Текст книги "3ds Max 2008. Секреты мастерства"

плавающей палитры NURBS. В результате должна получиться законченная верхняя часть ручки душа (рис. 9.176).

Для построения средней, пластмассовой, части ручки снова обратимся к Surface-поверхности. В данном случае это будет оптимальный и самый быстрый способ решения проблемы, связанной с нестандартной формой объекта.

Начните с того, что в окне проекции Left (Слева) постройте окружность, используя сплайн NGon (Многоугольник) радиусом 10 мм. При этом для получения окружности необходимо в свитке Parameters (Параметры) настроек многоугольника установить флажок Circular (Окружность) (рис. 9.177).

ВНИМАНИЕ

Сплайн Circle (Окружность) имеет четыре сегмента, а нам для построения поперечного сечения ручки душа необходимо шесть. В связи с этим окружность должна быть создана именно при помощи сплайна NGon (Многоугольник), который позволяет задавать произвольное количество сегментов сплайна.

Скопируйте данную или постройте новую окружность, но с радиусом 14 мм. Дальнейшая модификация окружностей не представляет сложности, но будьте внимательны при ее выполнении.

1. Выделите большую окружность (если она еще не выделена).

2. Щелкните на ней правой кнопкой мыши и преобразуйте ее в Editable Spline (Редактируемый сплайн).

3. Перейдите на уровень редактирования вершин и выделите все вершины, относящиеся к сплайну (должно быть шесть).

4. Примените к ним Fillet (Закругление), для чего в свитке Geometry (Геометрия) введите в поле рядом с кнопкой Fillet (Закругление) значение 1 (на рис. 9.178 это внешние парные вершины).

5. Перейдите на уровень редактирования сегментов и выделите шесть больших сегментов сплайна, принадлежащих окружности.

Рис. 9.176. Построенная часть ручки душа

Рис. 9.177. Окружность, построенная при помощи сплайна NGon (Многоугольник)

6. В поле рядом с кнопкой Divide (Разделить) свитка Geometry (Геометрия) установите значение 1 и щелкните на кнопке Divide (Разделить). В результате большие сегменты разделятся посередине на две части.

7. Перейдите на уровень редактирования вершин и выделите те шесть вершин, которые образовались в результате выполнения предыдущей операции.

8. Используя инструмент Select and Uniform Scale (Выделить и равномерно масштабировать), масштабируйте все выделенные вершины к центру так, чтобы они расположились на линии меньшего сплайна (см. рис. 9.178).

Рис. 9.178. Внешняя окружность после редактирования вершин

Выполните описанные операции для меньшего сплайна, за исключением того, что для выполнения команды Divide (Разделить) необходимо выделять не большие сегменты, а маленькие, а также того, что смещение вершин не требуется (рис. 9.179).

Рис. 9.179. Расположение вершин на меньшей окружности

Для построения формы ручки нам потребуется всего пять сплайнов, поэтому после того как будет скорректирована их форма, необходимо копировать сплайны меньшего диаметра для получения еще трех таких же окружностей. Расположите их в окне проекции Top (Сверху) так, чтобы большой сплайн с криволинейной формой находился в середине построенного ранее держателя, а по краям располагались по два меньших сплайна окружности. Причем размеры второго и четвертого сплайнов необходимо немного увеличить. Это нужно для того, чтобы ручка слегка изгибалась по всей длине (рис. 9.180).

Рис. 9.180. Расположение сплайнов в окне проекции Top (Сверху)

Прежде чем перейти к созданию поверхности, необходимо построить поперечные сплайны, соединяющие только что построенные формы поперечного сечения. Аналогичные действия мы производили уже не раз, поэтому я лишь вкратце напомню последовательность их выполнения и укажу особенности моделирования.

1. Используя команду Attach (Присоединить), объедините все сплайны в один объект.

2. В два этапа постройте поперечные сечения при помощи команды Cross Section (Поперечное сечение) из свитка Geometry (Геометрия):

1) установите переключатель области New Vertex Type (Тип новых вершин) в положение Smooth (Сглаживание) и создайте поперечные сечения для средней части между вторым, третьим и четвертым сплайнами;

2) измените тип строящихся вершин на Linear (Линейная) и закончите построение на краях.

