г Use Start: Г” Show End: |
8o,o :| 200,0 Cj |
Рис. 13.5. Свиток Intensity/Color/ Attenuation
В разделе Decay задается затухание. По умолчанию в списке Type в качестве типа затухания выбран вариант None (нет затухания). В таком случае источник светит бесконечно далеко без снижения мощности света с расстоянием. Для освещения ближних ракурсов это не важно, а вот для постановки света в интерьерах играет огромную роль в общей освещенности сцены. Поэтому в интерьерах для источников обычно выбирается тип Inverse (затухание обратно пропорциональное расстоянию) или Inverse Square (затухание обратно пропорциональное квадрату расстояния).
Раздел Near Attenuation позволяет задать параметры ближнего затухания света (в начале конуса света): Use — включение/выключение затухания; Show — вклю-чение/выключение режима показа дальности затухания при отсутствии выделения; Start — начало затухания; End — конец затухания.
Раздел Far Attenuation позволяет задать параметры дальнего затухания света (в конце конуса). Варианты настройки здесь аналогичны предыдущему.
Свиток Spotlight Parameters есть только у источника Spot. В этом свитке можно задать размеры конуса света (рис. 13.6). Счетчик Hotspot/Beam (Горячее пятно) определяет размер внутреннего конуса, в котором освещенность составляет 100 %, а счетчик Falloff/Field (Спад освещенности) — размер внешнего конуса. Чем больше разница между этими двумя значениями, тем мягче переход от света к тени, и наоборот. Измеряются эти параметры в градусах верхнего угла конуса.
Дополнительные варианты настройки, которые могут пригодиться при постановке света, находятся в свитке Advanced Effects (рис. 13.7).
Рис. 13.6. Свиток Spotlight Parameters
Рис. 13.7. Свиток Advanced Effects
В счетчике Contrast указывается контраст в освещенности (обычно вводится значение 0).
Счетчик Soften Diff. Edge позволяет задать степень смягчения краев света, образующихся при пересечении с другим источником (оптимальный вариант — значение 50). Флажок Diffuse включает режим освещенности объекта. Если флажок сбросить, объект будет черным.
Флажок Specular включает на объекте блики от источника света. При постановке отраженного света флажок сбрасывается. С помощью раздела Projector Map (Карта прожектора) можно добавить черно-белую карту, предназначенную для имитации сложного луча света, например света, проходящего через жалюзи или через листву деревьев.
Рис. 13.8. Свиток
Shadow Parameters
Наиболее важными параметрами теней являются цвет и плотность тени. Для их настройки в свитке Shadow Parameters есть цветовой образец Color и счетчик Dens (рис. 13.8).
Постановка света в BD-графике
Освещение — чрезвычайно важный аспект, который надо тщательно обдумывать при проектировании как реалистичных, так и стилизованных работ. Это не только средство осветить сцену, свет создает атмосферу и настроение сцены и является ключевой составляющей ее эстетического восприятия. Даже человек, уже имеющий опыт работы в 3ds Max, не сможет поставить свет без пробных экспериментов. Нет такой схемы, которая подходит на все случаи жизни. Для каждой отдельной сцены придется искать свой вариант освещения. Но есть один очень удобный подход, который поможет вам расставить источники правильно.
Классический вариант
Очень часто источники света расставляются треугольником. Этот метод освещения используется не только в трехмерной графике, но и в кино, фотографии и театральном деле. Во многих случаях такая расстановка, называемая также трехточечной, служит основой для более сложных осветительных систем. Чаще всего этот вариант выбирают, когда надо осветить отдельный объект или компактную группу объектов, и он может с успехом использоваться в программах трехмерной графики.
В базовой расстановке содержатся три источника света: основной, контровой и заполняющий. Каждый из этих источников решает свои задачи.
Рассмотрим метод треугольника на примере освещения одного объекта, например груши. На рис. 13.9 груша освещена базовым светом, предлагаемым по умолчанию. Попробуем сделать картинку более «живой», включив три источника света.
Основной свет, как видно из названия, является основным светом в сцене. Обычно этот источник ставят в сцене первым. Чаще всего им является источник Target Spot. Его мощность (Multiplier) равна 1, он отбрасывает тени, дает блики. Но, как видно на
рис. 13.10, одного источника недостаточно, потому что с теневой стороны появляется провал — плохо видно левую часть объекта. Для этого ставится второй источник.
Рис. 13.10. Объект освещен только основным светом
Чтобы передать объем объекта, ставится еще один источник — источник контрового света. Иногда его еще называют обратным, или силуэтным. Он решает две главные задачи. Во-первых, он добавляет глубину сцене, отделяя объект переднего плана от фона, что важно, если фон достаточно сложно организован. Во-вторых, он призван осветить контуры объекта. Источник обратного света обычно располагается позади и выше объекта и направлен точно против камеры. Чаще всего его мощность выше, чем заполняющего и ключевого источников (параметр Multiplier задается равным 1,5-2). Тени и блики отключаются. И еще одна важная деталь. Чтобы на поверхности не было лишних световых пятен, ее нужно исключить из освещения, щелкнув на кнопке Exclude в свитке General Parameters (см. рис. 13.3). На рис. 13.11 объект освещен двумя источниками света. Сравните этот рисунок с рис. 13.9, на котором установлен только базовый свет. Разница очевидна.
Рис. 13.11. Объект освещен основным и контровым светом
При необходимости можно поставить еще один источник — заполняющий. Главная роль этого света — добавить освещения, ослабить контраст и выявить детали, находящиеся в тени объекта. Заполняющий свет должен быть слабее и располагаться на противоположной стороне от основного. Обычно для заполняющего света ставится источник Omni мощностью 0,2-0,5. Этот источник не должен отбрасывать теней и не должен давать бликов на объекте. Чтобы не было бликов, сбросьте флажок Specular в свитке Advanced Effects (см. рис. 13.7).
Чтобы легче было работать с источниками света и настраивать освещенность, в 3ds Max есть специальное окно, в котором отражены все присутствующие в сцене источники и их свойства (рис. 13.12). Вызвать это окно можно через главное меню командой Tools ► Light Lister. Свойства источников можно менять непосредственно в этом окне.
Рис. 13.12. Окно настройки источников света
Важно понимать, что описанный классический метод постановки света вовсе не является единственно верным. Источник основного света совсем не обязательно является таковым, а заполняющий или контровой свет могут и вовсе отсутствовать. Стандартный треугольник — всего лишь база для сложных расстановок источников. Приведу некоторые из наиболее популярных вариантов освещения: фронтальное, боковое, обратное и высококонтрастное.
