3ds max Экспресс-курс

Ольга Миловская

3

d

s

m

э

Санкт-Петербург «БХВ-Петербург» 2005

a

x

УДК 681.3.06 ББК 32.973.26-018.2 М60

Миловская О. С. М60

3ds max. Экспресс-курс. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 208 с : ил. ISBN 5-94157-705-2 Книга представляет собой руководство для эффективного изучения основных принципов работы в программе 3ds max на примере версии 7. Рассматривается создание статичных сцен, моделирование с помощью примитивов и параметрических модификаторов, с использованием логических операций, экструзии и лофтинга, редактированием сетки. Особое внимание уделено работе с материалами, камерами и источниками света. Также описаны приемы визуализации готовых сцен и создание спецэффектов. Для широкого круга пользователей УДК 681.3.06 ББК 32.973.26-018.2

Группа подготовки издания: Главный редактор Зам. главного редактора Зав. редакцией Редактор Компьютерная верстка Корректор Дизайн обложки Зав. производством

Екатерина Кондукова Игорь Рыбинский Григорий Добин Елена Кашлакова Ольги Сергиенко Зинаида Дмитриева Игоря Цырульникова Николай Тверских

Лицензия ИД № 02429 от 24.07.00. Подписано в печать 15.07.05. формат 70x100Vie. Печать офсетная. Усл. печ. л. 16,77. Тираж 4000 экз. Заказ №1195 "БХВ-Петербург", 194354, Санкт-Петербург, ул. Есенина, 56. Санитарно-эпидемиологическое заключение на продукцию Na 77.99.02.953.Д.006421.11.04 от 11.11.2004 г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Отпечатано с готовых диапозитивов в ГУП "Типография "Наука" 199034, Санкт-Петербург, 9 линия, 12

ISBN 5-94157-705-2

О Миловская О. С , 2005 © Оформление, издательство "БХВ-Петербург", 2005

Оглавление

Введение

7

Кому адресована эта книга Особенность книги Области использования программы Профессии, связанные с трехмерной графикой Этапы работы в программе трехмерного моделирования 1 этап: моделирование (создание геометрии) 2 этап: назначение материалов 3 этап: источники света и камеры 4 этап: визуализация Требования к системе

7 7 8 9 11 11 12 12 13 13

Глава 1. Основы работы B3C!S max

14

1.1. Интерфейс программы Работа с панелями Управление окнами проекций Мышь с колесом Контекстное меню окна проекции 1.2. Примитивы Создание примитивов Операции с объектами Изменение параметров построенных объектов 1.3. Выравнивание и группировка объектов Выравнивание Группировка 1.4. Практическая работа "Снеговик" 1.5. Сохранение трехмерной сцены 1.6. Клонирование объектов Простое клонирование Создание зеркальных копий

14 14 15 16 17 17 17 20 21 22 .22 23 24 28 29 29 30

Оглавление 1.7. Внедрение в сцену объектов из других файлов 1.8. Простая визуализация и сохранение растровой картинки

31 32

Глава 2. Простое моделирование

34

2.1. Назначение и настройка модификаторов 2.2. Пример использования модификаторов "Сказочный город" Сказочный домик Сказочное дерево Ландшафт 2.3. Логические операции Boolean Пример использования Boolean 2.4. Практическая работа "Пуговица"

34 37 37 39 40 43 44 49

Глава 3. Моделирование с помощью сплайнов

53

3.1. Основы создания сплайнов Редактирование сплайнов Основные команды модификатора Edit Spline 3.2. Создание трехмерных объектов на основе сплайнов. Модификатор Lathe Параметры Lathe Пример использования "Шахматы" Самостоятельная работа 3.3. Модификатор Bevel Параметры Bevel Пример использования "Шахматный конь" 3.4. Модификатор Extrude Параметры Extrude Пример использования "Карточные масти" 3.5. Модификатор Bevel Profile Пример использования "Чашка с блюдцем" 3.6. Практическая работа "Губная помада"

53 54 54 56 57 58 61 62 62 63 65 65 65 72 73 76

Глава 4. Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

80

4.1. Создание и настройка тел методом лофтинга Анализ объекта, построение схемы лофтинга 4.2. Практика по созданию и настройке тела лофта Наиболее важные настройки лофтинга 4.3. Придание толщины стенкам флакона : 4.4. Устранение скручивания 4.5. Деформация с помощью кривых масштабирования 4.6. Практическая работа "Зеркало"

80 80 82 87 88 90 91 95

Глава 5. Работа с редактируемой сеткой. Mesh

100

5.1. Каркасное моделирование с помощью модификатора Edit Mesh Мягкое выделение

100 101

Оглавление

5.2. 5.3. 5.4. 5.5.

Свиток Soft Selection Экструзия полигонов Практическая работа "Телевизор" Создание кресла с помощью модификаторов Edit Mesh и Mesh Smooth Создание подушки с пуговицами для кресла Команды модификатора Edit Mesh

102 103 104 108 112 115

Глава 6. Материалы

119

6.1. Работа в редакторе материалов 6.2. Базовые параметры материала Материал "Пластик", метод тонирования Blinn Материал "Резина", метод тонирования Oren-Nayar-Blinn Другие алгоритмы тонирования 6.3. Карты материала Свиток Maps — каналы карт Материал "Шахматное поле" Материал "Зеркало" Материал с рельефной поверхностью Материал "Пластик" Материал "Помада" Материал "Зеркало" Материал "Металл" Материал "Стекло" Материал "Жемчуг"

119 121 121 123 125 126 126 128 132 133 135 136 136 136 137 137

Глава 7. Материалы с картами текстур

139

7.1. Создание материала с растровой картой Bitmap Редактирование материала с растровой картой 7.2. Модификатор проецирования UVW Map Алгоритм создания и назначения материала 7.3. Библиотека материалов 7.4. Практическая работа "Натюрморт" Яблоко Апельсин Банан Натюрморт

139 141 143 145 146 147 148 150 154 156

Глава 8. Съемочные камеры

158

8.1. Камеры Типы камерных объективов 8.2. Установка камер 8.3. Управление камерами 8.4. Настройка глубины резкости. Эффект Depth of Field Параметры эффекта Depth of Field

158 159 160 162 163 165

Оглавление

Глава 9. Источники света

167

9.1. Стандартные источники света Параметры стандартных источников света 9.2. Постановка света в ЗЭ-графике Метод треугольника Пример постановки света Ключевой свет Заполняющий свет Обратный свет 9.3. Другие способы освещения Фронтальное освещение Боковое освещение Обратное освещение Высококонтрастное освещение Освещение сцены из нескольких объектов Чему стоит уделять внимание при постановке света

167 169 173 173 174 174 175 176 177 177 178 179 179 180 181

Глава 10. Визуализация

185

10.1. 10.2. 10.3. 10.4.

185 187 188 189 189 190 191

Настройки визуализации Окно Framebuffer Изменение фона Environment and Effects Визуализация отражающих и преломляющих материалов Черновая визуализация Чистовая визуализация Тени для прозрачных материалов

Г л а в а 11. Э ф ф е к т ы в 3ds max

193

11.1. Огонь Параметры эффекта "Огонь" Пример использования эффекта "Огонь" 11.2. Объемный свет Volume Light 11.3. Специальные эффекты 11.4. Линзовые эффекты Lens Effects Добавление эффекта источнику света Добавление эффекта трехмерному объекту Добавление эффекта материалу Настройки линзовых эффектов

193 195 196 197 200 202 203 203 204 205

Предметный указатель

207

Введение Кому адресована эта книга Книга, в первую очередь, адресована начинающим пользователям. Под словом "начинающий" подразумевается человек, который решил научиться работать в программе 3ds max, а не тот, который впервые включил компьютер. От моего читателя требуется уверенное знание Windows и основ работы на компьютере. В книге детально разобраны темы, необходимые для создания прочной базы знаний, опираясь на которую читатель в дальнейшем сможет углубиться в более сложный материал. Также книга может быть интересна и полезна преподавателям трехмерной графики, как практическое и методическое руководство к проведению уроков. Каждая глава представляет собой специально подобранный набор тем, по объему подходящий для одного занятия. Методика обучения и приводимые примеры многократно опробованы автором во время занятий. Предлагаемые практические задания тщательно продуманы и логически построены, что позволяет начинающему пользователю сразу включиться в работу и развивает нестандартный подход к решению задач.

Особенность книги Чем плохи толстые книжки по 3D? Да тем, что они просто пугают новичка, который при виде такого объема информации понимает, что ни в жизнь не осилит всего этого. В этой книге вы не найдете перечисления всех многочисленных галочек и описание всех элементов интерфейса 3ds max. Эта книга — практическое руководство к работе.

8

Введение

Огромное количество качественных картинок в книге обеспечивает наилучшее понимание нового материала читателем. В каждой главе есть инструкции, после первого прочтения которой второй раз ее уже можно не читать, а выполнять алгоритм действий по памяти, руководствуясь картинками в пошаговых инструкциях. Это обеспечивает лучшее усвоение материала читателем. Множество примеров позволяет начинающему пользователю понять, что объект любой сложности можно смоделировать, комбинируя разные методы и приемы. В книге удобно для читателя представлены примеры в виде таблиц с инструкциями и картинками. Выполнение инструкции по шагам дает читателю возможность на любом этапе импровизировать, придумать и испробовать новые идеи. В начале каждой главы изложена теоретическая информация по рассматриваемой теме и краткие алгоритмы использования описываемого метода. Далее в главе приведен один или несколько примеров с подробным описанием каждого действия. В конце главы читателю предложены упражнения для самостоятельной работы. В книге имеется цветная вкладка с примерами работ, которые смогут выполнить читатели по ходу занятий с книгой. Даже если у вас уже есть справочник, самоучитель или любая другая литература по 3ds max — эта книга станет незаменимым помощником при освоении азов трехмерной графики и лучшим дополнением к вашей библиотеке.

Области использования программы Программа 3ds max является собственностью компании Autodesk и разработана ее подразделением — фирмой Discreet. С течением времени 3ds max становится функционально полнее, включаются новые возможности и совершенствуются уже имеющиеся (осенью 2004 г. вышла версия 3ds max 7). В настоящее время программа 3ds max очень широко используется в различных областях компьютерной графики. Из основных направлений можно выделить следующие: • визуализацию архитектурных проектов и дизайн интерьеров; О подготовку рекламных и научно-популярных проектов для TV; • компьютерную мультипликацию; • компьютерные игры; • спецэффекты.