ПРИМЕЧАНИЕ

Построение поперечных сечений в два этапа позволяет избежать искривления поверхности на краях и в то же время сглаживает кривые в середине (рис. 9.181).

После применения модификатора Surface (Поверхность) к построенным сплайнам должна получиться поверхность средней части ручки, как показано на рис. 9.182.

Рис. 9.181. Форма сплайнов поперечного сечения

Рис. 9.182. Результат визуализации средней части ручки душа

Создадим небольшую деталь, расположенную в месте крепления гибкого шланга. Ее можно сделать при помощи формы вращения. Можно также воспользоваться примитивом Cylinder (Цилиндр), для которого следует немного подкорректировать положение вершин, предварительно применив к нему модификатор Edit Mesh (Редактирование поверхности). Я решил воспользоваться вторым вариантом и построил цилиндр с тремя сегментами по высоте и диаметром немного большим, чем у ручки в месте их соединения. Затем, используя инструмент Select and Uniform Scale (Выделить и равномерно масштабировать), придал нужную форму (рис. 9.183).

Мы построили модель почти всего крана, осталось создать шланг для душа.

Начнем с моделирования наконечников, которые крепятся к корпусу стойки и ручке душа при помощи резьбы. В данном случае, как и в предыдущем, можно воспользоваться примитивом Cylinder (Цилиндр) с последующей модификацией на уровне подобъектов или построить объект методом вращения профиля (рис. 9.184).

Рис. 9.183. Форма детали у основания ручки

Рис. 9.184. Форма наконечника шланга

СОВЕТ

Вы вполне можете обойтись построением трех цилиндров различного диаметра без последующего их редактирования.

Точно такой же наконечник шланга должен крепиться и к стойке держателя. Нам достаточно просто скопировать уже построенный и поместить в нужное место (рис. 9.185).

Рис. 9.185. Держатель и ручка вместе с наконечниками

Задача построения металлического шланга кажется сложной, однако решается весьма простым способом – созданием лофт-объекта на основе сплайна Helix (Спираль) и небольшого профиля (рис. 9.186). Высота спирали, ее радиусы и количество оборотов должны быть такими, как показано на рис. 9.186.

ПРИМЕЧАНИЕ

Не забывайте, что создание сплайнов форм пути и профиля проводится в двух различных окнах проекций. В данном случае спираль строится в окне проекции Top (Сверху), а форма профиля – в окне проекции Front (Спереди).

На рис. 9.187 показаны основные параметры получившегося объекта и то, как он должен выглядеть.

Построив объект при помощи лофтинга, мы получили шланг нужного профиля, однако совершенно прямой, следовательно, его нужно изогнуть. На самом деле это не такая сложная задача, как кажется. Для ее решения необходимо построить сплайн, который бы соответствовал нужной форме и являлся кривой, по которой впоследствии будет деформироваться шланг. Кривая должна начинаться и заканчиваться в середине построенных ранее наконечников (рис. 9.188).

Для дальнейшего построения формы сделайте следующее.

1. Выделите построенный лофт-объект и примените к нему модификатор деформации по пути, выполнив команду Modifiers ► Animation ► Path Deform (WSM) (Модификаторы ► Анимация ► Деформация по траектории).

Рис. 9.186. Форма сплайна (слева) и параметры спирали, подготовленные для построения лофт-объекта (справа)

Рис. 9.187. Внешний вид полученного лофт-объекта (слева) и его параметры (справа)

2. В свитке Parameters (Параметры) настроек модификатора щелкните на кнопке Pick Path (Указать путь) и выберите в окне проекции сплайн, соответствующий форме, по которой будет деформироваться шланг.

3. В этом же свитке щелкните на кнопке Move to Path (Передвинуть на путь), чтобы лофт-объект принял форму сплайна (рис. 9.189).

Это все, что требовалось сделать для построения модели крана для ванной комнаты. Осталось только открыть все спрятанные ранее объекты и визуализировать модель целиком (рис. 9.190).