Фронтальное освещение
Фронтальное освещение встречается весьма часто и очень похоже на базовую треугольную расстановку (рис. 13.13). В этом случае основной источник света ставится примерно там же, где и камера, освещая объект со стороны зрителя. Тени от объектов отбрасываются назад. Если применяется фронтальное освещение, то есть опасность, что ваша сцена будет выглядеть плоской из-за отсутствия переходов от света к тени на объекте. Поэтому лучше размещать свет хотя бы под небольшим углом к оси камеры.
Рис. 13.13. Фронтальное освещение
Боковое освещение
Боковое освещение характеризуется тем, что основной источник света располагается слева или справа от объекта (перпендикулярно к оси камеры). Такой способ хорошо подчеркивает контур объекта, но должен применяться аккуратно, чтобы не получить «одностороннюю» композицию, так как тени при таком способе освещения получаются длинными, а все объекты сцены освещены с одной стороны (рис. 13.14).
Обратное освещение
Обратное, или силуэтное, освещение существенно отличается от стандартных вариантов освещения, описанных ранее (рис. 13.15). В то время как фронтальное и боковое освещение призваны обратить внимание зрителя на текстуру и объем предмета, обратное подчеркивает его силуэт. Объекты, а особенно персонажи, освещенные таким образом, часто выглядят таинственно и даже страшновато.
Высококонтрастное освещение Высококонтрастное освещение означает большой контраст между светлыми и темными участками сцены. Этот способ назван так потому, что в нем применяется очень слабый заполняющий свет или же его нет совсем. Такой прием обеспечивает высокий контраст между освещенными и затененными областями сцены. Например, на рис. 13.16 основной источник света освещает объект с одной стороны, вторая же, почти полностью затененная, подчеркнута с помощью обратного света.
Рис. 13.14. Боковое освещение
Рис. 13.15. Силуэтное освещение
Рис. 13.16. Высококонтрастное освещение
Освещение сцены из нескольких объектов
Чаще всего в композицию входит несколько объектов. Откройте сцену «Натюрморт», которую мы строили в главе 10. Поставьте свет, придерживаясь следующей последовательности действий.
Освещение любой сцены начинается с основного источника. Расположите его таким образом, чтобы было видно отбрасываемые тени, но чтобы они не были слишком длинными. Лучше всего использовать источник Target Spot.
1. Установите источник не точно сверху, а немного под углом к сцене (см. рис. 13.2).
2. Вторым моделируется заполняющий свет. Для него обычно используется источник Omni мощностью 0,2-0,5. Можно источник заполняющего света поставить немного ниже всей сцены и включать режим показа теней, тогда он будет светить через объекты. Не забудьте сбросить флажок Specular для этого источника, чтобы исключить блики (см. рис. 13.7).
3. В последнюю очередь ставится обратный свет, обычно для него выбирается источник Target Spot. Для большой сцены одного источника обратного света может быть мало, поэтому их ставится два или три. Для того чтобы не получались засветы, объекты исключаются из освещения с помощью кнопки Exclude (см. рис. 13.3). Из всех контровых источников исключается поверхность, на которой лежат объекты, иначе на ней будут лишние световые пятна.
На рис. 13.17 приведен пример освещения сцены натюрморта с использованием четырех источников (один ключевой, один заполняющий, два контровых).
Рис. 13.17. Освещение сцены с помощью четырех источников
Мягкость света
Чаще всего при постановке стандартных источников получается резкий свет. Распознать его можно по резким границам перехода от освещенной области к теневой, а также по жестким краям теней. Пример приведен на рис. 13.17. Создать мягкий свет, используя стандартные источники, намного сложнее. Тени при мягком свете рассеянные, а граница перехода от световой области к теневой менее отчетлива. Для имитации мягкого света рекомендуется увеличивать область спада с помощью счетчика Falloff и уменьшать область горячего пятна с помощью счетчика HotSpot (см. рис. 13.6). По умолчанию угол внутреннего конуса горячего пятна составляет 43°, а внешнего — 45°. Таким образом, получается очень резкая граница перехода от света в тень (рис. 13.18).
Если же уменьшить область горячего пятна, а область спада увеличить, то граница перехода станет шире (рис. 13.19).
Рис. 13.18. Резкая граница перехода
от света к тени
Рис. 13.19. Мягкая граница перехода от све-
та к тени
Чтобы сделать мягкую тень, нужно в качестве метода расчета тени выбрать вариант Shadow Map (см. рис. 13.3). Среди параметров этого метода есть радиус размытости тени, который задается в пикселах карты в счетчике Sample Range свитка Shadow Map Params (рис. 13.20).
• - Shadow Map Params
Bias; 11,0 C| Sue;|512 C|
Sample Range: 14,0 _C]
Г Absolute Mop Bios
Г 2 Sided Shadows
Рис. 13.20. Свиток Shadow Map Params
По умолчанию этот радиус равен 4. Введите туда, например, значение 30, визуализируйте сцену и посмотрите на результат (рис. 13.21).
Рис. 13.21. Тень с мягким краем
Получилась тень с мягким краем, что более подходит для мягкого света.
Качество теней
Иногда при использовании теней, визуализируемых методом Shadow Map (Карта теней), в силу свойств этого метода тени получаются зазубренными. Чтобы исправить ситуацию, нужно увеличить размер карты. Делается это в свитке Shadow Map Params (см. рис. 13.20) с помощью счетчика Size (Размер). По умолчанию размер равен 512, но не всегда этого значения достаточно для получения гладкой тени. Если при визуализации тень выглядит зазубренной (рис. 13.22), то увеличьте значение размера до 1000.
Рис. 13.22. Тень с зазубренным краем
Проецируемый рисунок
С помощью черно-белого изображения (карты) можно превратить источник света в прожектор. Например, если изображение листа, показанное на рис. 13.23, добавить в источник, то получится очень интересный эффект (рис. 13.24).
Рис. 13.23. Карта для источника
Рис. 13.24. Освещение, полученное источником с картой
Таким образом имитируется свет, проходящий через жалюзи или листву деревьев.
Чтобы добавить карту в источник, нужно в свитке Advanced Effects (см. рис. 13.7) щелкнуть на кнопке None в разделе Projector Map и указать путь к файлу с изображением.
