Текст книги "3ds Max 2008 для дизайна интерьеров"

Глава 4
Простая

В этой главе рассматриваются модификаторы и составные объекты. Действие модификаторов направлено на изменение формы объекта, взаимодействие двух объектов приводит к созданию третьего – составного. Моделирование с использованием модификаторов и моделирование при помощи составных объектов позволяют достаточно простым способом получить сложные трехмерные объекты.

Модификаторы

В предыдущей главе мы начали знакомиться с модификаторами и научились применять их к сплайнам. Однако модификаторы можно назначать не только двухмерным формам, но и трехмерным. Например, модификатор может действовать на объект, деформируя его различными способами – изгибая, вытягивая, скручивая и т. д. Он также может служить для управления положением текстуры на объекте или изменять физические свойства объекта, например делать его гибким.

Существует большое количество модификаторов, позволяющих воздействовать на трехмерное тело. К объекту можно применять неограниченное число модификаторов. Вы можете назначать один и тот же модификатор одному объекту несколько раз. В этом случае все примененные модификаторы отображаются в стеке и не зависят друг от друга.

При использовании модификаторов очень важен порядок их применения к объекту. Если изменить порядок назначения модификаторов, то геометрия объекта может кардинально измениться. Порядок следования модификаторов можно менять, перетягивая имена модификаторов в стеке. В процессе перетаскивания синяя линия будет указывать на текущее положение модификатора.

Модификаторы в 3ds Max делятся на две категории:

• World-Space Modifiers (Глобально-пространственные модификаторы) – эта группа модификаторов характеризуется тем, что их можно применять cразу к нескольким объектам, используя при этом глобальную систему координат;

• Object → Space Modifiers (Объектно-пространственные модификаторы) – данная группа применяется к отдельным объектам или подобъектам.

Функционально модификаторы сгруппированы в наборы.

Рассмотрим некоторые из них. Основные модификаторы, деформирующие объект, называются параметрическими (Parametric Modifiers). С помощью таких модификаторов можно деформировать объект различными способами. К деформирующим модификаторам относятся также модификаторы свободных деформаций (Free Form Deformers).

Каждый из параметрических модификаторов содержит два режима редактирования подобъектов: Gizmo (Габаритный контейнер) и Center (Центр).

Управление положением габаритного контейнера модификатора (Gizmo) осуществляется при помощи специального визуального каркаса, который при работе с модификатором отображается в окнах проекций и определяет границы влияния модификатора на объект. По умолчанию габаритный контейнер модификатора имеет оранжевый цвет, но, если требуется воздействовать на сам габаритный контейнер (например, переместить его), следует перейти на уровень его редактирования, щелкнув в стеке модификатора на плюсике слева от названия модификатора, и в появившемся списке выделить строку Gizmo (Габаритный контейнер). В таком случае цвет контейнера изменится на желтый (как вы уже знаете, желтый цвет в 3ds Max – цвет активности).

Кроме контейнера у модификатора имеется центр воздействия (Center). Он определяет направление, по которому на объект действует модификатор. По умолчанию центр воздействия модификатора совпадает с опорной точкой объекта. Ели требуется сместить центр, следует переключиться на уровень его редактирования, щелкнув в стеке модификаторов на строке Center (Центр).

При визуализации ни габаритный контейнер, ни центр модификатора не отображаются.

Переключиться в один из режимов работы с модификатором можно, раскрыв дерево подобъектов в стеке модификаторов и выделив требуемый уровень. В каждом из этих режимов можно изменять положение габаритного контейнера и центральной точки эффекта.

Внимание!

Чтобы модификатор корректно воздействовал на трехмерный объект, у объекта должно быть достаточное количество сегментов.

Модификатор Bend (Изгиб). Первый модификатор, который мы рассмотрим, называется Bend (Изгиб). Из его названия понятно, что он воздействует на объект, позволяя изогнуть его относительно заданной оси (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Пример использования модификатора Bend (Изгиб) к сиденью и спинке стула

Угол изгиба задается в градусах в счетчике Angle (Угол).