Введение

Профессии, связанные с трехмерной графикой В наше время трехмерной картинкой уже никого не удивишь. Люди осваивают азы трехмерного моделирования достаточно быстро. Но вот как стать настоящим профессионалом в области ЗО-графики? Какая профессия является наиболее интересной и прибыльной? Решать вам, выбирайте. 3D-modeler — специалист, который может создать модель любой сложности, начиная от мебели и архитектурных сооружений, заканчивая характерными персонажами. 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. Во многих студиях сами моделлеры разрабатывают скетчи, поэтому умение рисовать от руки является необходимым условием при приеме на работу. Часто можно встретиться с названием hi\low poly modeling. Это одна из специфик работы моделлера. Например, для компьютерных игр необходимы модели с минимально возможным количеством полигонов. Поэтому персонаж создается с основными элементами (руки, ноги, туловище и голова), а детализация добавляется с помощью текстур, проще говоря, пририсовывается. А вот для анимационных ЗО-фильмов необходима детализированная модель, со всеми необходимыми элементами, такими как ноздри, веки, брови, ресницы и т. д. Такие модели называются hi poly и могут состоять из десятков миллионов полигонов. Текстурщик — художник по текстурам. В любой трехмерной сцене важнейшую роль играют материалы, т. е. свойства поверхности. И это не только цвет поверхности, блики и прозрачность-непрозрачность. Большинство поверхностей в реальном мире имеют текстуры. Поэтому для создания реалистичного материала необходима картинка с текстурным узором или с рельефным узором. Так вот задача художника по текстурам эти картинки создавать. Чаще всего текстуры создаются с помощью программы Photoshop. Но недостаточно нарисовать текстуры, необходимо их еще правильно спроецировать на объект. Поэтому художник открывает программу трехмерного моделирования, например 3ds max, и с помощью специальных модификаторов "натягивает" текстуру на модель. Для этого процесса необходимы специальные навыки и опыт, потому что сделать это не так просто, как может показаться с первого взгляда. Визуализатор — специалист по качественным фотореалистичным изображениям. Зачастую в архитектурных студиях и дизайнерских фирмах архитекторы и дизайнеры интерьеров знакомы с программой трехмерного моделирова-

10

Введение

ния 3ds max. Но далеко не все 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 картинке высокого 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 конца, ставит свет, назначает материалы и рендерит итоговые картинки. Эта работа для людей, знающих дополнительные возможности пакетов трехмерной графики и различных приложений (плагинов) к этим программам. Причем настоящих профессионалов в этой области мало, поэтому работы много, и оценивается она достаточно высоко. Аниматор — человек, умеющий оживлять трехмерные сцены и смоделированных персонажей. Вообще анимация — это движение, а движение — это жизнь! Профессия замечательная и очень интересная. Аниматор должен знать особенности движений людей и животных для того, чтобы вдохнуть в модели жизнь. Но само по себе это знание является недостаточным, для реалистичности необходимо придать существу индивидуальные черты. Конечно же, приветствуется умение аниматора рисовать от руки. Чтобы сюжет анимации был интересным и насыщенным, прежде чем садиться за компьютер, необходимо нарисовать сюжетные панели. 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 панели пишется сценарий, который сосредоточен 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 — в мире компьютерных игр есть специалисты, которые планируют и создают 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 про-

Введение

11

грамме 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, и еще много других тонкостей. 3D-Artist — это специалист-универсал, который обладает всеми вышеперечисленными умениями. Итак, вот профессии, которые сейчас востребованы и хорошо оплачиваемы. Если вы решили всерьез заняться ЗБ-графикой, то у вас есть выбор, какую специализацию предпочесть. Лучше всего начать с моделирования, потому что это базовые знания, которые необходимы в любой из шести 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 совершенствоваться. Программы трехмерного моделирования настолько глубоки и интересны, что всегда есть чему научиться и к чему стремиться. Успехов вам в новых начинаниях!

Этапы работы в программе трехмерного моделирования В результате работы программы создаются сцены, состоящие из определенного набора геометрических объектов, которые являются трехмерными, т. е. описываются тремя координатами. Упрощенно эти координаты можно назвать длиной, шириной и высотой. Любая сцена формируется с использованием стандартного алгоритма. Конечным результатом, завершающим работу над статистической трехмерной сценой, является "картинка" — графический файл изображения. Динамическая сцена дает на выходе набор "картинок", или анимационную последовательность, где каждый кадр отражает изменения, происходившие с объектами сцены. Результаты визуализации могут быть перенесены на бумагу, пленку, ткань, видео, CD-диски и т. д. При создании трехмерной графики можно выделить четыре основных этапа работы. Кратко они перечислены на схеме (рис. В1).

1 этап: моделирование (создание геометрии) Один из основных этапов работы, характеризующийся требованиями значительных навыков и знаний основных команд и инструментов среды max. Причем реально учитывается именно геометрия тел, а не их физические свойства или взаимодействия — эти понятия лишь имитируются.

Введение

12 Этапы создания ЗР-графики

1. Моделирование (создание геометрии)

2. Назначение материалов

3. Установка камер и источников света

4. Визуализация Рис. В1. Этапы создания ЗЭ-графики

2 этап: 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 в отладке и настройке фотореалистичности сцены, приближению ее изображений к натуральности реального мира.

3 этап: источники света и камеры Этот этап заключается в настройке и отладке визуальных характеристик сцены. Яркость и тон основного и вспомогательного освещения, наличие рефлексных источников света, глубина и резкость теней и многие другие параметры задаются при помощи специальных служебных объектов — источников света. Съемочные камеры управляют крупностью 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 — сразу задает "настроение" зрителю.

Введение

13_

4 этап:визуализация Финальный этап, заключающийся в настройке параметров, регулирующих качество получаемой "картинки", формат и тип генерируемых кадров, добавление 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.

Требования к системе Минимальная конфигурация для 3ds max 7: процессор 1 ГГц, 256 Мбайт RAM. Рекомендуемая: 2 ГГц, 512 Мбайт, 1 Гбайт свободного места на диске, 19" монитор, 1280x1024.

ГЛАВА 1

Основы работы в 3ds max 1.1. Интерфейс программы 3ds max обладает достаточно сложным интерфейсом, который сначала даже пугает новоиспеченных пользователей. Общий вид окна программы представлен на рис. 1.1. Внимательно прочитайте названия основных элементов интерфейса и запомните словосочетания, указанные в выносках, потому что они будут использоваться в книге.

Работа с панелями Панели можно перемещать по рабочей области 3ds max. Для этого наведите маркер мыши на серую вертикальную полосу в начале панели и, удерживая нажатой левую кнопку мыши, подвигайте панель. Чтобы увидеть список всех имеющихся панелей, щелкните правой кнопкой мыши по пустому месту любой панели. В открывшемся списке галочками 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. Чтобы вернуть интерфейс, который был у программы при установке, выберите в главном меню команду Customize — Load Custom UI Scheme и файл DefaultUI.ui.

Основы работы в 3ds max

15 3. Командная панель

lon Graph Edfcors Rendern i g Customzie MAXScrp i t Hi

File Ed* Toosl Group Ve i ws Create Modifier! Character r

ID

20

_ ЭО

40

50

60

70

80

90

1ГИ

6. Управление видовыми окнами

4. Координатные поля Рис. 1.1. Общий вид окна программы

Управление окнами проекций Настройка окон проекций включает в себя как специальную панель с кнопками, находящуюся в правой нижней части экрана, так и контекстное меню окна проекции, которое можно вызвать, щелкнув правой кнопкой мыши по названию окна проекции.

Панель управления окнами проекций Основным инструментом управления является специальное меню, расположенное в нижнем правом углу экрана (элемент под цифрой 6 на рис. 1.1). Для

16

Глава 1

оолее детального ознакомления с кнопками этой панели посмотрите на рис. 1.2. Все кнопки обозначены цифрами, а далее перечислены названия кнопок и их назначение.

Ш ШШ Ш Рис. 1.2. Панель управления окнами проекций

1. Лупа — изменяет масштаб в одном окне. 2. Лупа во всех окнах — работает аналогично простой лупе, но во всех окнах сразу. 3. Сцена целиком— подбирает оптимальный масштаб просмотра в выбранном окне, при котором видна вся сцена. 4. Сцена целиком во всех проекциях— подбирает оптимальный масштаб просмотра во всех окнах сразу. 5. Угол обзора— меняет угол обзора в перспективе. Не может работать в плоских проекциях. Не рекомендуется использовать во избежание эффекта параллакса. 6. Рука — предназначена для сдвига изображения в проекции (средняя кнопка мыши). 7. Поворот проекции — позволяет повернуть изображение в окне под нужным углом. Не работает в плоских проекциях. 8. Развернуть проекцию на весь экран — позволяет развертывать и свертывать активное окно проекции.

Мышь с колесом Для работы в 3ds max удобно использовать мышь с колесом, потому что с ним можно быстро выполнять основные операции с окнами проекций. Запомните: CJ Вращение колеса — это изменение масштаба в активном окне. • Нажатие колеса — инструмент "рука" (панорамирование). • Нажатие одновременно колеса и клавиши — поворот (облет) вокруг сцены.

Основы работы в 3ds max

17

Контекстное меню окна проекции У каждого окна проекции имеется специальное меню, предназначенное для настройки данного окна. Для получения доступа к этому меню необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши по названию окна проекции. Вот некоторые команды контекстного меню видового окна: П Smooth+Highlights — тонированный (раскрашенный) режим; • Wireframe — каркасный (проволочный) режим; • Other— список прочих режимов; П Edged Faces — подчеркнутые грани полигонов; П Transparency — различные режимы отображения прозрачности; • Show Grid — показывать сетку в окне проекции; • Show Background — показывать задний фон (если есть); • Show Safe Frame — показывать безопасную зону; • Texture Correction — коррекция текстур; П Disable View — отключить обновление окна; • Views — список возможных видов; • Undo — отмена последней операции с окном проекции; П Configure — вызов расширенного меню с настройками.

1.2. Примитивы Создание примитивов В 3ds max существуют объекты, которые уже смоделированы, и вам необходимо их просто построить. Открыть список примитивов можно через главное меню Create или через вкладку командной панели Create (Создание), раздел Geometry (Геометрия) (рис. 1.3). Все примитивы разбиты на две группы, которые можно выбрать из специального выпадающего списка. В каждой группе объекты представлены в виде кнопок с названиями. Далее приведен перечень примитивов по группам. П Standard Primitives (Стандартные примитивы): • Box — параллелепипед; • Sphere — сфера, состоит из неравномерных сегментов; • Cylinder — цилиндр;

18

Глава 1

• Torus — тор, кольцо; • Teapot — чайник; • Cone — конус; • GeoSphere — сфера, состоящая из одинаковых сегментов; • Tube — труба; • Pyramid — пирамида; • Plane — плоскость, обычно используется в качестве подставки.

Ч-. Щ и.

[standard Primitives

3. Выпадающий список с перечнем наборов объектов

Obe j ct Type Box Sphere Cylinder Torus j

Cone GeoSphere j Tube _J Pvrarr|id

Teapot

4. Кнопки для создания объектов

Pa l ne

Name and Color

Рис. 1.3. Создание примитивов через вкладку командной панели Create

• Extended Primitives (Дополнительные примитивы): • Hedra — многогранник; • Chamfer Box — бокс со сглаженными углами; • Oil Tank — цистерна; • Spindle — волчок; • Gengon — многогранная призма; • Ring Wave — кольцевая волна;

(

Основы работы в 3ds max

19

• Prism — трехгранная призма; • Torus Knot — узел; • Chamfer Cylinder — цилиндр со сглаженными углами; • Capsule — капсула; • L-Ext — L-угольник; • C-Ext — С-угольник. Все примитивы создаются примерно одинаковым способом: необходимо выбрать требуемый примитив из списка, в любом видовом окне нажав и удерживая левую кнопку мыши, потянуть мышь в сторону, затем отпустить кнопку. В некоторых случаях дополнительно потребуется таким же способом указать высоту, сужение, еще один радиус и т. д. Запомните одно простое правило: не создавать объекты в окне перспективного вида. Лучше всего начинать создавать примитивы в окне Тор (Вид сверху). Различные примитивы могут иметь те или иные свойства. Например, сфера имеет настройку радиуса, а параллелепипед настройки высоты, длины и ширины. Практически все примитивы имеют настройки сегментов: чем больше сегментов, тем большую гладкость имеет поверхность объекта, но тем больше ресурсов требуется от компьютера для обработки объекта. Основные параметры примитивов: • Radius — радиус; • Width — ширина; • Lenght — длина; • Height — высота; • Segments — сегменты; О Sides — количество сторон, аналогично сегментам; • Smooth — сглаживание ребер объекта; • Hemisphere — срезает сферу снизу вверх; • Crop\Squash— определяет, обрезаются или уплотняются сегменты при обрезке; • Slice On — включает режим выреза; П Slice From\Slice To — определяют начало и конец выреза в градусах; П Base To Pivot — располагает опорную точку объекта на его основании; П Generate Mapping Coordinates — создает проекцию текстуры на объекте.