Так можно добавлять и цветные карты, тогда будет создаваться эффект света, проходящего через цветное стекло. Пример показан на рис. 13.25.
Рис. 13.25. К источникам света добавлена карта
Окраска света
С помощью свитка Intensity/Color/Attenuation (см. рис. 13.5) можно окрасить цвет, позволяет создать определенное настроение у зрителя, а иногда даже меняет смысл визуализируемой сцены.
В сцене могут быть использованы разные источники света с разной окраской, например свет от свечи или свет от цветных фонарей. За счет выбора подходящей окраски для каждого имитируемого источника света визуализируемые объекты приобретают более реалистичный вид. Пример показан на рис. 13.26, а также на рис. 26 цветной вклейки.
Рис. 13.26. К источникам света добавлен цвет
Это лишь основные варианты настройки стандартных источников света, но при их правильном применении вы сможете создать красивое изображение. Не жалейте времени на установку света, это всегда длительный процесс, но результат стоит потраченных усилий. Со светом картинка «оживает» и становится намного интереснее.
В значительной степени впечатление от созданной на компьютере сцены создается за счет выбора источников света и их организации. Освещение может быть ярким и свежим, многоцветным и праздничным, тонированным и переменчивым. Свет в сцене может быть спокойным и ровным или неровным и тревожащим. Подходов к освещению столько же, сколько областей, где используется свет.
Для постановки света в открытых сценах можно использовать стандартный источник света Skylight (Свет неба). Он дает рассеянный свет купола неба (рис. 14.1).
Рис. 14.1. Выбор источника Skylight
Устанавливается источник Skylight одним щелчком на виде Тор. Место его расположения роли не играет, главное, чтобы он не пересекался с геометрией (рис. 14.2). При визуализации картинка смотрится тускло, так как четких теней нет, свет рассеянный (рис. 14.3).
Чтобы изображение казалось более живым и реалистичным, необходимо добавить световой акцент, например свет солнца в ясный день. Для этого можно дополнить освещение, создаваемое источником Skylight, светом от какого-то стандартного осветителя, например Omni или Directional. Это позволит получить на изображениях объектов блики и явно выраженные тени. Тени тем не менее останутся полупрозрачными, создавая атмосферу яркого солнечного дня.
Рис. 14.2. Установка источника Skylight
Рис. 14.3. Сцена освещена одним источником Skylight
Установим стандартный источник типа Directional. Лучше, чтобы источник был направленный (типа Target Direct). Устанавливается он на виде Front. Направление света должно быть сверху на дом, немного под углом (рис. 14.4).
Рис. 14.4. Установка источника Target
Настройте параметры источника Target, обеспечивающего световой акцент:
> в счетчике Multiplier установите мощность от 0,8 до 1; в счетчиках Hotspot/Beam и Falloff/Field подберите размеры таким образом, чтобы полностью охватывать всю сцену; установите флажок Overshoot, чтобы на плоскости не была видна граница светового пятна;
> установите флажок Shadows (тип теней выберите любой);
> установите флажок Specular, чтобы получить зеркальные блики.
Визуализируйте сцену с помощью модуля Mental ray. То, что получилось у меня, представлено на рис. 14.5.
Рис. 14.5. Сцена освещена двумя источниками
Схема освещения экстерьера с помощью алгоритма Light Tracer
Очень хорошо работает с источником Skaylight алгоритм трассировки лучей Light Tracer. Картинка получается даже более контрастная, чем при использовании ви-зуализатора Mental ray.
Источники устанавливаются так же, как и в предыдущем случае. Отличие лишь в алгоритме визуализации. Но сначала вместо Mental ray нужно установить визуа-лизатор Scanline.
Для того чтобы сменить визуализатор, нужно выбрать команду Rendering ► Render Setup, развернуть свиток Assign Renderer и в строке Production щелкнуть на кнопке с многоточием (рис. 14.6).
Рис. 14.6. Смена визуализатора
В открывшемся окне нужно выбрать вариант Default Scanline Renderer и щелкнуть на кнопке OK (рис. 14.7).
Чтобы визуализация происходила с учетом света от источника Skylight, нужно подключить алгоритм Light Tracer. Сделать это можно с помощью команды меню Rendering ► Light Tracer. Откроется диалоговое окно (рис. 14.8).
Самое главное, что нужно сделать в этом окне, — подобрать количество лучей в счетчике Rays/Sample: для черновой визуализации достаточно значения 50, а для чистовой — 150-200. Это позволит сократить время визуализации. Для того чтобы
картинка была более светлой в тенях, можно задать число отскоков, введя значение 2 в счетчик Bounces . После этого можно визуализировать сцену.
Рис. 14.7. Выбор визуализатора Scanline
Рис. 14.8. Настройка алгоритма Light Tracer
Далее описаны все доступные для настройки параметры алгоритма Light Tracer.
В счетчике Global Multiplier задается общая мощность.
Флажок Sky Lights (Осветители неба) включает режим трассировки лучей от осветителей, имитирующих свет небосвода. В счетчике задается значение коэффициента усиления света небосвода.
Чем больше значение, заданное в счетчике Rays/Sample (Лучей на отсчет), тем качественнее визуализация. Для черновой визуализации достаточно значения в диапазоне 20-30, для чистовой — 150-250.
Счетчик Filter Size (Размер фильтра) определяет размер окна сглаживающего фильтра в пикселах.
Счетчик Ray Bias (Сдвиг лучей) позволяет немного сдвигать точки отражения лучей для исключения артефактов (например, отбрасывания объектом теней на самого себя).
С помощью цветового образца Color Filter (Светофильтр) можно задать любой оттенок цвета, отличный от белого, — в этом случае происходит дополнительное окрашивание всех объектов сцены.
С помощью цветового образца Extra Ambient (Дополнительная подсветка) можно задать любой оттенок цвета, отличный от черного, — в этом случае происходит дополнительная подсветка теневых областей всех объектов сцены.
При вводе в счетчик Bounces (Отражения) значения 1 рассчитываются возможные двукратные отражения лучей, что обеспечивает дополнительную подсветку теневых областей и цветовое окрашивание объектов отраженным светом.