В счетчике Direction (Направление) указывается направление изгиба в плоскости, перпендикулярной выбранной оси изгиба.

Ось изгиба устанавливается с помощью переключателя Bend Axis (Оси изгиба). По умолчанию это ось Z.

Если требуется ограничить применение модификатора, то есть изогнуть не весь объект, а только его часть, следует воспользоваться параметрами области Limits (Пределы). Чтобы включить действие ограничений, установите флажок Limit Effects (Эффекты предела), после чего задайте верхний (Upper Limit) или нижний (Lower Limit) пределы. Верхний предел должен иметь положительное значение, нижний – отрицательное.

Верхний и нижний пределы отсчитываются от центра модификатора. Если необходимо сместить центр модификатора, то следует щелкнуть на плюсике слева от названия модификатора в стеке, перейти на уровень Сenter (Центр) и переместить центр, обозначенный желтым перекрестием.

На степень изогнутости также влияет сегментация объекта в направлении оси изгиба. Если заданного количества сегментов не хватает, то изменить сегментацию параметрического объекта можно даже после применения модификатора. Для этого в стеке модификаторов просто щелкните на названии объекта под модификатором (рис. 4.2) и задайте нужное количество сегментов в настройках объекта.

Рис. 4.2. Активен уровень работы с объектом

Модификатор Twist (Скручивание). Применяется для скручивания объекта относительно определенной оси (рис. 4.3). Ось задается с помощью переключателя Twist Axis (Ось скручивания). Угол скручивания указывается в счетчике Angle (Угол). В счетчике Bias (Смещение), который имеет диапазон от –100 до 100, определяется степень смещения вдоль оси скручивания витков спирали. Параметры области Limits (Пределы) аналогичны параметрам модификатора Bend (Изгиб).

Рис. 4.3. Пример использования модификатора Twist (Скручивание)

Модификатор Taper (Заострение). Используется для клиновидной деформации объектов (рис. 4.4). Степень заострения задается в счетчике Amount (Величина) и указывает на долю увеличения (при положительных значениях) или уменьшения (при отрицательных) верхнего основания объекта. Например, если установить в счетчике 5, то верхнее сечение увеличится в 5 раз. Диапазон ограничен значениями от –10 до 10.

Рис. 4.4. Пример использования модификатора Taper (Заострение)

Счетчик Curve (Кривизна) позволяет выгнуть стороны габаритного контейнера модификатора. Если в счетчик ввести положительное значение – получится фигура, напоминающая бочонок меда. Если указать отрицательное значение – «огрызок от яблока».

С помощью переключателей в области Taper Axis (Оси заострения) можно задать оси заострения:

• Primary (Первичная) – определяет основную ось заострения, по умолчанию Z;

• Effect (Ось эффекта) – задает ось или пару осей, указывающих направление заострения от первичной оси. Если в качестве первичной выбрана ось X, то в качестве осей эффекта могут выступать либо ось Z, либо ось Y, либо обе оси ZY;

• Symmetry (Симметрично) – обеспечивает симметричное заострение вдоль первичной оси, то есть заостряться будет не только верхнее основание объекта, но и нижнее.

Модификатор Stretch (Растягивание). Растягивает объект вдоль одной из осей, одновременно сжимая его по двум другим осям в обратном направлении (рис. 4.5). Величина сжатия в обратном направлении определяется параметром Amplify (Усиление). Направление растягивания выбирается при помощи переключателя Stretch Axis (Ось растягивания), а величина, характеризующая силу деформации, определяется параметром Stretch (Растягивание).