Рис. 9.188. Форма кривой для деформации шланга

Рис. 9.189. Построенный объект (слева) и его стек модификаторов (справа)

После того как модель выполнена, можно заняться оптимизацией геометрии, созданием материалов и наложением текстур.

В завершение раздела хотелось бы подвести итоги и дать несколько советов. Начнем с того, что целью раздела было показать преимущество комплексного подхода к моделированию объектов сложной формы, в чем, я надеюсь, вы убедились сами на данном примере. В процессе моделирования крана мы применяли полигональное, NURBS– и Surface-моделирование, использовали параметрические объекты и формы, работали с объектами, полученными методом вращения формы и выдавливания, и, наконец, закончили назначением модификатора анимации формы по пути. Все это в целом помогло нам в работе над сложной моделью, выполнение которой при помощи какой-либо одной техники потребовало бы значительно больших усилий.

Рис. 9.190. Результат визуализации построенного крана

В процессе моделирования крана не стояла задача оптимизации геометрии, поэтому конечный объект получился со значительным количеством полигонов. Если вам нужно создать самостоятельный объект (без окружения), то количество полигонов не является критическим, но если он является частью какой-то сцены, то его необходимо оптимизировать. Чтобы сделать это, в первую очередь убедитесь в том, что вам не понадобится редактировать объект (еще лучше, если вы сделаете резервную копию файла), затем сверните стек всех объектов до состояния Editable Mesh (Редактируемая сетка). Для NURBS-объектов можно предварительно настроить аппроксимацию поверхности и затем привести к редактируемой сетке. Кроме того, создание объектов с использованием методов разбиения сетки ведет к избыточному созданию полигонов по всей поверхности, даже там, где они не нужны для передачи формы (например, на ровных плоских участках). В таком случае для уменьшения количества полигонов можно использовать модификатор Optimize (Оптимизация).

ПРИМЕЧАНИЕ

Для анализа готовой модели крана вы можете загрузить файл сцены shower.max из папки ExamplesГлава 09Shower прилагаемого к книге DVD.

Глава 10
Текстурирование

• Материал, имитирующий хром

• Текстурирование натюрморта

• Текстурирование микроволновой печи

• Сложное текстурирование

Можно сделать замечательную модель, потратив много времени на создание деталей. Можно безукоризненно выставить свет и сделать многое другое, чтобы улучшить работу, но без хороших текстур вы не сможете добиться реалистичности.

Создание материала – как правило, долгий и кропотливый процесс с множеством экспериментов. Иногда приходится потратить не один час на то, чтобы сделать приемлемую текстуру. Редактор материалов в 3ds Max настолько хорош, что позволяет получить практически любую текстуру – все зависит только от ваших знаний и воображения.

Работа по созданию материалов не ограничивается возможностями программы 3ds Max, вам не обойтись без приложений растровой графики. Кроме того, существуют программы, позволяющие рисовать непосредственно на трехмерных объектах.

В этой главе вы познакомитесь с тем, как создавать реалистичные материалы и текстуры средствами программы 3ds Max.

В этом разделе рассмотрим, как при помощи небольшого трюка можно создать вполне приемлемый материал хрома. Хромированные детали очень эффектно смотрятся, поэтому их часто применяют в трехмерной сцене.

Прежде чем говорить о создании материала, необходимо определиться с понятием хрома. Что такое хром? Это материал с высокой отражающей способностью и контрастностью, поэтому первое правило, которое нужно помнить при его использовании: для хромированного объекта важно окружение, то есть те предметы, которые будут отражаться в хроме. В данном случае возможно два варианта: смоделировать окружение (если его нет) или создать иллюзию присутствия рядом других предметов при помощи соответствующих текстурных карт.

Второе правило реалистичного хрома заключается в том, что объект, которому присваивается хромированный материал, должен иметь сглаженные формы. Например, на примитиве Box (Параллелепипед) значительно сложнее создать реалистичный хром, нежели на ChamferBox (Параллелепипед с фаской).

Рассмотрим создание материала хрома при помощи процедурной карты, то есть исключительно средствами программы 3ds Max.