Установка флажка Volumes (Объемные эффекты) заставляет программу рассматривать атмосферный эффект типа Volume Light (Объемный свет) как дополнительный источник света и трассировать испускаемые им лучи, а также рассчитывать ослабление лучей источников света при прохождении через области атмосферных эффектов типа Volume Fog (Объемный туман). Чтобы эти эффекты проявили себя на изображении, значение в счетчике Bounces (Отражения) обязательно должно быть больше нуля. В счетчике Volumes задается степень влияния света, излученного и пропущенного областями объемных эффектов, на общую освещенность сцены. В раскрывающемся списке Initial Sample Spacing (Начальный шаг разбиения) выбирается размер (в пикселах) элементарного участка, на которые разбивается изображение для первоначальной трассировки лучей. По умолчанию размер такого участка составляет 16x16 пикселов.
Счетчик Subdivision Contrast (Контраст разбиения) определяет пороговый контраст между участками изображения, при обнаружении которого дополнительно производится более мелкое разбиение этих участков.
В раскрывающемся списке Subdivide Down To (Разбивать до) выбирается минимальный размер участка изображения для адаптивного разбиения в пикселах. По умолчанию его размер составляет 1x1. Выбор большего значения ускоряет визуализацию за счет ухудшения качества картинки.
При установке флажка Show Samples (Показывать выборку) центры участков разбиения визуализируются в виде точек красного цвета, позволяя задать оптимальные параметры разбиения.
В заключение отмечу, что стандартный источник Skylight (Свет неба) совместно с алгоритмом расчета глобальной освещенности Light Tracer (Трассировщик света) способен давать отличные результаты при визуализации трехмерных сцен. Он может использоваться и как единственный источник освещения, позволяя воспроизводить правдоподобную атмосферу пасмурного дня, и в комбинации с другими стандартными источниками, создавая атмосферу яркого солнечного света.
Примеры постановки света с помощью источника Light Tracer можно найти на цветной вклейке (см. рис. 14, 17, 19, 31, 32).
Для сравнения результатов визуализации Light Tracer и Mental ray можно использовать окно RAM Player.
1. Визуализируйте сцену, освещенную источником Light Tracer.
2. Не закрывая окно FrameBoofer (окно с изображением), выберите в главном меню команду Rendering ► Compare Media in Ram Player. Откроется окно, показанное на рис. 14.9.
Рис. 14.9. Сравнение двух изображений
3. В разделе Channel A щелкните на кнопке с изображением чайника и в открывшемся окне щелкните на кнопке OK. В окно RAM Player загрузится визуализированная картинка.
4. Не закрывая окно RAM Player, визуализируйте сцену с помощью модуля Mental ray.
5. Не закрывая окно FrameBoofer, переключитесь в окно RAM Player, в разделе Channel В щелкните на кнопке с изображением чайника и в открывшемся окне щелкните на кнопке OK. В окно RAM Player загрузится вторая визуализированная картинка.
6. Двигая мышью треугольники, сравните картинки.
Для большей наглядности ракурсы картинок должны быть одинаковыми.
При освещении вечернего экстерьера в качестве основного источника можно оставить Skylight, только его мощность нужно уменьшить до 0,5-0,8 единицы, введя соответствующее значение в счетчик Multiplier (рис. 14.10).
Рис. 14.10. Настройка источника Skylight для вечернего освещения
Остальные источники расставляются так, чтобы они были направлены на фасад здания и давали световое пятно (рис. 14.11). Чаще всего при этом используются источники типа Free Spot (Свободный прожектор). Копируйте источники как образцы, тогда вам проще будет их настраивать.
Рис. 14.11. Расстановка источников для подсветки фасадов
У источника Spot в свитке Spotlight Parameters нужно подбирать значения угла раскрытия конусов в счетчиках Hotspot и Falloff для придания световому пятну эффекта мягкости (рис. 14.12). Чем больше разница между этими значениями, тем мягче граница.
Рис. 14.12. Настройки источника Spot
Для просмотра сводной информации обо всех источниках света в сцене можно открыть специальное окно командой Tools ► Light Lister (рис. 14.13).
Рис. 14.13. Окно Light Lister с описанием всех источников в сцене
У всех источников должен быть включен режим отбрасывания тени.
Для того чтобы свет шел из входа в здание, я разместила в проходе источник света Omni и при его настройке в качестве алгоритма затухания в разделе Decay выбрала вариант Inverse (Обратно пропорционально расстоянию), а мощность увеличила до 150.
Результат постановки света можно видеть на рис. 14.14, а также на рис. 18 и 19 цветной вклейки.
Для создания фона в экстерьере часто используется градиент. Давайте рассмотрим, как это делается.
1. Выберите в меню команду Rendering ► Environment.
2. В разделе Environment Map щелкните на кнопке None и в открывшемся окне выберите вариант Gradient.
Рис. 14.14. Результат визуализации вечернего освещения
3. Откройте окно редактора материалов, нажав «горячую» клавишу М.
4. Перетащите кнопку Gradient с вкладки Environment (рис. 14.15) в пустой слот редактора материалов как образец.
5. В списке Mapping выберите режим проецирования Screen (рис. 14.16).
Рис. 14.15. Карта Gradient в разделе Environment Map
Рис. 14.16. Настройка карты Gradient в редакторе материалов
6. Настройте цвета градиента в редакторе материалов.
7. При желании можно добавить карту Bitmap с изображением облаков, причем чаще всего ее добавляют к образцу Color # 1.
Если необходимо показать текущий проект заказчику, а работа только начата, еще не готовы материалы, не поставлен свет, то... есть выход!
С помощью модуля Mental ray можно быстро визуализировать любую сцену с од-ним-единственным материалом и без источников света.
1. Создайте стандартный материал и добавьте ему в канал Diffuse карту Ambient/ Reflective Occlusion (рис. 14.17).
2. Настройте карту. Для этого в счетчике Samples увеличьте значение до 64, а значение в счетчике Max distance подберите под свой проект. Это может быть и 0, и 1000, и 5000 мм — все зависит от того, насколько светлую картинку вы хотите получить (рис. 14.18).
Рис. 14.17. Добавление карты Ambient в канал Diffuse
Рис. 14.18. Настройка карты Ambient в редакторе материалов
3. Для светлости материалу можно добавить эффект самосвечения, введя в счетчик
Color в разделе Self-Illumination значение в диапазоне 50-100 (рис. 14.19).
4. Откройте окно Render-Setup из меню Rendering и выберите вверху вкладку Processing. Флажком Enable включите режим Material-Override и перетащите созданный материал на кнопку None как Instanse. Благодаря этому действию все объекты сцены будут визуализироваться с одним материалом. После визуализации флажок можно будет сбросить.
