Текст книги "3ds Max 2008 на 100 %"

7.2. Практическое задание. Стелем скатерть

Разработчики компьютерной графики рано или поздно сталкиваются с моделированием интерьера. Можно потратить много времени на создание моделей мебели и предметов быта, но изображение не будет выглядеть реалистичным без добавления мелких деталей. Одной из таких деталей может быть скатерть на столе или легкие шторы, которые колышутся от ветра. Попробуем выполнить эти предметы при помощи модуля reactor.

Первое, что вам понадобится, – модели, с которыми предстоит работать. Для этого постройте простую модель стола и скатерть. В качестве стола используйте примитив Cylinder (Цилиндр) радиусом 600 мм и высотой 30 мм с количеством сторон от 20 до 40. Для скатерти подойдет примитив Plane (Плоскость) с размерами 1500 x 1500 и количеством сегментов по длине и ширине, равным 30.

ВНИМАНИЕ

Желательно, чтобы объекты, которые будут играть роль тканей, имели не больше 3000 полигонов, иначе возможны сбои в работе модуля.

Скатерть должна иметь больший размер, чем стол (чтобы покрыть его), и достаточно большую плотность сетки (чтобы складки, образованные свободно свисающими краями, выглядели естественными). Расположите эти два объекта так, чтобы скатерть находилась немного выше стола и отображалась в окне проекции Top (Сверху) ровно посередине его. На рис. 7.1 показаны объекты в окне проекции Perspective (Перспектива).

Теперь нужно указать программе, в роли каких тел взаимодействия будут выступать объекты. Для этого выполните следующие действия.

1. На вкладке Create (Создание) командной панели щелкните на кнопке Helpers (Вспомогательные объекты)

и выберите в раскрывающемся списке разновидностей объектов строку reactor.

2. Нажмите кнопку RBCollection (Коллекция твердых тел) и затем в любом окне проекции щелкните для создания коллекции твердых тел (положение и размер значка значения не имеют).

3. Добавьте в сцену коллекцию тканей, к которой будет относиться скатерть, для чего нажмите кнопку CLCollection (Коллекция тканей) и также щелкните в производном месте любого окна проекции.

В результате в окнах проекций появятся два значка, представляющие коллекции твердых тел и тканей (рис. 7.2).

Рис. 7.1. Модели стола и скатерти, подготовленные для просчета динамики

Рис. 7.2. Сцена со значками коллекций твердых тел и тканей

Для добавления в коллекцию твердых тел модели стола выделите в окне проекции значок RBCollection (Коллекция твердых тел) и нажмите кнопку Pick (Выбрать) в свитке RB Collection Properties (Свойства коллекции твердых тел) на вкладке Modify (Изменение) командной панели. Активизировав кнопку, щелкните на модели стола в любом окне проекции, в результате чего имя объекта добавится в список твердых тел.

Чтобы добавить скатерть к списку тканей, выделите в окне проекции объект Plane (Плоскость), раскройте на вкладке Modify (Изменение) командной панели список модификаторов и выберите reactor Cloth (Ткань reactor). В свитке Properties (Свойства) настроек модификатора reactor Cloth (Ткань reactor) установите переключатель Force Model (Модель) в положение Complex Force Model (Составная модель). Параметру Damping (Затухание) задайте значение, равное 0,01. Щелкните на значке ClCollection (Коллекция тканей) в окне проекции. В свитке Properties (Свойства) вкладки Modify (Изменение) командной панели щелкните на кнопке Pick (Выбрать) и выберите в окне проекции скатерть.

Теперь можно приступать к просчету анимации. Для этого перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и щелкните на кнопке reactor.

ПРИМЕЧАНИЕ

Если в списке утилит нет кнопки reactor, то щелкните на кнопке More (Дополнительно) в свитке Utilities (Утилиты), в результате чего откроется окно диалога Utilities (Утилиты), где в списке утилит выберите reactor.

Чтобы посмотреть предварительную анимацию, нажмите в свитке Preview & Animation (Просмотр и анимация) кнопку Preview in Window (Предварительный просмотр). Модуль проанализирует все настройки и, если ошибок нет, запустит предварительный просмотр, при котором откроется окно reactor Real-Time Preview (Окно предварительного просмотра reactor). После нажатия клавиши P в этом окне начнет воспроизводиться анимация. Вы можете проанализировать полученный результат и, если вас что-то не устраивает, попробовать изменить какие-либо настройки.