Первое, что для этого понадобится, – объекты, с которыми вы будете работать. Для их создания сделайте следующее.

1. Выполните команду Create ► Extended Primitives ► Torus Knot (Создание ► Сложные примитивы ► Тороидальный узел).

2. Щелкните в окне проекции Top (Cверху) и создайте примитив Torus Knot (Тороидальный узел).

3. На небольшом расстоянии от первого постройте еще один примитив Torus Knot (Тороидальный узел). Два объекта нужны, чтобы они отражались друг в друге.

4. Для создания плоскости, на которой будут располагаться эти объекты, выполните команду Create ► Standard Primitives ► Plane (Создание ► Простые примитивы ► Плоскость).

5. Щелкните в левом верхнем углу окна проекции Top (Cверху) и переместите указатель мыши в нижний правый угол так, чтобы построенные ранее примитивы оказались на плоскости (рис. 10.1).

Теперь можно переходить к непосредственному созданию материала.

Идея использования карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) основывается на простом наблюдении. В хромированном предмете, лежащем на плоскости, отражаются три пространства:

■ снизу отражается плоскость, на которой лежит предмет;

■ сверху – потолок, небо, то есть что-нибудь светлое;

■ стороны отражают окружающие предметы и пространство, уходящее вдаль (эти отражения по большей части темные благодаря «жестким» отражениям).

Для построения материала хрома нужна бело-черно-белая текстура, которую легко создать и контролировать при помощи карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент). Чтобы ее создать, выполните следующие действия.

1. Откройте Material Editor (Редактор материалов), щелкнув на кнопке

находящейся на панели инструментов, или выполнив команду Rendering ► Material Editor (Визуализация ► Редактор материалов).

2. Выберите ячейку со свободным материалом.

3. Разверните свиток Maps (Карты текстуры), щелкните на кнопке None (Отсутствует) рядом с картой Reflection (Отражение).

4. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) выберите из списка Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент).

5. Настройте параметры материала, как показано на рис. 10.2.

Разберем подробнее настройки этой карты. Прежде всего нужно в раскрывающемся списке Gradient Type (Тип градиента) выбрать значение Linear (Прямой), а в Interpolation (Интерполяция) – строку Solid (Постоянная). После этого назначьте два цвета: белый и черный (или близкий к черному). Для этого дважды щелкните на ползунке под шкалой градиентного перехода и в открывшемся окне Color Selector (Выбор цвета) выберите нужный цвет. Соотношение цветов должно быть близким к 1:2, то есть белый цвет должен занимать в два раза больше места, чем черный. Затем нужно повернуть карту на 90°, задав значение W для Angle (Угол) равным 90, и установить флажок Mirror (Зеркальное отображение) для координаты U. Чтобы избежать резкого перехода на стыке цветов, можно увеличить значение параметра Blur (Размытие). Можно также использовать карту Noise (Шум), чтобы еще больше сгладить резкий переход. В свитке Coordinates (Координаты) необходимо задать способ использования карты, установив переключатель в положение Environment (Окружающая среда), а из списка Mapping (Проекция), который определяет способ наложения координат, выбрать Spherical Environment (Сферическая фоновая), так как вы создаете карту для окружения. На этом с основными настройками можно закончить. В результате вышеописанных операций у вас должна получиться процедурная карта, подобная показанной на рис. 10.3.

Рис. 10.1. Два примитива Torus Knot (Тороидальный узел) и примитив Plane (Плоскость)

Рис. 10.2. Настройки карты Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент)

Следующим шагом разработки материала хрома является создание материала Raytrace (Трассировка), который в качестве карты окружения будет использовать созданную вами градиентную карту. Для этого выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке выбора материала – Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент).

2. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт текстур) выберите из списка карту Raytrace (Трассировка).

3. Ответьте утвердительно на предложение оставить созданную карту Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) в качестве подматериала.

В результате в свитке Maps (Карты текстур) стандартного материала в качестве карты Reflection (Отражение) будет загружена карта Raytrace (Трассировка).