20

Глава 1

Операции с объектами Для управления объектами вам понадобятся основные операции, такие как выделение, удаление, перемещение, поворот и масштабирование. Для этих операций предназначены специальные кнопки на панели инструментов (рис. 1.4).

3kR

Ос

Рис. 1.4. Инструменты для выделения и преобразования объектов

Выделение объектов Возможны следующие способы выделения: • выделение — щелчок по объекту инструментом Select Object (кнопка 2); • добавление выделения — щелчок по объекту инструментом Select Object при нажатой клавише ; • исключение выделения — щелчок по объекту инструментом Select Object при нажатой клавише ; • выделение по имени объекта — инструмент Select by Name (кнопка 3); • для выделения нескольких объектов можно растянуть рамку инструментом Select Object, захватывая нужные объекты. Этот метод называется "захват окном". Для него существует 2 режима, за которые отвечает кнопка 5. Если кнопка "выключена" (как на рис. 1.4), то при захвате окном 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 захват; О для добавления выделения — захват окном, удерживая клавишу ; • для исключения из выделения — захват окном, удерживая клавишу ; • выделение пересекающихся объектов — щелчок в точке пересечения (будут последовательно выделяться объекты); • блокировка выделения — нажать клавишу пробела, тогда невозможно будет снять выделение с объекта или выделить другой объект. Чтобы снять блокировку, еще раз нажать пробел; • область выделения — кнопка 4, можно менять форму региона для захвата.

Основы работы в 3ds max

21

Удаление объектов Выделить и нажать на клавиатуре клавишу . Если вы хотите удалить все объекты сцены, то выберите в главном меню File команду Reset.

Перемещение объектов Инструмент Select&Move (Перенос) расположен в панели инструментов (кнопка 6). При выборе инструмента на выделенном объекте появляется тренога преобразования (оси X, Y, Z). При подведении маркера мыши к оси она выделяется желтым цветом, и перемещение происходит только по этой оси. Если схватиться за квадратик, который находится между осями, то возможно перемещение объекта в любом направлении. Клавиша <Х> — скрывает оси.

Поворот объектов Инструмент Select&Rotate (Поворот) расположен в панели инструментов (кнопка 7). 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. Для точного поворота внизу окна программы есть координатные поля для числового ввода (см. указатель 4 на рис. 1.1).

Масштабирование объектов Инструмент Select&Scale (Масштаб) расположен в панели инструментов (кнопка 8 на рис. 1.4) и предназначен для равномерного и неравномерного масштабирования. Инструментом масштаба пользуйтесь лишь в тех случаях, когда недоступны параметры объекта или когда объекты сгруппированы. Если же нужно уменьшить или увеличить отдельный объект, то лучше это сделать через изменение его параметров.

Изменение параметров построенных объектов Для того чтобы изменить параметры уже построенного объекта, нужно его выделить и переключиться на вкладку Modify командной панели (рис. 1.5). На этой вкладке видны параметры выделенного объекта. Значения числовых полей можно менять, тем самым изменяя размеры объекта.

22

Глава 1

(Modifier List Box

-(я ]

Parameters Length:

Length Segs:j Width Segs:ff Height Segs:jT T.i ** Generate Mappn i g Coords. Рис. 1.5. Изменение параметров созданного объекта производится на вкладке Modify

1.3. Выравнивание и группировка объектов Выравнивание Выровнять можно любой объект, подлежащий трансформации, включая источники света и камеры. Выделив объект сцены, щелкните на кнопке Align главной панели инструментов или выберите команду Tools — Align (можно нажать комбинацию клавиш +). Курсор тут же изменит свою форму, после чего нужно щелкнуть по объекту, относительно которого будет осуществляться выравнивание (опорный объект). В результате откроется диалоговое окно Align Selection с именем опорного объекта в названии (рис. 1.6). Последовательность применения В разделе Align Position (Выравнивание положения) укажите, по каким координатам будет выполняться выравнивание (приравнивание координат). Используется текущая система координат. Задайте характерные точки выравниваемого (Current) и опорного (Target) объектов, положение которых будет совмещено по заданным координатам.

Основы работы в 3ds max

23

Align Selection (ВокО!) -Align Position (Screen): — -

OK

Г" X Position p Y Position Г" Z Position

Cancel

r Current Obiect;—~i r Target Obiect: — i С Minimum

\ <~ Minimum

# Center

I * Center

<~ Pivot Point

I С Pivot Point

С Maximum

Apply

С Maximum

-Align Orientation (Local): Г XAxis - Match Scale: Г XAxis

Г YAxis

Г 2 Axis

-— Г YAxis

Г ZAxis

Рис. 1.6. Диалоговое окно выравнивания Align Selection

Для этого установите переключатели в одно из четырех положений: • Minimum — ближайшая крайняя точка габаритного контейнера объекта; • Center — центр габаритного контейнера; • Pivot Point — опорная точка габаритного контейнера; • Maximum — дальняя крайняя точка габаритного контейнера объекта. Кнопка Apply (Применить) выполняет выравнивание, но окно выравнивания не закрывается. Кнопка ОК выполняет выравнивание и закрывает диалоговое окно.

Группировка Группировка нужна для объединения нескольких объектов между собой. Сгруппированные объекты не считаются единым целым, а просто обрабатываются вместе (они считаются набором объектов). Последовательность применения: 1. Выделить одновременно все объекты, которые необходимо сгруппировать. 2. Войти в меню Group. 3. Выбрать команду Group (Сгруппировать).

24

Глава 1

4. В открывшемся диалоговом окне ввести имя группы. Всегда выполняйте этот шаг! 5. Нажать кнопку ОК. 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 из 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 из 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 (щелкнуть по группе); • Detach — отсоединить объект из группы; • Explode — разгруппировать все уровни группировки.

1.4. Практическая работа "Снеговик" Постройте 3 сферы разного радиуса и расположите их друг на друге, начиная с самой большой. Внимательно смотрите на окна проекций. На виде Тор сферы должны располагаться друг в друге (представьте, что вы смотрите на снеговика сверху). На виде Front сферы должны лишь немного пересекаться (рис. 1.7). Постройте еще две окружности одинакового радиуса (изменить радиус у окружности можно на вкладке Modify). Расположите эти окружности по бокам средней сферы. Это будут ручки снеговика (рис. 1.8). Выделите все сферы и выберите им цвет светло-голубой. Белый цвет лучше не выбирать, потому что это цвет выделения, и вам будет трудно понять, какой объект выделен, а какой нет. Теперь займемся носом снеговика. На виде Front (Вид спереди) создайте Cone (Конус). Расположите его таким образом, чтобы основание конуса оказалось внутри головы (рис. 1.9). Глазки сделайте маленькими сферами. Чтобы удобнее было работать, увеличьте масштаб в видовых окнах, прокрутив колесо мыши. В качестве ведра на голову снеговика наденем конус, только усеченный. Начните строить Cone (Конус) на виде Тор, но не сужайте его до конца (рис. 1.10).

Основы работы в 3ds max

25

Ы ЙЙ • в • • < •• X RGBAp Ib

РИС. 1.7. Создали 3 сферы и расположили их друг на друге

Е9 Ж i • Ш[ • в в

XfRGB Alpha

3

L

Рис. 1.8. Две сферы по бокам — ручки снеговика

26

Глава 1

ЙЙ . ; • ; • • • € • 8 X RGBAp Iha

Рис. 1.9. С помощью конуса создали снеговику нос

Рис. 1.10. В качестве ведра использовали усеченный конус

27

Основы работы в 3ds max

Можно добавить к ведру ручку. Для этого хорошо подойдет примитив Torus (кольцо). Начните построение на виде Front. Чтобы кольцо получилось тоненьким, задайте значение Radius 2 = 1. А значение Radius 1 подберите таким образом, чтобы кольцо по размеру было соизмеримо с усеченным конусом (ведром). У кольца есть полезная опция Slice (Разрезание). Включите Radius 1:m — Radius 2: Rotation: Twist: ад :! ^ Segments: _ Sides: Cm,— il*. o»mAll ootn. <" Sides jr" 1 l i С None С Segments I 7 Slice On Slice From: Slice To: Г7 Generate Mapping Coords. Рис. 1.11. Настройка параметров примитива Torus

Рис. 1.12. Снеговик, созданный из примитивов

28

Глава 1

флажок Slice On (рис. 1.11) и подберите значение счетчиков Slace From таким образом, чтобы разрыв кольца не превышал размер цилиндра. С помощью инструментов перемещения Select&Move Select&Rotate расположите ручку на ведре (рис. 1.12).

и

поворота

Снеговик готов. Сгруппируйте его через главное меню Group — Group. Сохраните файл через главное меню File — Save As....

1.5. Сохранение трехмерной сцены Для того чтобы сохранить трехмерную сцену, в 3ds max есть специальная команда. Так же, как и в других приложениях, она находится в меню File — Save As.... После выполнения этой команды откроется окно для выбора диска и папки, в которую вы будете сохранять сцену, а также для задания имени файла (рис. 1.13). После того как вы уже один раз сохранили сцену и присвоили этому файлу имя, можно для сохранения изменений в открытом файле пользоваться командой из меню File — Save. Тогда будут сохраняться изменения в файле. Все файлы, сохраненные подобным образом, будут иметь расширение max. Для открытия сцены используйте команду File — Open. Имейте в виду, что программа 3ds max однооконная, и открыть сразу более чем один файл нельзя.

(

Примечание Рекомендую вам завести отдельную папку, в которой вы будете сохранять все свои файлы, созданные по ходу работы с книгой. Потому что многие созданные сцены вам понадобятся в дальнейших упражнениях.

History: [D:\3dsmaK7\Scenes 1. Выбрать папку

2. Ввести имя L

3

Папка:

Файла: 1ип Файла:

3ds так [".max.".chr)

Рис. 1.13. Сохранение файла

о ш-

Thumbnali

Основы работы в 3ds max

29

1.6. Клонированиеобъектов Простое клонирование Для того чтобы клонировать один или несколько объектов, необходимо: 1. Выделить объекты. 2. Удерживая нажатой клавишу <Shift>, переместить объекты инструментом Select&Move. 3. Выбрать необходимые настройки в открывшемся меню (рис. 1.14).

Clone Options (-Object{ * Copy ! f Instance :

С Reference Number of Copies: ГГ Name: ]SphereO2 OK

Cancel

Рис. 1.14. Диалоговое окно клонирования Clone Options

Настройки окна клонирования Clone Options: П Copy — создание копии. В данном режиме создается независимая копия объекта, но при этом расходуется память. П Instance — создание образца. Образцы зависят друг от друга, но не расходуют память. На трансформации и материалы зависимость не распространяется. • Reference — создание ссылки. В этом случае существует родительский объект и его ссылки. Все изменения передаются от родительского объекта ссылкам, но не наоборот. П Number of Copies — количество копий. Копии расставляются в линию, на расстоянии друг от друга, соответствующем расстоянию между оригиналом и первым клоном. П Name — 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 при повороте (Select&Rotate) и масштабировании (Select&Scale), также удерживая клавишу <Shift> на клавиатуре.