Если все в порядке, то в свитке Preview & Animation (Просмотр и анимация) щелкните на кнопке Create Animation (Создать анимацию). Появится предупреждение о том, что данное действие нельзя отменить. Щелкните в данном окне на кнопке OK. В результате запустится просчет динамики, и скатерть опустится на стол (рис. 7.3).

Если в настройках утилиты reactor установлен флажок Update Viewports (Обновлять окна проекций), то вы будете видеть результат в ходе просчета динамики. Чтобы посмотреть выполненную анимацию после просчета, нажмите кнопку Play Animation (Воспроизвести анимацию).

Рис. 7.3. Скатерть, уложенная на стол при помощи модуля reactor

ПРИМЕЧАНИЕ

На прилагаемом к книге DVD в папке ExamplesГлава 07Cloth находится файл сцены Cloth.max. В папке VideoГлава 07 содержится анимационный ролик Cloth.avi с динамикой скатерти.

7.3. Практическое задание. Развешиваем шторы

Еще одной замечательной особенностью тканей в 3ds Max является их способность взаимодействовать с объектом типа Wind (Ветер). Используя его, можно смоделировать штору, развевающуюся у открытого окна.

Вы можете создать сцену, состоящую из небольшого участка стены с окном и шторы, подвешенной к карнизу, или воспользоваться файлом curtain_start.max, который находится в папке ExamplesГлава 07Сurtain прилагаемого к книге DVD (рис. 7.4).

Рис. 7.4. Шторы, подготовленные для взаимодействия с модулем reactor

Как и в предыдущем случае, для просчета динамики ткани в первую очередь нужно назначить двум объектам Plane (Плоскость), которые имитируют шторы, модификатор reactor Cloth (Ткань reactor) и настроить его. Для этого выполните следующие действия.

1. Выделите в окне проекции одну штору, после чего на вкладке Modify (Изменение) командной панели выберите из списка модификаторов reactor Cloth (Ткань reactor).

2. Щелкните на плюсике рядом с именем модификатора в стеке и выделите строку Vertex (Вершина), чтобы переключиться в режим редактирования вершин.

3. Выделите в шторах верхний ряд вершин и в свитке Constraints (Ограничения) щелкните на кнопке Fix Vertices (Зафиксировать вершины). В результате верхний ряд вершин окажется вне зоны действия модуля reactor и прикрепится к карнизу.

4. В свитке Properties (Свойства) задайте параметру Mass (Вес) значение 0,5.

5. Повторите действия, описанные в пп. 1–4 для второй шторы.

Далее необходимо добавить в сцену значки коллекции тканей и ветра, который будет раздувать шторы. Для этого выполните следующие действия.

1. На вкладке Create (Создание) командной панели щелкните на кнопке Helpers (Вспомогательные объекты)

и выберите из раскрывающегося списка разновидностей объектов строку reactor.

2. Нажмите кнопку CLCollection (Коллекция тканей), затем щелкните в любом месте окна проекции для создания коллекции тканей (положение и размер значка не имеют значения).

3. Для добавления одной шторы в коллекцию тканей перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, в свитке Properties (Свойства) нажмите кнопку Pick (Выбрать) и щелкните в окне проекции на шторе. Повторите данные действия для второй шторы.

4. Вернитесь на вкладку Create (Создание) командной панели и щелкните на кнопке Helpers (Вспомогательные объекты). Для добавления в сцену ветра нажмите кнопку Wind (Ветер), а затем щелкните в окне проекции Left (Слева) позади стены с оконным проемом. Обратите внимание на положение стрелки в значке: она определяет направление ветра и должна указывать на шторы.

5. В свитке Properties (Свойства) настроек объекта Wind (Ветер) установите флажок Wind On (Включить ветер). Установите также флажок Ripple (Рябь), а переключатель данной области – в положение Left/Right (Слева/направо). Это заставит колыхаться шторы из стороны в сторону, что добавит динамике реализма.

В результате в окнах проекций появятся значок коллекции тканей и значок ветра (рис. 7.5).

Теперь нужно запустить просчет динамики. Для этого щелкните на кнопке Utilities (Утилиты) командной панели и далее на кнопке reactor. В свитке Preview & Animation (Просмотр и анимация) щелкните на кнопке Create Animation (Создать анимацию), в результате чего начнется просчет динамики штор.