Shader Basic Parameters
|Blinn
F Whe Г 2-Sided F Face Map F Faceted
Dtnn Оаяс Parameters
|
[-Self Ilkjmnobon----------- | |
|
|-j= Ambient: |___________| Diffuse: | | m| Specular: | |
|F color [so ;| | |
|
Opaoty:|inn t| |
- Specular Htqhbah ts--------------
Speculai Level; |O * |
Glossiness: l^- Cj J
Soften; |0,l C1
Рис. 14.19. Настройка самосвечения
5. Визуализируйте сцену с помощью модуля Mental ray, для скорости выключив режим Final Gather. Результат показан на рис. 14.20.
Рис. 14.20. Результат визуализации без света
Материал Matte/Shadow является очень полезным и незаменим при внедрении трехмерной графики в фотографию и при маскировании объектов. Материал Matte/ Shadow способен «заставить» поверхность принять тени и блокировать другие объекты сцены позади тени. Объект, которому присвоен материал Matte/Shadow, становится «дырой» в сцене, которая отсекает любую геометрию позади себя и проявляет фон. Подобное качество позволяет отображать объекты на элементы фонового образа. Однако этот тип материала доступен только при использовании визу-ализатора Scanline. Напомню, что выбрать визуализатор Scanline можно через главное меню командой Rendering ► Render Setup.
Основная настройка этого материала происходит в свитке Matte/Shadow Basic Parameters.
Флажок Opaque Alpha (Непрозрачность в альфа-канале) включает режим помещения матового материала в альфа-канал визуализируемого изображения. Если флажок сброшен, альфа-канал в результирующем изображении формироваться не будет.
Флажок Apply Atmosphere (Применить атмосферные эффекты) включает режим формирования атмосферной дымки применительно к объекту с матовым материалом. Способ формирования дымки выбирается с помощью переключателей:
> At Background Depth (На глубине фона) — метод двумерной визуализации дымки, при котором сначала формируется дымка, а затем тени, которые не ослабляются действием дымки;
> At Object Depth (На глубине объекта) — метод трехмерной визуализации дымки, при котором сначала формируются тени, а затем дымка.
Флажок Receive Shadows (Воспринимать тени) нужно установить, чтобы матовый материал был способен воспроизводить тени, отбрасываемые на него объектами сцены. Значение в счетчике Shadow Brightness (Интенсивность тени) определяет степень прозрачности тени: при значении 0 тени полностью непрозрачны, при значении 1 тени отсутствуют.
Для подбора цвета тени служит цветовой образец Color (Цвет).
Флажок Affect Alpha (Тени в альфа-канале) становится доступным только при включении альфа-канала, заставляя алгоритм визуализации формировать в альфаканале выходного изображения тени, падающие на матовый материал.
Материал Matte/Shadow предоставляет множество инструментов управления композицией, поскольку тень можно визуализировать, не включая геометрию, принимающую тень. Например, предположим, у нас есть фотография местности, в которую нужно встроить коттедж.
1. Установите фотографию в качестве фона командой Rendering ► Environment.
2. Чтобы сделать фон видимым, в окне перспективного вида выполните команду Views ► Environment Background.
3. Подберите ракурс, согласованный с фоновой фотографией. Это лучше всего делать в окне перспективного вида.
4. Установите источники света так, чтобы тень совпадала с тенью на фотографии. Визуализируйте сцену. Естественно, тени видно не будет, потому что тень на фоне не отображается.
5. Создайте плоскость Plane и расположите ее таким образом, чтобы она на фотографии была согласована с землей (рис. 14.21). Визуализируйте сцену, и вы увидите тень на плоскости (рис. 14.22).
6. Откройте редактор материалов и создайте материал Matte/Shadow. По умолчанию у него будут установлены все нужные флажки (рис. 14.23). Флажок Receive Shadows дает возможность скрыть объект, а значение Shadow Brightness управ-
ляет степенью черноты отбрасываемой тени. Назначьте материал плоскости и визуализируйте сцену.
Рис. 14.21. Окно перспективного вида с включенным фоном
Рис. 14.22. Визуализация без материала Matte/Shadow
Рис. 14.23. Настройка материала Matte/Shadow
В результате получится изображение с тенью от коттеджа на траве (рис. 14.24). Изображение в цвете можно увидеть на рис. 20 цветной вклейки.
Рис. 14.24. Благодаря материалу Matte/Shadow на фоновом изображении видна даже тень от коттеджа
Несмотря на визуальное правдоподобие освещения, создаваемого источником света Skylight (Свет неба), оно не является физически точным. К тому же источник Skylight нельзя использовать внутри замкнутого пространства, то есть в интерьере. Чтобы точно воспроизвести освещенность сцены при заданной мощности светильников (например, в задачах интерьерного моделирования) следует пользоваться фотометрическими осветителями.
Фотометрические осветители рекомендуется использовать либо с алгоритмом расчета освещенности Radiosity, либо с визуализатором Mental ray. В этой книге мы ограничимся изучением визуализатора Mental ray.
Фотометрические осветители подобны стандартным, однако они позволяют точно воспроизводить освещенность, цвет и пространственное распределение силы света, свойственные реальным источникам света, будь то обычная лампочка накаливания, люминесцентная лампа дневного света или солнце. Свет, испускаемый фотометрическими осветителями, всегда затухает обратно пропорционально квадрату расстояния до освещаемой поверхности. Характеристики света, испускаемого фотометрическими источниками, задаются в действующих физических единицах, таких как канделы (cd), люмены (lm) или люксы (lx). Фотометрические источники
следует применять в сценах, выстроенных в реальном масштабе с использованием реальных единиц измерения, например миллиметров или сантиметров.
Рис. 15.1. Фотометрические источники света
Как показано на рис. 15.1, фотометрические источники света доступны на вкладке Create (Создать) командной панели при выборе в раскрывающемся списке разновидностей объектов варианта Photometric (Фотометрические).
Типы фотометрических источников:
> Target Light — нацеленные источники;
> Free Light — свободные источники;
> mr Sky Portal — поверхностный источник, имитирующий свет неба из окна для модуля Mental ray.
При создании источника 3ds Max предложит выбрать контроль экспозиции в окне Photometric Light Creation (рис. 15.2). В этом окне для контроля экспозиции предлагается вариант mr Photographic Exposure Control для Mental ray (или Logarithmic Exposure Control для Radiosity). Щелкните на кнопке No. В процессе постановки света режим контроля экспозиции можно будет включить и изменить его параметры.