Глава 1

30

Создание зеркальных копий Часто бывает необходимо зеркально отобразить объект. Взять, например, обувь. Создали вы ботинок на правую ногу, что делать с ботинком для левой ноги? Простым клонированием не обойтись. Нужна зеркальная копия. Последовательность применения: 1. Выделить объекты. 2. Нажать кнопку Mirror в панели инструментов или вызвать команду из главного меню Tools — Mirror (откроется диалоговое окно). 3. Правильно настроить меню (рис. 1.15). Mirror: Screen Coordinates • Mirror Axis: — — «X f W ..

Г Y Г 2

'-*" YZ Г ZX

Offset: fO0~

OK Cancel

:

Г Clone Selection: <* No Clone <~ Copy I

f Instance

{

<"" Reference

W Mirror IK Limits Рис. 1.15. Диалоговое окно Mirror

Настройки окна Mirror: П X, Y, Z и прочие оси — направление отражения; • Offset — отступ между клонами; П No Clone — не клонировать, а просто развернуть; • Сору — клонировать в режиме копии; П Instance — клонировать в режиме образца; • Reference — копировать в режиме ссылки; D Mirror IK Limits — отражать зеркально иерархические связи.

Основы работы в 3ds max

31_

1.7. Внедрение в сцену объектов из других файлов Для переноса объектов из одного .max файла в другой существует специальная команда в меню File — Merge. При выполнении этой команды откроется диалоговое окно, для указания пути к файлу, из которого вы хотите добавить объект (рис. 1.16). I Merge File History: | D:\3dsmax7\Scenes

JLJ

Папка: I £i scenes

j j •$=> 2] £$" ЦЦ»

Thumbnail

Имя Файла: (снеговик.max

Открыть

1ип Файлов: [idsniax Г так Achrj

j j

Отмена

Рис. 1.16. Внедрение объекта из другого файла в текущую сцену

Выделите файл, из которого вы хотите скопировать объект, и нажмите кнопку Открыть. Появится еще одно диалоговое окно, в котором будут перечислены все объекты, находящиеся в файле (рис. 1.17). Если в сцене есть группы объектов, то их названия будут написаны в квадратных скобках (как, например, снеговик на рис. 1.17). Выделите в этом списке объекты, которые хотите внедрить в сцену, и нажмите кнопку ОК. (

Примечание

)

При добавлении в сцену объектов таким способом они могут не совпадать по размерам, поэтому используйте инструмент масштабирования Select&Scale для придания объектам нужных размеров. Если вы добавляете не сгруппированные объекты, то может получиться ситуация, что объекты с таким именем уже есть в сцене. 3ds max выдаст дополнительное диалоговое окно, в котором вам придется переименовать добавляемые объекты. Чтобы такого не происходило, всегда группируйте составные модели или присваивайте им подходящие имена.

32

Глава 1 Merge - снеговик.так -SoftВ ох01 PlaneOI SDhere08

±J Invert W Display Subtree I Select Subtree

i

Case Sensitive

List types F geometry All j F Shapes None | F Rights Invert | F £ameras F Helpers P Space Warps F G roues/Assemblies F Bone Objects OK

Cancel

Рис. 1.17. Выбор добавляемых объектов

1.8. Простая визуализация и сохранение растровой картинки Как я уже рассказывала во введении, итогом работы в программе трехмерного моделирования является растровая картинка, которую потом можно напечатать на принтере, разместить на сайте в Интернете или использовать в программах растровой графики для дальнейших преобразований. Так вот, чтобы получить эту картинку, необходимо отрендерить сцену и сохранить файл в любом растровом формате. Для этого на клавиатуре нажмите комбинацию клавиш <Shift>+. Произойдет визуализация активного окна (рис. 1.18). Более подробно о настройках визуализации речь пойдет в главе 10. Сейчас лишь скажу, что полученную картинку можно сохранить. Для этого нажмите на кнопку с изображением дискеты (Save Bitmap). В открывшемся диалоговом окне укажите папку, в которую будете сохранять изображение, введите имя файла и выберите любой формат растрового изображения, например, .jpg. Картинка сохранена.

33

Основы работы в 3ds max

Рис. 1.18. Простая визуализация

2 3ак. 1195

ГЛАВА 2

Простое моделирование 2.1. Назначение и настройка модификаторов Одним из простейших методов моделирования является применение параметрических модификаторов к объектам. Модификатором называется специальная операция 3ds max, которую можно применить к объекту. Каждый модификатор имеет определенное 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, который находится на вкладке Modify командной панели (рис. 2.1). Элементы стека модификаторов: 1. Вкладка Modify командной панели (Command Panel). 2. Список всех модификаторов. Для назначения модификатора на выделенный объект нужно открыть выпадающий список и выбрать нужный модификатор одним щелчком. Чтобы поиск был быстрее, можно на клавиатуре нажимать первую букву названия модификатора. 3. Перечень уже назначенных на объект модификаторов (стек). Читается стек снизу вверх. По стеку на рисунке можно сказать, что был создан примитив Box и к нему применен модификатор Bend. 4. Уровень подобъектов Sub-objects. Чтобы развернуть уровень подобъектов, необходимо один раз щелкнуть по плюсу слева от названия модифи-

Простое моделирование

35

катора. Большинство модификаторов имеют несколько уровней подобъектов, например: • Gizmo (Гизмо) — габаритный контейнер, в рамках которого действует модификатор. Изображается в видовых окнах как каркас (обычно оранжевого цвета), который первоначально окружает объект. Можно перемещать, вращать и масштабировать гизмо, тем самым изменяя воздействие модификатора на объект; • Center (Центр) — точка или ось, относительно которой действует модификатор. Можно перемещать ось, тем самым изменяя воздействие модификатора на объект.

Modifier List

4 Box

- Gzimo Center

В IE Рис. 2.1. Стек модификаторов

5. Кнопка Закрепить стек — позволяет зафиксировать меню стека на экране таким образом, что оно не исчезнет, если снять выделение с объекта или даже выделить другой объект. 6. Кнопка Показывать конечный результат — показывает конечный результат всех модификаций объекта, даже если выбран не последний в стеке модификатор. 7. Кнопка Сделать независимым — делает выбранный модификатор или сам объект независимой копией, которая активна только в том случае, если объект или модификатор является Instance. 8. Кнопка Удалить модификатор — удаляет выделенный модификатор из стека. 9. Кнопка вызова расширенного меню настройки модификаторов.

Глава 2

36

К одному объекту можно применить несколько модификаторов (рис. 2.2). Напомню, что читается стек снизу вверх.

Т! ВохГЛ

•и Г К

.9.

Рис. 2.2. На объект назначено два модификатора

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

Рис. 2.3. К объекту применен сначала модификатор Bend (Сгиб), а потом Twist (Скручивание)

Рис. 2.4. К объекту применен сначала модификатор Twist (Скручивание), а потом Bend (Сгиб)

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

Простое моделирование

37

p i Вох01

i

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

Чтобы отключить воздействие модификатора на объект, нужно сделать один щелчок по лампочке, которая располагается слева от названия модификатора, и она станет серого цвета. Тогда модификатор останется в стеке, и все его настройки сохранятся, но модифицировать объект он не будет. Чтобы включить модификатор, сделайте еще один щелчок по лампочке, и она опять станет белой. Чтобы удалить модификатор из стека, нужно его выделить и щелкнуть по кнопке с изображением корзины (см. рис. 2.1).

2.2. Пример использования модификаторов "Сказочный город" Сказочный домик

На виде Тор создайте Box с параметрами: (100, 100, 150) сегментов 1,1,10.

38

Переключитесь на вкладку Modify и примените к объекту модификатор Stretch. В свитке Parameters установите силу растягивания Stretch=0,2 и Amplify=l,O.

На виде Тор создайте Pyramid с параметрами: (110, 110, 100) сегментов 1,1,10.

Переключитесь на вкладку Modify и примените к объекту модификатор Stretch. В свитке Parameters установите силу растягивания Stretch=-0,4 и Amplify=0,4.

На виде Front создайте Box с параметрами (20, 20, 100). Расположите его как на рисунке.

Глава 2

Простое моделирование

Клонируйте этот Box как Instance,

На виде Front создайте Box с параметрами (60, 30, 100). Примените к нему модификатор Taper (Заужение). Величина Amount=-0,5 и оси Taper Axis: Primary Y и Effect X. Сгруппируйте полученный сказочный домик через команду главного меню Group — Group.

Сказочное дерево На виде Тор создайте GeoSphere с радиусом 75. Примените к ней модификатор Noise (Шум) и установите параметры зашумления Strength X=Y=Z=50. Меняя число Seed, подберите подходящую форму.

Примените к этому объекту модификатор Lattice (Решетка). В свитке Parameters установите переключатель в позицию Joints Only from Vertices (Только узлы на вертексах). В разделе Joints выберите форму узлов Icosa со значением Radius=10. Получилась крона дерева.

39

40

На виде Тор создайте Cylinder с параметрами (R=35, Н=120, HS=10). Это будет ствол дерева. Расположите его по центру кроны. Примените к цилиндру модификатор Stretch (Растягивание) с настройками Stretch=l,0 и Amplify=l,0.

Если вы хотите сделать ствол неравномерно изогнутым, то можно применить к нему модификатор Noise. Когда вы будете клонировать и расставлять по сказочному городу деревья, то меняйте у модификатора Noise число Seed, тогда деревья будут разными. Клоны должны быть независимыми.

Ландшафт

Чтобы деревья и дома не летали, нужно создать ландшафт. На виде Тор создайте Plane (Плоскость) с параметрами (2600, 2600). Добавьте ей сегментов по длине и ширине по 40.

Примените к плоскости модификатор Noise и установите силу выталкивания Strength no Z=50.

Глава 2

Простое моделирование

41

% | т. i dab I'-'® |
PlaneOI

I

Modifier List

d

Ф 5 FFD (box) 10x10x2 ! Control Points I Lattice 1 Set Volume § D Noise Plane

на ! 11 ! •-

6

1

Ir FFD Parameters I, r- Dimensions:-—:——— 1 1 10x10x2 1 Set Number of Points is

Ц

Рис. 2.6. Создание ландшафта с помощью модификатора FFD

Я привела примеры работы с некоторыми параметрическими модификаторами. Есть и другие модификаторы, но принцип работы с ними такой же. Некоторые модификаторы группы Parametric Modifiers: • Bend — сгиб; П Taper — стесывание (заострение); • Twist — скручивание;

42

Глава 2

d Noise — зашумление (случайное искажение); • Lattice — превращение объекта в решетку; • Slice — разрезание объекта/отрезание его части; • Relax — разглаживание поверхности объекта; • Stretch — растягивание/сплюшивание объекта; • Wave — волны по поверхности объекта; • Ripple — круги по поверхности объекта; • Push — надувание объекта. Поработайте с модификаторами самостоятельно. Придумайте свои "сказочные домики". Пользуйтесь выравниванием, группировкой, клонированием и масштабированием. Представьте себя художником-мультипликатором и дайте волю своему воображению. Чтобы вам было легче фантазировать, на рис. 2.7 приведен пример. Можете сделать такой же город, можете придумать свой. Периодически делайте визуализацию и сохраняйте сцену. ©Perspective, Frame 0 (1:1) * [•"[•"[•"> *

X

|RGB Alpha

3-L

Рис. 2.7. Сказочный город

Простое моделирование

43

Цветной вариант "Сказочного города" можно посмотреть на рис. ЦВ1 цветной вкладки книги.