Рис. 4.5. Пример использования модификатора Stretch (Растягивание)

Модификатор Lattice (Решетка). Преобразует ребра объекта в прутья, а вершины – в узлы-многогранники (рис. 4.6). Если нужно, чтобы решетка отображалась только в виде узлов, в области Geometry (Геометрия) свитка Parameters (Параметры) установите переключатель в положение Joints Only From Vertices (Только узлы из вершин). Если должна получиться решетка из прутьев – установите переключатель в положение Struts Only From Edges (Только прутья из ребер). По умолчанию переключатель установлен в положение Both (И то и другое), поэтому отображаются узлы и прутья одновременно. И прутья, и узлы легко можно настроить. В области Struts (Прутья) задаются параметры прутьев:

Рис. 4.6. Пример использования модификатора Lattice (Решетка)

• Radius (Радиус) – определяет толщину прутьев;

• Segments (Количество сегментов) – задает количество сегментов (советую вам не задавать большие значения данного параметра – эффекта вы не увидите, а компьютер «зависнет»);

• Sides (Количество сторон) – определяет количество сторон или округлость сечения прутика;

• Material ID (Идентификатор материала) – позволяет идентифицировать прутья решетки с материалом. Данный параметр имеется и в области управления прутьями, и в области управления узлами. Это значит, что и тем и другим можно назначить различные материалы, например можно из полусферы сделать хрустальную люстру: узлы будут хрустальными подвесками с соответствующим материалом, а прутья будут позолоченными креплениями (к ним применен материал, имитирующий золото);

• Ignore Hidden Edges (Игнорировать скрытые ребра) – генерирует прутья только из видимых ребер;

• End Caps (Накрыть торцы) – формирует решетчатую структуру на торцах цилиндрических перемычек;

• Smooth (Сглаживать) – сглаживает прутья.

Параметры области Joints (Узлы) позволяют управлять геометрией узлов:

• Geodesic Basic Type (Основной геодезический тип) – устанавливает тип многоугольника, использующегося в качестве узлов: тетраэдр (Tetra), октаэдр (Oсta) или икосаэдр (Iсosa);

• Radius (Радиус) – задает размер узла;

• Segments (Количество сегментов) – определяет количество сегментов узла;

• Material ID (Идентификатор материала) – позволяет назначить идентификатор материала узлам;

• Smooth (Сглаживать) – сглаживает узлы.

Модификатор Shell (Оболочка). Воздействует на поверхности, придавая им толщину. Ценность этого модификатора заключается в том, что на основе плоской поверхности можно быстро получить объемную модель. У модификатора имеются два основных параметра: Inner Amount (Внутреннее наращивание оболочки) и Outer Amount (Внешнее наращивание оболочки).

Модификатор Slice (Сечение). Используется, когда необходимо разрезать объект на части, например при демонстрации сечения некоторой области (рис. 4.7). Модификатор Slice (Сечение) не имеет числовых параметров. Объект, к которому он применяется, разрезается плоскостью. Чтобы выбрать, по какому принципу действует секущая плоскость, следует установить переключатель Slice Type (Тип сечения) в одно из следующих положений:

Рис. 4.7. Пример использования модификаторов Slice (Сечение) и Shell (Оболочка)

• Refine Mesh (Добавление новых вершин в точках пересечения плоскости с объектом);

• Split Mesh (Создание двух отдельных объектов);

• Remove Top (Удаление всего, что находится выше плоскости сечения);

• Remove Bottom (Удаление всего, что находится ниже плоскости сечения).

Плоскостью сечения можно управлять (можно перемещать и вращать ее). Для этого в стеке модификаторов следует переключиться на уровень редактирования Slice Plane (Секущая плоскость), щелкнув на плюсике слева от названия модификатора в стеке и выбрав данную строку, а затем изменить положение секущей плоскости с помощью стандартных инструментов перемещения и поворота.

Для практического закрепления теоретического материала выполните упражнения «Упражнение 1. Плафон» и «Упражнение 2. Диван» из раздела «Практика» данной главы.