Рис. 15.2. Окно Photometric Light Creation
После установки фотометрического источника в свитке Templates (Шаблоны) можно выбрать шаблон для автоматической настройки всех параметров (рис. 15.3). Здесь предлагаются распространенные источники разной мощности, например галогеновые или флуоресцентные лампы.
Для ручной настройки источников предназначены остальные свитки. Например, в свитке General Parameters в раскрывающемся списке Light Distribution (Type) можно выбрать вариант распределения лучей (рис. 15.4):
> Spotlight (Конус);
> Uniform Diffuse (Поверхность);
> Uniform Spherical (Сфера);
> Photometric Web (Подгружаемый из файла).
Пример использования варианта Photometric Web показан на рис. 13 цветной вклейки (на стене видны световые пятна от источника Recessed 250W Wallwash).
Свиток Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/Затухание) показан на рис. 15.5.
В разделе Color (Цвет) настраивается цвет света фотометрического осветителя:
> в раскрывающемся списке можно выбрать один из пятнадцати вариантов цвета стандартных светильников (табл. 15.1), цветовой образец справа от переключателя Kelvin (Кельвины) показывает оттенок выбранного цвета;
> при установке переключателя Kelvin (Кельвины) можно задать в счетчике цветовую температуру моделируемого светильника в кельвинах (табл. 15.2), при этом цветовой образец показывает оттенок выбранного цвета;
|- Intensity/Color/Attenuation |
Color
О | Do5 Ilununant (Refer* |*>|
О Kelvin: | g |
Filter Color:|
Рис. 15.3. Свиток
Templates
Рис. 15.4. Свиток General
Parameters
^Iiileibily----
®cd Oixat
|isoo.o g ji:c: c g
Dimming
Kesultng intensity:
1500.0 cd
□ I::': :1 8 %
I— incandescent lamp color
*— shift when dimming
Far Attenuation —
□ Use Start:|2UJ2.un §
□ Show End: ] 5080. On §
Рис. 15.5. Свиток Intensity/Color/ Attenuation для фотометрического источника света
> цветовой образец Filter Color (Цвет фильтра) позволяет дополнительно настроить цвет воображаемого фильтра, помещаемого перед осветителем и влияющего на цвет итогового освещения.
Раздел Intensity (Интенсивность) позволяет задать силу света точечного фотометрического источника:
> lm (lumen) — при установке этого переключателя в расположенном под ним счетчике задается световой поток источника в люменах;
> cd (candela) — при установке этого переключателя в расположенном под ним слева счетчике задается сила света источника, то есть световой поток, приходящийся на единицу телесного угла пространственной области излучения и измеряемый в канделах;
> lx at (lux at) — при установке этого переключателя в расположенном под ним слева счетчике задается освещенность поверхности в люксах на расстоянии от источника, указанном в поле справа (один люкс соответствует световому потоку в один люмен, приходящемуся на один квадратный метр освещаемой поверхности).
При установке флажка в разделе Dimming (Затемнение) сила света фотометрического источника ослабевает в зависимости от коэффициента ослабления, который задается в счетчике в процентах.
При установке флажка Use в разделе Far Attenuation (Дальнее затухание) можно указать расстояние, на котором начинается затухание, и расстояние, на котором источник полностью затухает.
В свитке Shape/Area Shadows (Форма/Область тени) можно выбрать форму источника освещения (рис. 15.6).
Таблица 15.1. Цвета фотометрических источников света
|
Название |
Цвет |
|
Cool White |
Холодный белый |
|
Custom |
Любой цвет |
|
D65White |
Белый |
|
Daylight Fluorescent |
Белый с легкой серой примесью |
|
Fluorescent |
Флуоресцентный |
|
Halogen |
Галогенный |
|
HIGH Pressure Sodium |
Желто-коричневый |
|
Incandescent |
Раскаленный добела |
|
Low Pressure Sodium |
Светло-оранжевый |
|
Mercury |
Бело-зеленый |
|
Metal Halide |
Металлический |
|
Phosphor Mercury |
Светло-зеленый |
|
Quartz |
Кварцевый |
|
White Fluorescent |
Белый |
|
Xenon |
Ксенон |
Таблица 15.2. Цветовые температуры фотометрических источников света
|
Источник света |
Цветовая температура, кельвины |
|
Пламя спички |
1700-1800 |
|
Пламя свечи |
1850-1930 |
|
Солнце при восходе или на закате |
2000-3000 |
|
Бытовая лампочка накаливания |
2500-2900 |
|
Лампа накаливания мощностью 500 Вт-1 кВт |
3000 |
|
Кварцевые источники света |
3200-3500 |
|
Флуоресцентные источники света |
3200-7500 |
|
Лампа накаливания мощностью 1-2 кВт |
3275 |
|
Лампа накаливания мощностью 5-10 кВт |
3380 |
|
Прямой солнечный свет в полдень |
5000-5400 |
|
Дневной свет (от солнца и неба) |
5500-6500 |
|
Солнце, пробивающееся сквозь облака и легкий туман |
5500-6500 |
|
Небо в пасмурную погоду |
6000-7500 |
|
RGB-монитор (белая точка) |
6500 |
|
Области тени снаружи |
7000-8000 |
|
Облачное небо |
8000-10000 |
Рис. 15.6. Свиток Shape/Area Shadows для фотометрического источника света
Вид свитка меняется в зависимости от выбранной формы. Например, при выборе варианта Line (Линейный источник) в свитке остается единственный счетчик Length (Длина), который позволяет задать длину линейного источника света. При изменении значения в счетчике меняется длина линейного отрезка значка осветителя в окнах проекций. При выборе варианта Rectangle (Прямоугольник) в свитке появляются два счетчика: Length (Длина) и Width (Ширина), которые позволяют задать длину и ширину поверхностного источника света.
Флажок Light Shape Visible in Rendering делает источник видимым при визуализации. Остальные свитки фотометрических источников совершенно не отличаются от свитков для стандартных осветителей.
Глобальное освещение требует расчета освещенности с учетом четырех компонентов: прямой освещенности, зеркальных преломлений и отражений, вторичных диффузных отражений и эффекта каустики освещения.
Одной из задач глобального освещения является расчет многократных диффузных отражений света окружающими объектами.