Можно ограничиться этим, но мы создадим еще материал Raytrace (Трассировка). Отличие карты Raytrace (Трассировка) от материала Raytrace (Трассировка) заключается в том, что материал имеет больше параметров и позволяет получить лучшее качество при визуализации. Для создания материала Raytrace (Трассировка) выполните следующие действия.

1. Выберите в окне Material Editor (Редактор материалов) ячейку со свободным материалом.

2. Щелкните на кнопке Standard (Стандартный) для выбора материала.

3. В открывшемся окне Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт текстур) выберите из списка материал Raytrace (Трассировка).

4. Скопируйте карту Gradient Ramp (Улучшенный градиент), щелкнув правой кнопкой мыши на кнопке Gradient Ramp (Улучшенный градиент), созданной ранее, и из появившегося списка выберите способ копирования Copy (Независимая копия объекта).

5. В свитке Raytrañe Basic Parameters (Базовые параметры трассируемого материала) материала Raytrañe (Трассируемый) щелкните правой кнопкой мыши на кнопке Environment (Окружающая среда) и из появившегося списка выберите Paste (Copy) (Вставить (копию)).

6. Измените параметры материала Raytrace (Трассировка) так, как показано на рис. 10.4.

Рис. 10.3. Процедурная карта Gradient Ramp (Усовершенствованный градиент) после выполнения всех настроек

Рис. 10.4. Настройки параметров материала Raytrace (Трассировка) для хрома

При желании можно увеличить значение параметра Index Of Refr (Коэффициент преломления). В качестве типа затенения из списка Shading (Затенение) выбран Metal (Металл) – это также не обязательно, но создает более жесткие цветовые переходы, характерные для хрома.

Более важным в настройках является параметр Reflect (Отражение), который управляет отражательной способностью материала. В данном случае нужно выбрать светло-серый или серо-голубой цвет (для придания этого оттенка хрому). Назначьте материал объектам (рис. 10.5).

Немного усложним объекты и добавим надпись, сделанную при помощи карты Bump (Рельефность) и объекта Text (Текст). Результат показан на рис. 10.6.

Рис. 10.5. Объекты сцены после применения материала хрома

Рис. 10.6. Результат просчета при помощи стандартного визуализатора с применением параметра Area Shadow (Область тени)

Добавлю, что визуализация проводилась стандартным визуализатором программы 3ds Max 9 без применения глобального освещения, каустики и других специальных эффектов, придающих изображению более реалистичный вид. В данной сцене использовалось только трехточечное освещение с применением Area Shadow (Область тени).

Еще один способ создания материала хрома – с помощью специальных растровых карт, имитирующих хромированный материал. Как правило, материал на основе таких карт имеет не очень реалистичный вид. Однако у этого способа есть и свои плюсы – минимальное время на настройку и визуализацию. Его использование оправданно для объектов на заднем плане.

Неплохого качества визуализации можно достичь, используя HDRI (High Dynamic Range Images – изображение с большим динамическим диапазоном) в качестве карты для материала хрома.

Улучшить конечное изображение можно также, применив подключаемый модуль визуализации – V-Ray. На рис. 10.7 показана та же сцена, визуализированная при помощи V-Ray без источников света, но с использованием глобального освещения.

Разница заметна, но если для вас имеет значение время визуализации, вы работаете на компьютере со слабым процессором или в сцене большое количество полигонов, то применение стандартного визуализатора вполне приемлемо. При использовании стандартного визуализатора сцена просчитывается быстрее примерно в полтора раза.

На рис. 10.8 представлен фрагмент примитива Torus Knot (Тороидальный узел) с надписью.

Рис. 10.7. Сцена, визуализированная при помощи подключаемого модуля V-Ray

Рис. 10.8. Фрагмент примитива Torus Knot (Тороидальный узел) с надписью

Вы можете также попробовать сделать хром на основе карты Swirl (Завихрение) или Noise (Шум). Более сложных эффектов можно достичь, используя различные комбинации процедурных карт.

ПРИМЕЧАНИЕ

В папке ExamplesГлава 10Chrom прилагаемого к книге DVD находится файл сцены chrom.max.