2.3. Логические операции Boolean К логическим операциям относятся объединение, разница и пересечение. В операциях всегда используются только два объекта, их называют операндами (операнд А и операнд В). Имеется несколько ограничений для применения Boolean. • Для этой операции подходят только объекты с замкнутой поверхностью (например, плоскость или чайник не подойдут). • Объекты должны пересекаться. В этой главе содержится простой пример, в котором выполняется только одна булевская операция. Рекомендую начать именно с него. Необходимы булевские операции для того, чтобы вырезать из одного объекта отверстие формой второго объекта. Например, нам нужно смоделировать обычную пуговицу с двумя отверстиями для пришивания. Подробное описание этого процесса рассмотрено далее в этой главе. Последовательность применения: 1. Создать два объекта. 2. Выделить один из них (операнд А). 3. Вызывать команду Boolean. 4. Щелкнуть по кнопке Pick Operand В. 5. Щелкнуть по второму объекту в любом видовом окне. 6. Щелкнуть правой кнопкой мыши в активном видовом окне (это для того, чтобы завершить команду). Режимы Boolean: • Union (Сложение); О Intersection (Пересечение); • Subtraction (A-B) (Вычитание из главного объекта), по умолчанию; • Subtraction (B-A) (Вычитание наоборот); • Cut (Разрез), используется для работы с полигональной сеткой.

Глава 2

44

Пример использования Boolean

Создайте Box и Sphere произвольных размеров и расположите их так, чтобы сфера пересекалась с боксом. Выделите Box.

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

Нажмите кнопку Boolean.

om un Orm jtic tss JCS tanpdoa rdd P ibe ve ] Extended Prm i tives Co dyste0mb i cts P am rticD leounS se Patch Grd is NURBS Surfaces AEC Extended Dynamcis Obe j cts Staris Doors Wnidows

Object Type AutoGrid JHorph

Г

]

Scatter J

ConForm^^J

Connect^)

BlobMesh 1 _ShapeMergej Terrain

[

Mesher

|

Простое моделирование

45

Name arid Color ВохСП

-I

Pick Boolean

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

i.Pick.QBerand.Bi С

<* Move

f" Instance

Parameters -Operands — A: BoxOI B:

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

k

Reference Г Copy

46

Глава 2

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

Perspective

Попробуйте переключать режимы и следите за результатом.

•• Parameters

г -'•;

г Operands^ режим Union

|А: В ох01 |В: Sphered Naппе: I

•.' * . . • . Extract Opere'id .

i•

Ir^-larvi:

I режим Intersection

f 4 Cop',' ^

,r Г

Union Intersection Subtraction (A-B)

K

г Subtraction ( B - A ) ^ г .Cut ^ Refine •

Г; Split С

Remove Inside

С

Remnve Outside

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

режим Subtraction (B-A)

Простое моделирование

Name: [ВохСП Extract Operand <"* Instance * Copy

47

)ВОХ01

j Modifier List Boolean

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

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

PIT! | В ох01

3

I Modifier List El Boolean Operands Box

к H

-« i |7Г I у S

48

Если с объектом выполнялась булевская операция несколько раз (как, например, в следующем примере с пуговицей), то в стеке будет находиться последовательность этих операций. Чтобы добраться до нужного операнда, нужно поочередно развертывать все Boolean. Boolean очень капризная операция, поэтому если при вырезании какая-то часть поверхности стала не видна, нужно просто подвигать любой из операндов. Тогда 3ds max изменит разбиение, и поверхность станет видимой.

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

Глава 2

T i

•

jChamferCylOl Modifier List д Boolean В Boolean 1 Operands В Boolean Jzz

JSES'S

Cylinder

e lв

Parameters Operands Name: j Sphered Extract Operand j\J ** Instance <~ Copy

Display/Update j- Display: — Свиток Display/Update содержит опции отображения и обновления булевского объекта в видовых окнах. Полезной является опция Result + Hidden Ops, позволяющая увидеть скрытый операнд в виде сетки.

j; Г.Result

Г Operands

<в. Result + Hidden Ops: [ч |

;

Г Update:— <* Always С When Rendering Г Manually J

J

Простое моделирование

2.4. Практическая работа "Пуговица" Создадим обычную пуговицу с двумя отверстиями для пришивания.

На виде Тор создайте Chamfer Cylinder: Radius = 30; Height = 8; Fillet = 1,5; Sides = 50.

На виде Top создайте Cylinder: Radius = 6; Height = 20; Height Segments = 1; Sides = 30. Расположите цилиндр так, чтобы он насквозь проникал в Chamfer Cylinder.

Клонируйте цилиндр как Copy (удерживая нажатой клавишу <Shift>, переместите цилиндр и в открывшемся меню выберите Сору). В булевских операциях не могут участвовать Instance клоны.

49

Глава 2

50

Выделите только Chamfer Cylinder. На вкладке Create в разделе Geometry из выпадающего списка выберите Compound Objects.

Perspective

Нажмите кнопку Boolean (после нажатия кнопка станет желтой). В свитке Pick Boolean нажмите на кнопку Pick Operand В и щелчком мыши выделите цилиндр. Щелчком правой кнопкой мыши в любой области активного окна выйдите из режима Boolean (кнопка станет серой).

Получилась заготовка для пуговицы.

Повторите те же действия со вторым цилиндром. Для придания пуговице более реалистичного вида сделаем выемку. Для этого создайте сферу:

Front

Radius = 70; Segments = 60. Выровняйте центр сферы по центру пуговицы, используя инструмент Align (Выравнивание). Приподнимите сферу на виде Front так, чтобы она лишь слегка пересекала пуговицу. Perspective Выполните булевскую операцию вычитания сферы из пуговицы. В результате получится вот такая пуговица.

Простое моделирование

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

Чтобы пуговица смотрелась реалистичнее, давайте "пришьем" ее к"лоскутку". Создайте Plane (Плоскость) с параметрами (250, 250) и добавьте 40 сегментов по каждой оси. Примените модификатор Ripple к плоскости и настройте его параметры Amplitude 1=3,0; Amplitude 2=2,5. Получатся круги по поверхности. Расположите пуговицу в центре кругов.

На виде Тор создайте Cylinder (Цилиндр) с параметрами: Radius = 1,5; Height = 40,0; Height Segments = 20. Расположите этот цилиндр в левом отверстии пуговицы.

51

52

Глава 2

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

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

Окончательный вариант картинки можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВ2). Создание и назначение материалов рассматривается в главах б и 7.

ГЛАВА 3

Моделирование с помощью сплайнов 3.1. Основы создания сплайнов Сплайнами называются плоские фигуры, чаще всего служащие заготовками для создания трехмерных объектов. Для создания сплайна переключитесь в раздел Shapes командной панели (рис. 3.1). Щелкнув по кнопке с названием нужной плоской фигуры, например Circle (Окружность), вы включите режим построения. В любом видовом окне нажмите левую кнопку мыши и, удерживая нажатой, растяните фигуру. Щелчком правой кнопкой мыши выключитесь из режима построения. Подобным образом строится большинство плоских фигур. Исключение составляет Line (Линия). Линия строится щелчками мыши. Каждый щелчок создает опорную точку сплайна.

Object Type iGisa г Rectangle I

Circle

1 _^llapse

! __Arc_J NGon _ _ -Is* Section 1

Donut ..:•:; Star*. __ Helix

Рис. З.1. Панель Shapes

54

Глава 3

Типы сплайнов: • Line — линия; • Circle — окружность; П Arc — дуга; • NGon — многоугольник, можно настроить количество углов; • Text — текст; • Section — создает срез любого имеющегося трехмерного объекта; • Rectangle — прямоугольник, можно настроить скругление углов; • Ellipse — эллипс; • Donut — кольцо, две окружности из одного центра; • Star — звезда, можно настроить количество и скругление лучей; П Helix — спираль. Все сплайны строятся на основе опорных точек, 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.

Редактирование сплайнов Edit Spline — основной модификатор, предназначенный для редактирования сплайнов. Особенностью этого модификатора является использование подобъектов (Sub-Object). Подобъектами называются составляющие объекта (вершины, ребра, плоскости и т. д.). Только включением уровня подобъектов становится доступным большинство специальных команд модификатора Edit Spline.

Основные команды модификатора Edit Spline Модификатор имеет три уровня подобъектов (три уровня редактирования): 1. Vertex (Вершина) — опорная точка. 2. Segment (Сегмент) — отрезок между двумя вершинами. 3. Spline (Линия целиком) — используется в составных сплайнах.

Моделирование с помощью сплайнов

55

Каждая команда данного модификатора становится доступной, только если включен подходящий уровень подобъектов. В табл. 3.1 перечислены все команды модификатора Edit Spline. Таблица 3.1. 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 или модификаторы не должны быть Instance или Reference)

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 применить к крайней вершине сплайна

Insert

Vertex

Создание новых вершин, одновременно изменяя их положение на сплайне

Make First

Vertex

Определение первой точки сплайна. Сначала выделить точку, а потом щелкнуть по кнопке с командой. Первая вершина сплайна выделяется квадратиком. Это важно для Loft и Cross Section

Chamfer

Vertex

Фаска точки. Создает правильно срезанный угол

Fillet

Vertex

Скругление угла, создает плавно закругленные углы

Weld

Vertex

Спаивание заранее выделенных вершин, сдвигая их навстречу друг другу. Имеет настройку чувствительности к расстоянию между вершинами

56

Глава 3 Таблица 3.1 (окончание)

Команда

Урове>tb

ПОДОб!ьектов

Назначение команды

Connect

Vertex

Соединение вершин новым отрезком, не сдвигая их

Divide

S e g m e nt

Разделение сегмента на равные отрезки. Имеет настройку количества отрезков

Outline

Spline

Обведение сплайна другим сплайном, большим или меньшим по размеру

Boolean

Spline

Логическая операция между сплайнами: Сложение/Вычитание/Пересечение

Mirror

Spline

Зеркальная копия, изначально соединена 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 команды, соединяющие вершины (Weld, Connect) подразумевают, что сплайны сначала будут соединены командой Attach в одну фигуру.

3.2. Создание трехмерных объектов на основе сплайнов. Модификатор Lathe Lathe — модификатор для создания объектов путем вращения сплайна вокруг центральной оси. Для применения Lathe потребуется построить сплайн, имеющий форму поперечного сечения объекта, а точнее, половины объекта. При этом важно выполнить два условия: 1. Крайние точки сплайна должны быть типа Corner. 2. Крайние точки должны иметь одинаковую координату X в проекции Front.