По умолчанию в 3ds Max Design выбран в качестве активного визуализатора модуль Mental ray. Если вы изменяли этот параметр, верните предлагаемый по умолчанию вариант. Для этого выберите в главном меню команду Rendering ► Render Setup, разверните свиток Assign Renderer (Выбор модуля визуализации) и в строке Production щелкните по кнопке Choose Renderer (Указать визуализатор), как показано на рис. 15.7. Откроется диалоговое окно с различными визуализаторами. Выберите в списке вариант NVIDIA mental ray и щелкните на кнопке О^
После выбора визуализатора Mental ray в качестве активного модуля визуализации диалоговое окно Render Scene изменит свой вид: появятся новые вкладки Processing (Обработка) и Indirect Illumination (Непрямое освещение).
На вкладке Indirect Illumination (Непрямое освещение) можно задать ряд важных параметров, отвечающих за качество расчета косвенного света.
Рис. 15.7. Свиток Assign Renderer диалогового окна Render Setup
Как показано на рис. 15.8, в свитке Final Gather (Финальная сборка) по умолчанию установлен флажок Enable Final Gather (Использовать финальную сборку). Этап финальной сборки помогает устранить остаточные неоднородности освещения, возникающие при расчете карты распределения фотонов и проявляющиеся в виде случайных темных пятен.
Рис. 15.8. Свиток Final Gather
Главное — правильно задать параметры, улучшающие и уточняющие результат, полученный при трассировке фотонов. Для черновой визуализации нужно подвинуть ползунок FG Precision Presets (Выбор точности) в крайнее левое положение, чтобы в строке справа появилось значение Draft (Низкое качество). Это значительно ускорит процесс визуализации. Для чистовой визуализации ползунок FG Precision Presets можно довести до значения Medium (Среднее качество), обычно этого хватает. Чем выше выбранное качество, тем дольше идет визуализация.
Если в сцене недостаточно света, как, например, на рис. 15.9, то можно увеличить число в счетчике Diffuse Bounces (Количество вторичных отражений). Достаточно ввести сюда значение 2 или 3, чтобы изображение стало светлее (рис. 15.10).
15.9. Сцена без вторичных отражений
Рис.
Рис. 15.10. Сцена с тремя вторичными отражениями
Функциональность FG Precision Presets и счетчика Diffuse Bounces дублируется в окне Frame Buffer (рис. 15.11). То есть описанные параметры можно также задать при визуализации в окне Frame Buffer с помощью ползунка Final Gather Precision
(Точность финальной сборки) и счетчика FG Bounces (Количество вторичных отражений).
|
|1.0Х - Default |
|1.OX-Default |
|
.....0^ |
=0= |
Рис. 15.11. Настройка модуля Mental ray в окне Frame Buffer
Постановка света и визуализация интерьера
с помощью модуля Mental ray
Ставить свет с помощью модуля Mental ray несложно. Так как Mental ray реализует алгоритм глобального освещения, то никакой фоновой подсветки не нужно. Достаточно поставить источники света в те места сцены, где в реальном интерьере должен быть свет. Если это окна (за окном день), то ставить источники нужно в оконные проемы. Для этого идеально подходит свободный фотометрический источник Free Light прямоугольной формы (Rectangle) размером примерно с окно (рис. 15.12). Главное, чтобы источник не пересекался с геометрией. Также важно выбрать тип распределения света. В моем случае у источника выбран вариант Uniform Diffuse в свитке General Parameters в разделе Light Distribution (рис. 15.13), чтобы источник светил только в одном направлении (в комнату).
Рис. 15.12. В окнах фотометрические источники Free Light прямоугольной формы
Рис. 15.13. Тип распределения света Uniform Diffuse
Если свет будет идти от люстр, то можно установить источник сферической формы (Sphere). Самое простое правило — устанавливайте источники по очереди. Это означает, что нужно сначала поставить один источник, настроить его, визуализировать сцену, оценить мощность. Лишь после настройки первого источника вы можете его клонировать или устанавливать второй источник и т. д.
Глобальное освещение
Если после установки флажка Enable Final Gather (Использовать финальную сборку) и задания ненулевого значения в счетчике Diffuse Bounces (Количество вторичных отражений) света в интерьере недостаточно, можно включить глобальное освещение. Для этого перейдите на вкладку Indirect Illumination, разверните свиток Caustics and Photon Mapping (GI) и установите флажок Enable (Включить) в разделе Photon Mapping (GI), как показано на рис. 15.14. Света в сцене станет гораздо больше, особенно в тех местах, куда не попадает прямой свет.
Рис. 15.14. Свиток Caustics & Photon Mapping (GI)
Сравните два изображения на рис. 15.15. Левое изображение, в котором используется глобальное освещение, светлее.
Рис. 15.15. Сравнение изображений с глобальным освещением и без него
Визуализатор Mental ray рассчитывает глобальное освещение в фотонах. Образно можно сказать, что фотоны — это излучаемые источниками «порции света», которые характеризуются некоторой энергией. Если использовать глобальное освещение без финальной сборки (то есть не устанавливать флажок Enable Final Gather), то при визуализации на изображении будут видны темные грязные пятна (рис. 15.16). Это результат работы фотонов. Финальная сборка как раз сглаживает (размывает)
Рис. 15.16. Визуализация с глобальным освещением и без финальной сборки
Количество отсчетов при визуализации
Свиток Sampling Quality (Количество отсчетов) находится на вкладке Renderer. В этом свитке можно настроить количество отсчетов, затрачиваемых программой на визуализацию одного пиксела изображения (рис. 15.17).
Рис. 15.17. Свиток Sampling Quality
Эти параметры дублируются на панели настройки модуля Mental ray, которая открывается при визуализации (рис. 15.18). Они задаются с помощью ползунка Image Precision (Quality/Noise) от черновых (Draft) до чистовых (Very High) значений. При использовании черновых значений время визуализации сокращается, но на изображении появляются зазубренные края (рис. 15.19).
Рис. 15.19. Результат визуализации при использовании черновых значений
Интерьер, визуализированный модулем Mental ray, можно увидеть на рис. 13 цветной вклейки.
При установке в сцене первого фотометрического источника света открывается показанное на рис. 15.20 окно с предложением включить режим фотографического контроля экспозиции (mr Photographic Exposure Control). Если вы щелкнете на кнопке Yes, то сцена будет визуализироваться с коррекцией цвета, в результате картинка будет выглядеть светлее.