Модификаторы свободных деформаций (Free Form Deformers, FFD) предназначены для свободной деформации объектов c помощью управляющих точек. В 3ds Max существует пять модификаторов свободной деформации: FFD 2 x 2 x 2 (Произвольная деформация 2 x 2 x 2), FFD 3 x 3 x 3 (Произвольная деформация 3 x 3 x 3), FFD 4 x 4 x 4 (Произвольная деформация 4 x 4 x 4), FFD Box (Произвольная деформация с решеткой в виде параллелепипеда), FFD Cylinder (Произвольная деформация с решеткой в виде цилиндра). После назначения любого из этих модификаторов объект оказывается заключен в решетку с управляющими точками. Эти точки привязываются к геометрическим характеристикам объекта, и при изменении положения любой из них объект деформируется. Чтобы отредактировать объект с помощью модификаторов свободной деформации, необходимо развернуть список в стеке модификаторов, щелкнув на плюсике слева от названия модификатора, и переключиться в режим редактирования Control Points (Контрольные точки). Находясь в этом режиме, можно изменять положение ключевых точек, деформируя поверхность объекта (рис. 4.8).

Рис. 4.8. Использование модификатора FFD Box (Произвольная деформация с решеткой в виде параллелепипеда)

Составные объекты

Составные объекты (Compound objects) – это объекты, которые являются результатом взаимодействия двух или более тел. Используя составные объекты, можно деформировать, разрезать, соединять, удалять и выдавливать поверхности, создавать упорядоченные или случайные массивы клонов, а также модели земных поверхностей на основе контурных линий. Объекты, к которым применяются команды для работы с составными объектами, являются операндами в операции создания составного объекта.

К составным объектам относятся лофтинговые объекты (Loft), логические операции с трехмерными объектами (Boolean), присоединение сплайна к трехмерному объекту (Merge) и др.

Составной объект Loft (Лофтинг) создает трехмерные модели на основе двух и более сплайнов. При этом один или более сплайнов используются для определения формы сечения модели, а другой сплайн задает траекторию-путь, вдоль которой это сечение (или несколько сечений) будет располагаться.

Трехмерное тело, получившееся в результате данной операции, называют телом лофтинга, или лофтинговой поверхностью.

Представьте себе, например, черенок от лопаты. Если распилить этот черенок, то можно увидеть форму сечения – круг, а длина черенка и будет траекторией-путем, по которой круг-сечение выдавливается.

В процессе создания тела лофтинга участвуют только двухмерные тела, например сплайны.

Путь лофтинга может быть любым, но это обязательно должен быть один непрерывный сплайн. Формы, состоящие более чем из одного сплайна, например кольцо, нельзя использовать в качестве пути. А вот формы, образующие опорные сечения лофтинга, могут состоять как из одного, так и из нескольких сплайнов.

Создать лофтинговый объект можно двумя способами:

• выделить путь-траекторию и указать форму сечения;

• выделить форму и указать путь.

Более логичным является первый способ, так как если сначала выделен путь и затем к нему добавляются формы опорных сечений, они расставляются перпендикулярно линии пути, соответственно, в этом случае легче предсказать очертания лофтинга и его расположение.

Самый простой пример модели, выполненной с помощью метода лофтинга, – картинная рама. Для ее создания нужно два сплайна: прямоугольник, который будет играть роль пути, и форма в виде уголка. Прямоугольник в этом случае определяет форму рамки, а уголок – сечение (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Двухмерные формы и трехмерное тело лофтинга, созданное на их основе

Получить доступ к команде создания составных объектов можно одним из следующих способов:

• выполнить команду меню Create → Compound → Loft (Создать → Составные → Лофтинг) (рис. 4.10, а);

• на вкладке Create (Создание) командной панели активизировать категорию создания трехмерных объектов Geometry (Геометрия)

раскрыть список подкатегорий (там, где написано Standard Primitives (Стандартные примитивы)), выбрать строку Compound Objects (Составные объекты) и в свитке Object Type (Тип объекта) нажать кнопку с названием операции – Loft (Лофтинг) (рис. 4.10, б).

Рис. 4.10. Способы доступа к команде создания лофтинговых объектов

Итак, чтобы создать лофтинговый объект, сделайте следующее.

1. Выделите сплайн-путь.

2. Выберите команду Create → Compound → Loft (Создать → Составные → Лофтинг).