Моделирование с помощью сплайнов

57

Параметры Lathe Degrees — угол поворота, для получения замкнутой поверхности, угол должен составлять 360° (это значение стоит по умолчанию). Weld Core — спайка точек поверхности на полюсах. Очень важная опция. Позволяет устранить проблемы с появлением некрасивых стяжек на полюсах. Стоит включать этот флажок всегда, кроме случаев, когда у объекта в середине должно быть отверстие. Flip Normals — развернуть нормали, другими словами, вывернуть поверхность объекта наизнанку. Segments — количество сегментов. Для того чтобы у объекта не было угловатостей, необходимо ставить минимум 30 сегментов. Можно и больше, но помните, что это значительно расходует ресурсы! X\Y\Z — ось поворота, по умолчанию Y. Min\Center\Max — автоматическая установка точки выравнивания, рекомендуется выравнивать по Min. Smooth чено).

с

сглаживание (по умолчанию вклю-

Совет Очень важно проверять опции Weld Core и Flip Normals, от них зависит, насколько красиво будет выглядеть объект. Необходимость установки Flip Normals можно понять, повертев объект в окне перспективы. Если у объекта нет лицевой поверхности, а вместо нее видна внутренняя поверхность, то флажок необходим. Ось поворота можно передвигать как с помощью кнопок Min\Center\Max, так и вручную, включив в стеке модификаторов уровень подобъектов Axis у модификатора Lathe. Но второй способ крайне нежелателен.

Parameters Degrees:) 360,0 •

Г Weld Core I Flip Normals

Segments:)"!! r Capping—W Cap Start F Cap End * Morph <* Grid r- D i r e c t i o n — ^ — . ' ' ' '•"'> •

xj< у' -Align—~—^~~ Mn i Center Max Output———— Г Patch 4? Mesh Г NURBS Г" Generate Mapping Coords. W Generate Material IDs Г" Use Shape IDs I"? Smooth

58

Глава 3

Пример использования "Шахматы"

Для начала на виде Front с помощью Line нарисуйте половинку пешки. Для быстроты и удобства можно щелчками мыши построить ломаную линию. Для выхода из режима построения нужно щелкнуть правой кнопкой мыши.

Выделите полученный сплайн и переключитесь на вкладку Modify. Включите уровень подобъектов Vertex. Теперь можно выделять отдельные точки, перемещать их. Для того чтобы поменять тип опорной точки, выделите ее, потом щелкните по ней правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выберите нужный тип.

Меняя тип точек, настройте сплайн как на рисунке. Запомните, первая и последняя точки сплайна должны иметь тип Corner.

I Ln i eOI Modfier List g Ln ie j Vertex |! — Segment Spn il e

. -»

'1

1 У S !Ш

Моделирование с помощью сплайнов

Чтобы поверхность вращения получилась идеальной, необходимо сравнять координату X у первой и последней точек. Выделите сначала первую точку, возьмите инструмент перемещения и посмотрите координаты выделенной вершины в числовых полях (внизу окна программы). Запомните число координаты X. Потом выделите последнюю точку сплайна и введите такое же число в поле координаты X. Выключитесь с уровня подобъектов.

Примените к сплайну модификатор Lathe. Результат получится, как на рисунке. По умолчанию сплайн закручивается относительно центра.

В свитке Parameters выберите выравнивание Align по минимуму (щелкнув по кнопке Min). Align MinN, Center Max

Включите Weld Core (Спаять точки на полюсах). Возможно, нужно будет включить Flip Normals (Развернуть нормали). Количество сегментов при вращении Segments поставьте 60. Par ametef s Degrees:f 17 WeldCoie f? Flip Normasl Segments:] 60 Jj

59

60

Глава 3

Аналогичным образом сделайте остальные шахматные фигуры (кроме коня). Можно клонировать пешку как Сору и, опустившись в стеке модификаторов до уровня подобъектов Vertex, изменить сплайн. Потом просто поднимитесь в стеке к модификатору Lathe, и фигура готова (второй раз применять и настраивать модификатор нет необходимости).

Для ладьи нарисуйте такой сплайн. Обратите внимание на верхнюю часть фигуры. При вращении получится углубление.

Примените модификатор Cap Holes (Построить покрытия). Этот модификатор применяйте всегда перед логической операцией Boolean.

Создайте два объекта Box и разместите их как на рисунке. Боксы не должны быть Instance!

п•

Моделирование с помощью сплайнов

61

Выполните два раза операцию Boolean, сначала вырезав один Box, а потом второй.

Самостоятельная работа Самостоятельно сделайте шахматные фигуры короля и королевы (рис. 3.2). Накладные элементы на фигурках сделаны из примитивов.

Рис. 3.2. Фигуры короля и королевы

Можете попробовать сделать шахматные фигуры с более сложным профилем. Пример смотрите на цветной вкладке (рис. ЦВЗ). Как моделируется фигура коня, рассмотрено далее в этой главе.

62

Глава 3

3.3. Модификатор Bevel Bevel — выдавливание с фасками. Для использования этого модификатора необходимо, чтобы сплайн был замкнутым.

Параметры Bevel Свиток Parameters:

Parameters - Cap Type — Start « Morph:

г Capping— \V

I F End

j:

Г Grid

Linear Sides — прямые стороны. Curved Sides — скругленные стороны. Segments — сегменты, доступны только при скругленных сторонах.

r Surface^ Linear Sides Curved Sides tl

Segments: pi Г* Smooth Across Levels

Г" Generate Mapping Coords. - Intersections

Capping — покрытие сверху/снизу.

'.—

Г* Keep Lines From Crossing Separation: ] 2,54cm

Smooth Across Levels — сглаживание границ фасок. Keep Lines From Crossing — предотвращение самопересечений сторон. Separation — минимальная дистанция между краями. Свиток Bevel Values: Start Outline — начальный отступ.

Bevel Values

Level 1/2/3 — уровни выдавливания.

Start Outline:)0,0cm Level 1:

По умолчанию включен только первый уровень, для получения объекта с фасками необходимо включить флажки рядом с остальными уровнями.

Г

Height — высота уровня выдавливания.

Height: 10,0cm ••'Outline'} 0,0cm

Level 2: Height: | i.Ocn-Г Outline: 10,0cm Г Level 3: Height: pJ.Ucm

Outline: jO.Ocr

rJ

Outline — отступ уровня, необходим для получения фаски. Чтобы получился объект с двумя фасками, необходимо настроить параметры выдавливания так, чтобы величины Outline первого и третьего уровней были противоположными (например, 5 и-5).

Моделирование с помощью сплайнов

63

Пример использования "Шахматный конь"

На виде Front, используя плоскую фигуру Line, нарисуйте профиль коня.

Bevel Values

Start.Outline:|t[5 Level 1: Height)

Примените к этой форме модификатор Bevel.

Outline: | П7 Level 2:

HeightfToB Outline: [tij P Level 3: . Height: |ЖС Outline; Г

Настройте уровни таким образом, чтобы они образовывали фаски.

Нижнюю часть фигуры сделайте методом вращения, как делали предыдущие фигуры. Для того чтобы она получилась точно такой же, можно воспользоваться копированием и подправить сплайн на уровне Vertex. Назовем эту часть "подставкой". Обратите внимание, что подставка гораздо ниже остальных фигур.

Глава 3

64

Сгруппируйте голову коня и подставку.

Шахматная фигура готова (рис. 3 3). Создание материала для шахматного поля рассмотрено в главе 6.

Рис. 3.3. Упражнение "Шахматные фигуры" на применение сплайнов и модификаторов Lathe и Bevel

Моделирование с помощью сплайнов

65

3.4. Модификатор Extrude Extrude — выдавливание контура. Для применения Extrude подходит любой сплайн, но для получения твердотельного объекта есть два условия: 1. Сплайн должен быть замкнутым. 2. Сплайн не должен самопересекаться.

Параметры Extrude Parameters '

I E

Amount: 10,0cm Segments: (1

... |, ij. tj

I j-Capping—

F Cap Start

i L \i С

F7 Cap End

« Morph <~ Grid Г

Patch

*

Mesh

<* NURBS

1

!Г ;P

;j

Generate Mapping Coords. \ Generate Material IDs Г Use Shape IDs

Amount—-толщина выдавливания, может быть отрицательной, в этом случае сплайн выдавливается в обратную сторону. Segments — количество поперечных сегментов. Эти сегменты могут потребоваться только в случае, если к объекту будет применен модификатор. Cap Start\End — покрышки сверху и снизу выдавленного объекта. Опция должна быть включена для получения твердотельного объекта. На разорванный или самопересекающийся сплайн покрышки построить нельзя. Smooth — сглаживание ребер.

Smooth

Пример использования "Карточные масти"

Червы. На виде Тор создайте Circle (окружность) радиусом 100.

ЗЗак. 1195

66

Глава 3

I+ •['Чтобы окружность была более гладкая, в свитке Interpolation добавьте шагов: Steps = 12.

Rendern ig Interpolation Steps: [TJ I P? Optm i zie h» T~ Adaptive

! ;\ -

1

\

Parameters Radu i s: J100.0

T l

Примените к созданной окружности модификатор Edit Spline. Включите уровень подобъектов Vertex.

•

j CircleOI Modifier List 3 Edit Spline •

Vertex Segment

к 4

;

Split*

_

Circle -» ! H I •• • e !

Измените тип верхней и нижней опорных точек на Bezier Corner. Придайте сплайну форму сердечка. Выключите уровень подобъектов.

Примените к сплайну модификатор Extrude. Установите величину выдавливания Amount 50. Плоская фигура стала объемной.

67

Моделирование с помощью сплайнов

Пики. Для быстрого создания масти пик, на виде Front отзеркальте черву через команду главного меню Tools — Mirror по оси Y как Сору.

• .

Crice l O3 Modifier List Переключитесь на вкладку Modify, в стеке модификаторов зайдите на уровень Vertex. Модификатор Extrude удалять не нужно.

Ф Extrude : <£ E3 Edit Spline i Vertex

-w M I

Выделите нижнюю точку сплайна.

ty

•

|•••— Segment ""й 1 Spline Circle

i •- a

!

•

• :'•

68

В свитке Geometry найдите кнопку Chamfer. Рядом с этой кнопкой есть числовое поле. Введите в это поле значение 10 и нажмите клавишу <Enter> на клавиатуре. Точки "разъедутся", как на рисунке.

Добавьте новую вершину между двумя нижними. Для этого в свитке Geometry найдите кнопку Refine. Эта кнопка •— для добавления новых вершин на сплайне. Щелкните по ней, а затем по сплайну в том месте, где хотите добавить новую вершину. Измените тип новой вершины на Corner.

С помощью инструмента перемещения опустите эту вершину вниз, как на рисунке.

Глава 3

Моделирование с помощью сплайнов

Опять воспользуйтесь командой Chamfer.

Переместите точки так, чтобы сплайн принял форму масти пик.

В стеке модификаторов сначала выключите уровень подобъектов, а затем поднимитесь к модификатору Extrude (второй раз модификатор применять не нужно). Готова еще одна масть.

Трефы. На виде Front из плоских фигур Shapes постройте комбинацию, как на рисунке. Можно пользоваться клонированием повторяющихся элементов, но обязательно тип клонов выбирайте Сору.

69

70

Выделите только один центральный прямоугольник и примените к нему модификатор Edit Spline. В свитке Geometry нажмите кнопку Attach (она станет желтой) и щелкните по всем остальным плоским фигурам. Они все станут белого цвета. Правой кнопкой мыши выключитесь из режима присоединения (кнопка Attach выключится).

В стеке модификаторов включите уровень подобъектов Spline и выделите центральный прямоугольник (он станет красным). В свитке Geometry найдите кнопку Boolean. Убедитесь, что рядом с ней включена опция Union (Объединение).