Для создания более естественных колебаний шторы от порывов ветра можно анимировать значение силы ветра и (или) рябь.

Рис. 7.5. Шторы со значками коллекций тканей и ветра

На рис. 7.6 представлен кадр из анимации движения шторы под действием ветра.

ПРИМЕЧАНИЕ

На прилагаемом к книге DVD в папке ExamplesГлава 07Curtain находится файл упражнения сurtain_end.max. В папке VideoГлава 07 содержится анимационный ролик Curtain.avi.

В этих двух примерах мы рассмотрели принципы работы с тканями при помощи модуля reactor. Для более детальной настройки анимации можно поэкспериментировать со значениями параметров.

Рис. 7.6. Шторы, раздуваемые порывами ветра

7.4. Практическое задание. Боулинг

Как вы можете догадаться из названия упражнения, мы будем говорить о боулинге, а точнее, о динамике твердых тел, использованной при моделировании такой сцены. Нам понадобится примитивный зал для боулинга, кегли и шар. Вы можете использовать файл bowling_start.max из папки ExamplesГлава 07Bowling прилагаемого к книге DVD или создать объекты самостоятельно.

Для моделирования дорожки выполните следующие действия.

1. Постройте профиль дорожки, напоминающий по форме перевернутую букву «П». Для этого воспользуйтесь формой Rectangle (Прямоугольник) и немного отредактируйте ее.

2. Примените к профилю модификатор Extrude (Выдавливание) с величиной, в 5–6 раз превышающей ширину профиля.

3. В окне проекции Left (Слева) при помощи инструмента Select and Rotate (Выделить и повернуть) немного наклоните дорожку, чтобы шар мог катиться вниз (рис. 7.7).

Построим кегли и шар. Для создания шара используйте примитив Sphere (Сфера). Чтобы построить кегли, выполните следующие действия.

1. Постройте в окне проекции Front (Спереди) профиль кегли, для чего воспользуйтесь сплайном с последующим редактированием вершин.

2. Примените к профилю модификатор Lathe (Вращение вокруг оси).

3. Клонируйте кеглю, выполнив команду Edit ► Clone (Правка ► Клонирование), и в появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) установите переключатель в положение Copy (Независимая копия объекта).

На рис. 7.8 показана сцена, подготовленная для расчетов динамики твердых тел.

Рис. 7.7. Дорожка виртуального боулинга

Рис. 7.8. Сцена, подготовленная для расчета динамики

После создания объектов для взаимодействия нужно добавить в сцену значок коллекции твердых тел. Для этого выполните следующие действия.

1. На вкладке Create (Создание) командной панели щелкните на кнопке Helpers (Вспомогательные объекты)

и выберите в раскрывающемся списке разновидностей объектов строку reactor.

2. Нажмите кнопку RBCollection (Коллекция твердых тел) и щелкните в произвольном месте любого окна проекции для создания коллекции твердых тел (положение и размер значка значения не имеют) (рис. 7.9).

3. Щелкните на значке RBCollection (Коллекция твердых тел) в окне проекции.

4. В свитке RB Collection Properties (Свойства коллекции твердых тел) вкладки Modify (Изменение) командной панели щелкните на кнопке Pick (Выбрать) и выберите в окне проекции все объекты сцены.

Теперь необходимо изменить свойства объектов, чтобы указать программе, какие объекты просчитывать и каким образом это будет происходить.

1. Выделите сферу в окне проекции.

2. Перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и щелкните на кнопке reactor.

3. В свитке Properties (Свойства) задайте параметру Mass (Вес) значение 3.

4. Выделите все кегли в окне проекции.

5. В свитке Properties (Свойства) задайте параметру Mass (Вес) значение 2.

6. Вес дорожки должен остаться равным 0. Это будет означать, что данное тело неподвижно. Кроме того, в свитке Properties (Свойства) ее настроек нужно установить переключатель Simulation Geometry (Просчет геометрии) в положение Concave Mesh (Изогнутая поверхность). Это необходимо в том случае, если поверхность не плоская, а, как у меня, с краями.

Рис. 7.9. Сцена со значком коллекции твердых тел

Перед тем как запустить просчет анимации, нужно задать начальное движение сферы. Для этого выполните следующие действия.