3. В свитке Creation Method (Метод создания) нажмите кнопку Get Shape (Получить форму) и щелкните на сплайне-форме в любом окне проекций.

4. Появится лофтинговый объект. Сплайн-форма помещается возле первой вершины пути и выдавливается вдоль пути.

Внимание!

Если форма подходит для построения лофтингового объекта, указатель мыши при наведении на нее приобретет характерную форму. Если выделенный объект не может быть путем лофтинга, кнопка Get Shape (Получить форму) окажется недоступной.

Форма получившегося трехмерного тела напрямую зависит от тех двухмерных объектов, из которых оно было создано. Если выделить двухмерную форму-сечение и изменить ее параметры с помощью вкладки Modify (Редактирование) командной панели, то это действие сразу отразится на трехмерном теле лофтинга. Трехмерное тело лофтинга также реагирует на изменение двухмерной формы-пути. Работа с оригиналами форм – самый простой способ редактирования получившегося объекта.

Если попытаться изменить форму исходных объектов с помощью инструментов трансформаций (Move (Переместить), Rotate (Вращать) и Scale (Масштабировать)), то можно заметить, что эти изменения никак не влияют на трехмерное тело лофтинга.

Для одного объекта можно использовать несколько сечений, то есть если взять длину сплайнапути за 100 %, то на определенном проценте пути форму сечения можно изменить на другую.

Чтобы выбрать для одной траектории несколько форм, следует воспользоваться свитком Path Parameters (Параметры пути) (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Свиток Path Parameters (Параметры пути)

Первая форма становится в начало траектории. Для каждой следующей формы необходимо в счетчике Path (Путь) указать положение на траектории, которое определяется следующим образом:

• если переключатель установлен в положение Percentage (Проценты), то положение указывается в процентах от длины пути;

• если переключатель установлен в положение Distance (Расстояние), положение задается как абсолютное расстояние от первой точки траектории;

• если переключатель установлен в положение Path Steps (Шаги траектории), то форму можно расположить на уровне одного из шагов траектории, количество которых задается в свитке Skin Parameters (Параметры оболочки) в счетчике Path Steps (Шаги траектории); общее количество шагов траектории будет указано в скобках справа от счетчика Path (Путь).

По умолчанию формы-сечения выравниваются своими центрами по траектории, однако положением формы относительно траектории можно управлять. Для этого следует выделить тело лофтинга и перейти на вкладку Modify (Редактирование) командной панели. В стеке модификаторов появится название объекта Loft (Лофт). Если щелкнуть на плюсике слева от названия объекта, то раскроется дерево подобъектов, содержащее два уровня редактирования: Shape (Форма) и Path (Путь). Редактировать лофтинговую поверхность можно, не только изменяя двухмерные тела (форму и путь), но и управляя подобъектами. Если в дереве подобъектов перейти на уровень редактирования Shape (Форма), то в окне проекции Perspective (Перспективный вид) на трехмерном объекте появятся сплайны-формы, на основе которых был создан лофтинговый объект. Формы имеют белый цвет, но если выделить любую из них, то она окрасится красным цветом, как, впрочем, и все выделенные подобъекты (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Выделен сплайн-форма в составе тела лофтинга

На уровне редактирования Shape (Форма) можно перемещать, вращать и масштабировать формы сечений, используя соответствующие инструменты.

Если тело лофтинга, построенное на основе незамкнутого сплайна, имеет недостатки, возможно, дело вовсе не в формах-сечениях. Выделите сплайн-путь или перейдите на уровень редактирования Path (Путь), раскройте дерево подобъектов сплайна-пути и активизируйте уровень редактирования Vertex (Вершина). Выделите концевые вершины пути и измените их тип, например выберите тип Corner (С изломом). Кроме того, если трехмерное тело перевернуто, нужно всего лишь изменить направление пути – сделать конечную точку начальной. Как вы уже знаете, начальная вершина имеет желтый цвет. Чтобы изменить порядок следования вершин, выделите конечную точку (белый квадратик) и в свитке Geometry (Геометрия) нажмите кнопку Make First (Сделать первой). Кроме того, если в построении участвуют несколько форм-сечений, то для получения желаемого результата следует удостовериться в том, что начальные вершины сечений ориентированы в одном направлении, то есть если задать сечениям одинаковые координаты, то начальные вершины этих сплайнов должны образовывать прямую линию (мысленно проведенную). Если первые вершины не будут согласованы, то форма может получиться перекрученной.