Глава 3

г N ew Vertex Type —— J * Linear Г Beziei : Г Smooth С Bezier Cornet

Create Line J

Bie

I.F Attach j v _ Г.,.., Г .,.., HHI Reorient AKachMul A h M l t. I Cross Section

Outline .J jc[o

Перейдите на уровень Vertex и подправьте форму, чтобы она была больше похожа на масть треф. Лишние точки можно удалить.

_С[

Г Center Boolean^ _Jvjkror__j Г Copy Г About Pivot Trim

I

Extend |

Г" Infinite Bounds

Щелкните по кнопке Boolean (она станет желтой), и обойдите все остальные фигуры. Щелчком правой кнопкой мыши выключитесь из режима Boolean (кнопка станет серой). Итак, фигуры объединились.

iru

Моделирование с помощью сплайнов

Выключите уровень подобъектов и примените к сплайну модификатор Extrude с величиной выдавливания Amount SO.

Бубны. На виде Front постройте Rectangle с одинаковыми сторонами. С помощью инструмента поворота разверните его на 45°.

Примените модификатор Edit Spline и включите уровень Vertex. Выделите все точки (нажатием комбинации клавиш +) и измените их тип на Bezier Corner. Настройте управляющие вектора так, чтобы сегменты были изогнутыми.

Выключите уровень подобъектов и примените к сплайну модификатор Extrude с величиной выдавливания Amount 50. Все карточные масти готовы. Сохраните файл.

71

Глава 3

72

Выполнение этого упражнения (рис. 3.4) поможет вам разобраться с основными командами модификатора Edit Spline.

Рис. З.4. Упражнение "Карточные масти" на использование модификаторов Edit Spline и Extrude

3.5. Модификатор Bevel Profile Bevel Profile — выдавливание профиля по пути. Позволяет получать объекты с нужным поперечным сечением по сложной кривой. Последовательность применения Bevel Profile: 1. Создать объект-путь и объект-сечение. Оба объекта должны быть плоскими сплайнами. 2. Выделить сечение. 3. Применить к нему модификатор Bevel Profile. 4. Нажать кнопку Pick Profile. 5. В любой проекции указать путь.

Моделирование с помощью сплайнов

С~

73

Примечание Положение и масштаб сечения по отношению к пути можно изменить, включив уровень подобъектов Profile Gizmo у модификатора Bevel Profile. Затем можно будет подвигать, повернуть или отмасштабировать желтый профиль сечения, который станет доступным для редактирования во всех окнах проекций.

Пример использования "Чашка с блюдцем" Блюдце. На виде Тор постройте плоскую фигуру Star с параметрами: Radius 1=100; Radius 2=75; Points=6; Distortion=0: Filet Radius 1=5; Filet Radius 2=4. Front На виде Front с помощью плоской фигуры Line нарисуйте сечение будущего блюдца.

• Bevel Profile Star

Выделите объект Star и примените к ней модификатор Bevel Profile.

Parameters

Г Bevel Profile j Profile: Lined j

Pick Profile K J

- -i i

|f~ Generate Mapping Coords, j

Нажмите кнопку Pick Profile и в любом видовом окне щелкните по Line.

г Capping——i p Cap Type--W

Start

Р End

' * Morph !

J "p Grid

|

r Intersectionsj \ Keep Lines From Crossing i Separation: 11,0 ~" tj.J

Глава 3

74

Чтобы изменить ширину блюдца, включите уровень подобъектов Bevel Profile. На виде Front подвигайте ось строго горизонтально. Подобрав нужную ширину, выключите уровень подобъектов. Можно изменять и сам профиль блюдца, который остался на виде Front. Профиль связан с объектом, поэтому изменения будут видны сразу.

Блюдце готово. Сохраните файл.

Чашка. Продолжайте работу в этом же файле. На виде Тор создайте плоскую фигуру Star с параметрами: Radius 1=90; Radius 2=65; Points=6; Distortion=0; Filet Radius 1=5; Filet Radius 2=4. На виде Front нарисуйте профиль будущей чашки.

Выделите Star, примените к ней модификатор Bevel Profile, щелкните по кнопке Pick Profile и в любом видовом окне укажите на сплайн профиль чашки.

|StarO1 |Modfier List • Э Bevel Profile ' ••• Profile Gemo Star ..,'

11 i v

a

• 3 •E

Моделирование с помощью сплайнов

75

Front Ручка. На виде Front нарисуйте сплайн формой, как у ручки. На виде Тор создайте плоскую фигуру Circle с параметром Radius=7.

Выделите сплайн, примените к нему модификатор Bevel Profile, щелкните по кнопке Pick Profile и укажите на окружность. Получится ручка. Расположите ее сбоку чашки. Сгруппируйте все объекты и сохраните файл. Чашка с блюдцем готова (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Упражнение "Чашка с блюдцем" на применение сплайнов и модификатора Bevel Profile

76

Глава 3

Создание материала "стекло" рассмотрено в главе 6. Цветной вариант картинки с чашкой можно посмотреть на рис. ЦВ4.

3.6. Практическая работа "Губная помада" На виде Тор создайте Rectangle с параметрами (100, 100, 10). Parameters

Примените к Rectangle модификатор Extrude и установите величину выдавливания Amount 120.

Выделите инструмент перемещения и, удерживая нажатой клавишу <Shift>, клонируйте этот объект как Сору. Измените у скопированного объекта величину выдавливания Amount на 240.

f

Получились заготовки для футляра.

На виде Тор создайте цилиндр с параметрами Cylinder (40, 150, 1, 1, 30).

Parameters j Radius: [4O0 CJ| Height:| 150.0 Z]\ Heg i ht Segments: P _^j; Cap S egments: pi ^j j Sides: [30 : tj W Smooth j

Моделирование с помощью сплайнов

77

Выровняйте его по центру меньшей части футляра (воспользуйтесь автоматическим выравниванием Align). i

f

Front На виде Front нарисуйте линию, по форме напоминающую половинку стержня помады.

Front

Примените к созданному сплайну модификатор вращения Lathe и в свитке Parameters выберите выравнивание Align по минимуму (щелкнув по кнопке Min). •Align - i Min|\ Center]

Max

Включите Weld Core (Спаять точки на полюсах). Возможно, нужно будет включить Flip Normals (Развернуть нормали). Количество сегментов при вращении Segments поставьте 60.

Parameters Degrees:) 360,0 Jj F Weld Core f? Flip Normasl Segments: [60

Примените модификатор Cap Holes к полученному стержню помады. Этот шаг делается всегда перед использованием булевских операций с поверхностями вращения. Если модификатор Cap Holes не применить, то после вычитания останется незамкнутая поверхность.

78

Чтобы помада казалась реалистичной, необходимо сделать срез на краю стержня. Создайте Box и расположите его так, чтобы он пересекался со стержнем помады.

Вычтите из стержня помады Box с помощью Boolean.

Выровняйте стержень помады по центру цилиндра (воспользуйтесь автоматическим выравниванием Align).

Осталось сделать колпачок для помады. Создайте цилиндр с параметрами Cylinder (40, 250, 1,1, 30). Поместите его внутри большей части футляра таким образом, чтобы одним концом цилиндр пересекал край колпачка, а другим концом — нет.

Глава 3

Моделирование с помощью сплайнов

79

Вычтите из футляра Cylinder с помощью Boolean.

Расположите колпачок рядом с помадой и сгруппируйте полученную модель (в меню Group — Group). Сохраните этот файл, в дальнейшем он вам еще пригодится. Помада готова.

Созданная в этом примере помада понадобится для составления композиции "Парфюм". Пример можно посмотреть на рис. ЦВ5.

ГЛАВА 4

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг 4.1. Создание и настройка тел методом лофтинга Наиболее популярным и часто используемым методом моделирования является метод лофтинга. Используя лофтинг, можно создавать различные поверхности, начиная с простых (например, картинную рамку) и заканчивая сложными (например, телефонный аппарат). Метод лофтинга — это создание поверхности по поперечным сечениям, расположенным вдоль некоторого пути. Тело лофта — это поверхность, полученная в результате "натягивания" оболочки на систему опорных сечений.

Анализ объекта, построение схемы лофтинга Прежде чем создать объект, нужно проанализировать, во-первых, из каких поперечных сечений он состоит, а во-вторых, вдоль какого пути расположены эти сечения (рис. 4.1). На рисунке представлены заготовки для создания флакона. Этот пример будет подробно рассмотрен в данной главе. Для наглядности можно нарисовать схему лофтинга, в которой будет указано, в какую точку пути добавляется сечение (рис. 4.2). На рисунке схематично показано, что сечение номер 1 добавляется в нулевую точку пути, а сечение номер 2 добавляется в 30%. Весь путь составляет 100%. Создавая тело лофта по данной схеме, вы получите трехмерный объект, как на рис. 4.3.

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

81

Рис. 4.1. Сечения и путь для создания флакона

Схема лофтинга 0%

30%

— i —

Сечение 1

Сечение 2

100% Рис. 4.2. Схема лофтинга

Рис. 4.3. Фигура, построенная по исходным опорным сечениям, нанизанным на путь

82

Глава 4

4.2. Практика по созданию и настройке тела лофта В этом примере вы научитесь создавать флакон, схему которого мы рассматривали на рис. 4.2.

*. ш Флакон. На командной панели переключитесь на вкладку Create и щелкните по кнопке Shapes. Перед вами предстанут кнопки с названиями плоских фигур — сплайнов.

Создайте сечения на виде Тор: Circle (Radius=30); Ngon (Radius=75, Corner Radius=12).

Создайте путь на виде Front. Для этого используйте плоскую фигуру Line, состоящую из двух точек. Чтобы линия была строго вертикальной, при построении нужно удерживать на клавиатуре клавишу <Shift>. Убедитесь, что путь выделен.

j Spln i es

3

Object type

Lnie Reca tng el I Crc ie l : E p ilse Arc J _Donut j NGon Sty j _ Te«t_ Hefe_ Secoitn !

83

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

m> a . s £ На вкладке Create (Создание) откройте выпадающий список и выберите там Compound Objects (Объекты компоновки).

I Compound Objects i Standard Primitives iExtended Primitives

Partci e l Syse tms Patch Grd is NURBS Surfaces AEC Exe tnded Dynamcis Obe j cts Staris Doors Wnidows

I Compound Objects Щелкните по кнопке Loft. Bo l bMesh | jShapeMerge) _BooJean _j Terrain Loft N к I| Lolt

Mesher

Creation Method GetPath Get Shape KJ Г Move Г Copy * lnstan£$ Нажмите кнопку Get Shape (Взять форму) и щелкните по окружности на виде Тор.

jj Г* On g ^ Distance

Г Path Steps

Skin Parameters

84

Глава 4

Посмотрите на фигуру, которая получилась после этого действия. В начало пути добавилось сечение в виде окружности, и получился цилиндр. Теперь необходимо добавить второе сечение в 30% пути.

Creation Method _ _ J Get Shape [! f~ Move f Copy * instance; |+ Surface Parameters ~\, Path Parameters |; Введите в счетчик Path значение 30.

:| + >| +

Skin Parameters |: Defoimalions v.1: I:

Creation Method Get Path f pSBEapSRj \\f Move ^" Copy & Instance t Surface Parameters | Path Parameters | Нажмите кнопку Get Shape и щелкните по многоугольнику на виде Тор.