1. Расположите сферу так, чтобы она находилась немного выше и впереди дорожки.

2. Щелкните на кнопке Auto Key (Автоключ) в правом нижнем углу окна программы. В результате кнопка выделится цветом, указывая, что включен режим записи ключей анимации.

3. Передвиньте ползунок таймера анимации в 5 кадр.

4. Переместите сферу так, чтобы она оказалась в начале дорожки.

5. Выключите запись ключей анимации.

Перейдите на вкладку Utilities (Утилиты) командной панели и щелкните на кнопке reactor. В свитке Preview & Animation (Просмотр и анимация) определите начало анимации пятым кадром (для этого задайте параметру Start Frame (Начальный кадр) значение 5) и щелкните на кнопке Create Animation (Создать анимацию). В результате начнется просчет динамики. На рис. 7.10 показан фрагмент сцены – как шар разбивает кегли.

Рис. 7.10. Кегли, разбиваемые шаром

ПРИМЕЧАНИЕ

На прилагаемом к книге DVD в папке ExamplesГлава 07Bowling находится файл сцены bowling_end.max. В папке VideoГлава 07 содержится анимационный ролик Bowling.avi, показывающий динамику твердых тел.

7.5. Практическое задание. Вывеска на ветру

Для выполнения данного упражнения вам понадобится несложная модель вывески. Вы можете воспользоваться файлом boardstart.max, который находится в папке ExamplesГлава 07Board прилагаемого к книге DVD. Я сделал ее, используя два сплайна (с последующим применением команды Extrude (Выдавливание)), а также примитивы Cylinder (Цилиндр) и Torus (Тор) (рис. 7.11).

Рис. 7.11. Модель вывески, подготовленная для расчета динамики твердых тел

Прежде чем приступить к расчетам динамики, нужно выполнить некоторую подготовительную работу. Прикрепим кольца, расположенные между двумя досками вывески, к верхней доске, чтобы они всегда поворачивались вместе с ней. Для этого выполните следующие действия.

1. Нажмите кнопку Select and Link (Выделить и связать) на панели инструментов.

2. В окне проекции Front (Спереди) щелкните на левом кольце, расположенном между верхней и нижней досками вывески, в результате чего появится значок привязки.

3. Удерживая нажатой кнопку мыши, переместите указатель на верхнюю доску вывески и отпустите его. В результате кольцо окажется привязанным к доске.

4. Проделайте те же действия для правого кольца.

Проверьте правильность привязки колец, переместив верхнюю доску в сторону. Если вместе с доской передвинутся кольца, значит, все в порядке, в противном случае проделайте вышеописанные операции снова. После проверки верните сцену в первоначальное состояние, выполнив команду Edit ► Undo (Правка ► Отменить).

Теперь можно добавить в сцену объекты модуля reactor следующим образом.

1. На вкладке Create (Создание) командной панели щелкните на кнопке Helpers (Вспомогательные объекты)

и выберите в раскрывающемся списке разновидностей объектов строку reactor.

2. Нажмите кнопку RBCollection (Коллекция твердых тел) и затем щелкните в любом месте окна проекции (положение и размер значка значения не имеют) для создания коллекции твердых тел.

3. При выделенном значке перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке RB Collection Properties (Свойства коллекции твердых тел) щелкните на кнопке Add (Добавить).

4. В появившемся окне Select rigid bodies (Выделение твердых тел) выберите из списка две доски вывески и кольца, в которые продета верхняя доска (рис. 7.12).

Рис. 7.12. Объекты коллекции твердых тел

5. Вернитесь к списку разновидностей объектов reactor категории Helpers (Вспомогательные объекты) вкладки Create (Создание) командной панели.

6. Щелкните на кнопке Hinge (Петля) и поместите в окне проекции Front (Спереди) два значка объекта Hinge (Петля).

7. В свитке Object Type (Тип объекта) категории reactor щелкните на кнопке Point-Point (Точка – точка) и также поместите в окно проекции Front (Спереди) два объекта Point-Point (Точка – точка).

8. В свитке Object Type (Тип объекта) нажмите кнопку CSolver (Принудительный решатель) и щелкните в окне проекции Front (Спереди), чтобы поместить в сцену объект типа решатель (рис. 7.13).