У лофтинговых объектов есть еще один способ изменения формы – с помощью деформаций. Для этого предназначен свиток Deformations (Деформации) (рис. 4.13).

Рис. 4.13. Свиток Deformations (Деформации)

Внимание!

Свиток Deformations (Деформации) становится доступен при переходе на вкладку Modify (Редактирование) командной панели.

В свитке имеются кнопки, позволяющие выполнить пять деформаций: Scale (Масштаб), Twist (Скручивание), Teeter (Качка), Bevel (Скос) и Fit (Подгонка).

Подробно рассмотрим самую популярную деформацию – Scale (Масштаб).

При щелчке на кнопке с названием деформации появляется диалоговое окно (рис. 4.14).

Рис. 4.14. Диалоговое окно Scale Deformation (Деформация масштаба)

Линия красного цвета с точками на концах – это кривая деформации, которая соответствует пути лофтингового объекта. Точки обозначают процент длины пути. По умолчанию таких точек две – 0 % пути и 100 % пути. Под красной линией располагается толстая серая линия – это серединная ось тела лофтинга. Если изменять положение точек на кривой деформации, будет изменяться и тело лофтинга.

Внимание!

В данном случае деформируется форма лофтингового объекта, путь остается неизменным.

При деформации тело лофтинга может изменяться по двум осям – X и Y. По умолчанию в окне деформации нажата кнопка Make Symmetrical (Сделать симметричным)

что означает одновременную деформацию по двум осям. Если отключить кнопку, то появится возможность выполнить деформацию по одной из осей: кнопка Display X Axis (Отобразить ось Х)

позволяет деформировать по оси Х, кнопка Display Y Axis (Отобразить ось Y)

– по оси Y. Можно отобразить сразу две кривые деформации, за это отвечает кнопка Display XY Axis (Отобразить оси Х и Y)

Если требуется поменять кривую деформации по Х на кривую деформации по Y и наоборот, используется кнопка Swap Deform Curves (Обмен кривыми деформаций)

которая доступна, только когда отжата кнопка Make Symmetrical (Сделать симметричным). Для отмены деформаций воспользуйтесь инструментом Reset Curve (Восстановить кривую)

На кривую деформации можно добавлять управляющие точки. Для этого предназначен инструмент Insert Corner Point (Вставить точку с изломом)

Впоследствии тип точки можно изменить. Для этого точку нужно выделить, щелкнуть на ней правой кнопкой мыши и выбрать в появившемся контекстном меню необходимый тип. Для выделения и перемещения точек используется инструмент Move Control Point (Переместить контрольную точку)

Для удаления ненужной точки существует инструмент Delete Control Point (Удалить контрольную точку)

Кроме произвольного перемещения управляющих точек можно задать для каждой из них координаты по оси Х и по оси Y. Для этого внизу окна деформации имеются поля ввода координат. Пример использования деформации тела лофтинга приведен на рис. 4.15.

Рис. 4.15. Пример использования деформации тела лофтинга

После создания и редактирования тела лофтинга двухмерные формы можно удалить. Трехмерное тело от этого не пострадает. При необходимости двухмерные формы можно оставить (например, если они будут нужны в дальнейшем для изменения формы объекта лофтинга), а чтобы они не мешали работе, их можно скрыть, выделив и выполнив команду Hide Selection (Скрыть выделенное) контекстного меню.

Для практического закрепления теоретического материала выполните упражнение «Упражнение 3. Кресло из ротанга» из раздела «Практика» данной главы.