Рис. 15.20. Окно Photometric Light Creation
В дальнейшем можно изменить параметры контроля экспозиции, открыв специальное окно командой Rendering ► Exposure Control. Чтобы увидеть получающееся изображение в области предварительного просмотра, в свитке Exposure Control нужно щелкнуть на кнопке Render Preview (рис. 15.21).
Рис. 15.21. Свиток Exposure Control
В свитке mr Photographic Exposure Control можно подбирать параметры съемки так же, как в реальном фотоаппарате (рис. 15.22). Например, можно задать выдержку (Shutter Speed), диафрагму (Aperture) или чувствительность пленки (Film speed). Меняя эти параметры, можно наблюдать за изменением кадра в области предварительного просмотра.
В разделе Image Control можно подбирать параметры, которые позволяют изменить тон и цветопередачу в конечном изображении. Так, в счетчике Highlights задаются светлые участки, в счетчике Midtones — средние тона, в счетчике Shadows — тени.
При желании можно отключить контроль экспозиции. Для этого в окне Environment and Effects, которое открывается нажатием «горячей» клавиши 8, нужно в свитке Exposure Control выбрать режим <no exposure control>, как показано на рис. 15.23.
Рис. 15.22. Свиток mr Photographic Exposure Control
Рис. 15.23. Свиток Exposure Control
Профессиональная работа с камерой
Работа в трехмерном пространстве позволяет создавать все, что только подвластно воображению. Собственное видение играет здесь такую же важную роль, как и применяемые рабочие инструменты, причем умение передать свой взгляд на мир, умело пользуясь этими инструментами, служит главным условием достижения успеха.
Дэн Эблан
Визуализация — это заключительный этап работы над архитектурным проектом, и относиться к этому этапу нужно серьезно. Ведь чтобы показать зрителю то, что вы смоделировали, необходимо подобрать красивый ракурс, подчеркивающий все достоинства вашей сцены и скрывающий недостатки.
Формат изображения виртуальной камеры определяет соотношение между шириной и высотой окончательного изображения. Важно задать правильный формат изображения на ранней стадии творческого процесса, так как с ним тесно связаны многие решения, такие как, например, композиция и освещение.
Начнем с интерьерных ракурсов. Компонуя неподвижные изображения, полезно помнить о том, что организация элементов в кадре изображения играет фундаментальную роль в достижении выразительности или повествовательности образа. В качестве примера возьмем обычную комнату. Неважно, простая композиция или сложная, существуют некие базовые качества и правила, которые нужно учитывать при непосредственной передаче информации. Они включают ясность объектов переднего плана, количество слоев изображения между передним и задним планами, плотность заднего плана, соотношение между передним и задним планами, соотношение между центром изображения и краями, соотношение между зонами изображения и его пропорциями.
Общий ракурс
Общий план нацелен на передачу пространства и не позволяет выделять индивидуальные объекты в сцене. Широкие и общие планы в интерьерных презентациях используются в качестве «установочных», то есть они призваны представлять общий дизайн комнаты или кабинета.
На рис. 16.1 вы видите общий ракурс, в котором раскрывается вид на комнату. Общий ракурс визуализируется в первую очередь, потому что он должен полностью раскрывать пространство помещения. Обычно общих ракурсов два: камеры ставятся к двум противоположным сторонам помещения и направляются друг на друга. Это позволит зрителю при просмотре изображений представить интерьер.
Рис. 16.1. Общий ракурс
Для общих ракурсов используется Free Cameras (Свободная камера), которая ставится на высоте глаз наблюдателя, что составляет примерно 1500 мм. Самое главное условие — камера должна быть параллельна полу, иначе на картинке будет заметен параллакс (кажущееся схождение параллельных линий).
На рис. 16.2 представлен общий ракурс другой комнаты. Внимательно рассмотрите этот кадр. И хотя он хорошо раскрывает пространство, я бы сказала, что кадр не слишком удачный. Объясню почему: во-первых, камера поставлена под наклоном сверху вниз, поэтому стенки шкафа с одеждой (в левом углу изображения) кажутся наклоненными. Такой ракурс напоминает вид из камеры слежения, подвешенной под потолком. Во-вторых, неудачно выбрано место постановки камеры. При таком ракурсе в кадр попадает пустой угол у окна, который ничего интересного для зрителя не представляет, а угол со шкафом, наоборот, виден лишь наполовину, хотя там есть информация для зрителя.
Однако стоит чуть-чуть подправить этот ракурс — и он станет интересным. Для исправления параллакса нужно немного опустить камеру от потолка и применить
Рис. 16.2. Неудачный общий ракурс
к ней модификатор Camera Corrections. Для этого щелкните на камере правой кнопкой мыши и выберите команду Apply Camera Corrections Modifier (подробнее об исправлении параллакса см. далее в этой главе). Произойдет автоматическое исправление параллакса (рис. 16.3).
Чтобы данный ракурс был наиболее информативным, необходимо повернуть камеру влево и полностью захватить в ракурс шкаф. Еще раз сравните рис. 16.2 и 16.3: особых отличий нет, но изображение на рис. 16.3 кажется более стабильным
Рис. 16.3. Исправленный общий ракурс
и законченным. Помните о том, что широкоугольные камеры всегда удлиняют пространство, и комната кажется больше, чем на самом деле.
Общие ракурсы других помещений вы можете посмотреть на рис. 1, 2 и 3 цветной вклейки.
Перечислю некоторые секреты постановки общих ракурсов.
> Если помещение достаточно большое, то можно общие ракурсы делать не от противоположных стен, а из середины комнаты, поворачивая камеру на 180°.
> Еще один способ сделать красивый общий ракурс — задать нестандартный размер кадра. Широкий ракурс охватывает большую территорию и лучше раскрывает пространство. А вот если помещение двухэтажное и есть «второй свет», либо узкое, например коридор, то кадр можно сделать вертикальным.
> Часто в помещениях встречаются столбы и колонны. Старайтесь ставить камеру так, чтобы они не отвлекали внимание зрителя, — например, раскрывайте пространство, находящееся между столбами. Если размеры помещения позволяют, то в общем ракурсе охватывайте все пространство, включая колонны.
Средний план
Средний план охватывает часть комнаты. В любом проекте может быть несколько средних планов. Обычно кадры со средними планами делаются стандартных размеров. Все эти кадры необходимы для того, чтобы зритель мог