Рис. 7.13. Вид окна проекции Front (Спереди) с объектами сцены и значками объектов reactor

9. При выделенном в окне проекции значке CSolver01 перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и щелкните на кнопке Add (Добавить).

10. В появившемся окне Select new constraints to add (Добавление новых принудительных ограничителей) выберите все предложенные объекты (четыре объекта reactor).

1 1. В свитке Properties (Свойства) нажмите кнопку None (Отсутствует) рядом с RBCollection (Коллекция твердых тел). Кнопка выделится цветом. Затем в окне проекции щелкните на значке коллекции твердых тел.

12. Параметру Deactivation Threshold (Порог деактивизации) задайте нулевое значение.

Общие настройки объектов reactor закончены. Теперь нужно более детально настроить объекты Hinge (Петля) и Point-Point (Точка – точка).

1. В окне проекции выделите значок Hinge (Петля) и в свитке Properties (Свойства) вкладки Modify (Изменение) установите флажок Parent (Предок) и нажмите кнопку None (Отсутствует), расположенную рядом. В результате кнопка выделится цветом.

2. Щелкните на левом кольце, к которому подвешена верхняя доска вывески, для выбора предка объекта Hinge (Петля).

3. Нажмите кнопку None (Отсутствует) рядом с Child (Потомок), в результате чего кнопка выделится цветом.

4. В окне проекции щелкните на верхней доске вывески для выбора потомка объекта Hinge (Петля).

5. В области Align Spaces To (Выровнять пространство по) щелкните на кнопке Parent Body (Тело предка), в результате чего значок переместится на кольцо, которое является предком.

6. Проделайте описанные операции для второго объекта Hinge (Петля), с той лишь разницей, что в качестве предка будет выступать правое кольцо.

Чтобы настроить объекты Point-Point (Точка – точка), выполните следующее.

1. Выделите в окне проекции значок Point-Point (Точка – точка). В свитке Properties (Свойства) вкладки Modify (Изменение) установите флажок Parent (Предок) и нажмите кнопку None (Отсутствует), расположенную рядом. В результате кнопка выделится цветом.

2. В окне проекции щелкните на верхней доске вывески для выбора предка объекта Point-Point (Точка – точка).

3. Нажмите кнопку None (Отсутствует) рядом с Child (Потомок), в результате чего кнопка выделится цветом.

4. В окне проекции щелкните на нижней доске вывески для выбора потомка объекта Point-Point (Точка – точка).

5. Для задания положения объекта в пространстве сцены щелкните в стеке модификаторов на плюсике рядом с Point-Point (Точка – точка) и выберите в раскрывшемся списке строку Child Space (Пространство потомка).

6. Переместите Gizmo (Габаритный контейнер Гизмо) объекта так, чтобы значок занял положение внутри левого кольца между двумя досками вывески.

7. Выполните аналогичные действия для второго объекта Point-Point (Точка – точка), причем выровняйте его по правому кольцу (рис. 7.14).

До запуска просчета динамики необходимо изменить свойства объектов. Для этого выполните следующие действия.

1. Нажмите кнопку Utilities (Утилиты) командной панели и далее щелкните на кнопке reactor.

2. Выделите верхнюю доску вывески в окне проекции. В свитке Properties (Свойства) задайте параметру Mass (Вес) значение 5.

3. В окне проекции выделите нижнюю доску вывески. В свитке Properties (Свойства) задайте параметру Mass (Вес) значение 8.

4. В окне проекции поверните нижнюю доску вывески так, чтобы придать ей начальное движение (рис. 7.15).

Рис. 7.14. Объекты сцены после выполненных настроек

Рис. 7.15. Объекты сцены, подготовленные к просчету динамики

Чтобы посмотреть на полученный результат, в свитке Preview & Animation (Просмотр и анимация) нажмите кнопку Create Animation (Создать анимацию). После того как reactor просчитает анимацию взаимодействия объектов, нажмите кнопку

Play Animation (Воспроизвести анимацию)

расположенную в правом нижнем углу окна программы, и вы увидите, как вывеска раскачивается.

ПРИМЕЧАНИЕ

Более подробно посмотреть настройки объектов и модуля reactor можно, загрузив файл board_end.max из папки ExamplesГлава 07Board прилагаемого к книге DVD. В папке VideoГлава 07 содержится анимационный ролик Board.avi.