* Percentage <*" Distance I .-<* Path Steps 1 \+ [+

Skin Parametes i "Deformato i ns

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

85

Посмотрите, как изменился объект после этого действия. Тело лофта построено.

)JtEIJTI Lom tf Moe difri Lsit :! g[• LoS fthape fy 1C ircielPah t H

Чтобы подвигать сечения, нужно переключиться на вкладку Modify и зайти на уровень подобъектов Shape (Форма).

-«ifiti <' -s Front

4 шшшг~

4

Возьмите инструмент выделения и на виде Front щелкните по верхнему сечению.

m "Aw Ал/

1

-

Мм»--

тт

86

Глава 4

Подвиньте это сечение за стрелку вниз. Выключите уровень подобъектов. Обратите внимание на изменение горлышка флакона.

Perspective

Попробуйте создать еще один флакон, используя другие сечения (например, Rectangle и Star). Последовательность создания тела лофта: 1. Создайте одну или несколько форм-сечений (Shapes) и форму-путь (Path). 2. Выделите путь. 3. В командной панели Create щелкните на кнопке Geometry. В раскрывающемся списке разновидностей объектов выберите вариант Compound Objects (Составные объекты). Щелкните по кнопке Loft. 4. В свитке Create method (Метод создания) щелкните по кнопке Get Shape (Взять форму). Выбранная кнопка подсвечивается желтым цветом. 5. Щелкните курсором по форме, которая будет служить сечением. 6. Для добавления следующего сечения укажите позицию пути Path (куда добавить сечение). 7. Щелкните по кнопке Get Shape (Взять форму).

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

87

8. Щелкните курсором по форме, которая будет служить следующим сечением. 9. Отключите кнопку Get Shape. К построенному телу лофта можно добавить сечение: 1. Выделите тело лофта. 2. Укажите позицию пути Path (куда добавить сечение). 3. На вкладке Modify щелкните по кнопке Get Shape. 4. Щелкните курсором по форме, которая будет служить сечением. 5. Отключите кнопку Get Shape. Чтобы удалить сечение, выполните следующие действия: 1. Выделите тело лофта. 2. На вкладке Modify перейдите на уровень подобъектов и выделите Shape. 3. Выберите сечение (можно провести указателем мыши вдоль пути тела лофта там, где есть сечение, указатель мыши изменит свой вид). 4. Удалите сечение клавишей . 5. Выйдите из уровня подобъектов.

Наиболее важные настройки лофтинга Свиток Surface Parameters (Параметры поверхности): • Smooth Lenght — Сглаживание изломов вдоль пути. По умолчанию включена. Необходимо отключить в случае, если углы должны быть четкими, например, как у плинтуса; • Smooth Width — сглаживание по периметру опорных сечений; • Apply Mapping — применить проецирование. Используется при назначении материалов с текстурными картами. Позволяет задать параметры кратности повторения карты; • Normalize — нормализовать проецирование карты. Если отключить, карта будет сжиматься и растягиваться в зависимости от частоты расположения сегментов; П Output — выбор типа результата: Patch (Лоскут Безье) или Mesh (Сетка). Свиток Path Parameters (Параметры пути): • Path — текущий уровень 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 не-

88

Глава 4

сколько сечений на другие участки пути. Для этого необходимо задать место пути (от 0 до 100), затем нажать Get Shape и указать нужное сечение. Свиток Skin Parameters (Параметры оболочки): П Capping — построение покрышек. Флажки Cap Start и Cap End позволяют снимать и устанавливать покрышки в начале и конце пути; • Shape Steps — количество продольных сегментов, отвечает за сглаженность сечения; если сечение не имеет сглаженных участков, то нужно поставить ноль; • Path Steps — количество поперечных сегментов, отвечает за сглаженность пути; если путь не имеет сглаженных участков, то нужно поставить ноль; • Optimize — оптимизация, минимизирует число шагов в линейных сегментах форм сечений (Shape) и линии пути (Path), 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; П Banking — крен, поворот сечений на плавных изгибах пути. Иногда может мешать, например, при создании поручня перил у спиральной лестницы; • Constant Cross-Section — постоянное сечение, обеспечивает постоянную толщину сечения на протяжении всего пути. Включается при использовании пути с изломами; • Linear Interpolation — линейная интерполяция, обеспечивает 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 отображение оболочки лофтинга, необходимо убрать эти флажки, если редактировать скелет лофтинга.

4.3. Придание толщины стенкам флакона В предыдущем примере был описан 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 при-

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

89

менить материал стекло, то выглядеть флакон будет не реалистично, потому что у него нет стенок. В следующем примере рассказывается, как быстро добавить стенкам флакона толщину.

Skin Parameters

|j- Capping

J

f

ГГ Cap Start F? Cap End )%* Morph Г Grid Option* • ... _ . Shape. Steps: 15 t}-i. : Path Steps:) 5" tj X~ Optimize Shapes Г* ПрМмгр °, И (5* Adaptive Path Steps RConlourK Banking )7 Constant Cross-Section Г* linear Interpolation Г" Flip Normals . . P Quad Sides \ W Transform Degrade

'||

В настройках тела лофта снимите Сар Start (покрышка в начале пути).

LoftOI Modifier List

Примените к телу лофта модификатор Shell. Этот модификатор придает толщину односторонним поверхностям.

|$

Shell к

| 1 '

Shape Path

|1Э!Т| 1 d •Mi

-» ! Щ! '

Е Задайте толщину стенки 5: Inner Amount — толщина вовнутрь; Outer Amount — толщина вовне.

Parameters n I ner Amount: J0,0 Outer Amount: Г5]б

Г* Bevel Edges I Bevel Spline;

None

tj

Глава 4

90

Результат вашей работы должен выглядеть примерно так.

Созданный подобным образом флакон пригодится при составлении композиции "Парфюм" для работы с материалом "стекло".

4.4. Устранение скручивания Скручивание появляется из-за неправильного расположения первых вершин относительно друг друга (рис. 4.4, а). Для устранения скручивания нужно совместить первые точки друга (рис. 4.4, б).

6

а

Рис. 4.4. а — скручивание, б— нет скручивания

Порядок устранения скручивания: 1. Щелкните правой кнопкой мыши по Vertex Ticks (чтобы были видны точки на форме). 2. Выделите форму и примените Edit Spline. 3. Перейдите на уровень подобъектов и выделите Vertex. 4. Добавьте точки, если их не хватает (кнопка Refine).

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

91

5. Выделите точку, из контекстного меню выберите команду Make First (Сделать первой). 6. Выйдите из уровня подобъектов. 7. Проделайте то же самое со второй формой. В результате между первыми точками опорных форм должно быть минимальное расстояние.

4.5. Деформация с помощью кривых масштабирования Телу лофта можно придавать различные формы путем изменения масштаба. Для этого существует специальный редактор кривых масштаба Scale Deformation (рис. 4.5). Для примера возьмем (клакон, который мы сделали в предыдущем упражнении. Выделите флакон и переключитесь на вкладку Modify. В свитке Deformations нажмите кнопку Scale. Откроется редактор кривых масштаба Scale Deformation. Красным цветом выделена линия масштаба, которая соответствует всему пути. Изначально она имеет две точки: 0% пути и 100% пути. Вертикальные пунктирные линии обозначают места, где вставлены сечения. В верхней части окна расположены кнопки для работы с точками.

© Scale DeformaUon(X) R F

'в IX

[ Drag (о move, Ctrl-click or Лад region box to add to selection.

Рис. 4.5. Окно Scale Deformation

Добавляя на линию масштаба точки, изменяя их тип и местоположение, можно изменять форму объекта. Для вставки точек в редакторе есть кнопка Insert

92

Глава 4

Corner Point (рис. 4.6). Щелкните по ней, а потом в любом месте линии масштаба. Ш Scale Deformalion(X)

Dragtomove OrickJ or drag region box to add to :elsc'ion ^

_

•

_

;

Рис. 4.6. Кнопка для вставки точек на линию масштаба

Добавьте несколько точек на линию масштаба и разнесите их по высоте с помощью кнопки Move Control Point (рис. 4.7). КЭ Scale Deformation(X)

|:Dfag to move, СЫ-click or drag region box to add to selection.

|| 43.788 || 76.098

|] ^ |

Рис. 4.7. Кнопка для перемещения точек на линии масштаба

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

93

Следите за тем, как меняется форма объекта. Чтобы переходы между точками были более мягкими, можно поменять тип опорных точек. Для этого щелкните по точке правой кнопкой мыши и в открывшемся окне выберите любой вариант (рис. 4.8). ©Scale Deformation(X)

Drag to move. Oil-click or drag rego i n box to add to selection. Рис. 4.8. Изменение типа контрольной точки

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 . Разные варианты флаконов, полученных из одного, вы можете увидеть на рис. 4.9.

Рис. 4.9. Разные формы, полученные деформацией Scale

94

Глава 4

Для того чтобы масштабирование было не симметричным по осям X и Y, нужно выключить блокировку, щелкнув по кнопке с замочком Make Symmetrical (рис. 4.10). IK) Scale Di-for niation(X)

К'!;-.! 9 I * |S0 - ;••; , . , . |BO ,

, [1Щ м _ _ M i

I Drag to move CM-cc ilk or drag rego i n box lo add l Рис. 4.10. Снятие блокировки осей Make Symmetrical

Теперь можно масштабировать сечения неравномерно, например, создавая форму тюбика зубной пасты (рис. 4.11). Добившись необходимого результата, просто закройте окно Scale Deformation.

Рис. 4.11. Сечения масштабированы неравномерно, тюбик сужается только по одной оси

95

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

4.6. Практическая работа "Зеркало" Тор

Рамка. На виде Тор создайте Rectangle с параметрами: Length = 180; Width = 150; Corner Radius = 8.

Тор

Создайте Circle с R=60. Клонируйте Circle как Copy и расположите эти формы как на рисунке.

о R (ea cn te g O iI Г

Примените к Rectangle модификатор Edit Spline. Щелкните по кнопке Attach в свитке Geometry (кнопка станет желтой), и в любом видовом окне щелкните сначала по одной окружности, затем по второй. Щелчком правой кнопкой мыши выключитесь из режима присоединения. Получилась составная фигура.

8 ! ЕЭ

-m i ri

j-l

Selection

i-jit Selection Geometry New Vertex Type <—>

r-

® Lineal f Bezier V Smooth (* Bezier Cofner Create Line j |i Attacfi.fO Attach Mult

Reorient

96

Глава 4

] RectangleOI j Modifier List

Зайдите на уровень подобъектов Spline и выделите Rectangle (он станет красным). Найдите кнопку Boolean. Рядом с ней располагаются режимы объединения, пересечения и разницы. Убедитесь, что выбран режим Union (Объединение), щелкните по кнопке Boolean, затем поочередно по окружностям. Щелчком правой кнопкой мыши выключитесь из режима булевских операций.

p5> 3 Edit Spline ! Vertex I Segment | I

ня I If

Тор

Выключите уровень подобъектов. У вас должен получиться сплайн, как на рисунке. Это будет путь для лофтинга.

Тор

Используя плоскую фигуру Line, нарисуйте сечение рамки. Чтобы удобнее было рисовать, увеличьте масштаб видового окна.

_Rectangte

S i СЭ

ГЛ

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

Следите за пропорциями. Сечение должно быть небольшого размера. Если вы нарисовали большое сечение, то менять его размер, используя инструмент масштаба, бессмысленно, потому что Loft воспримет сечение в масштабе 100%.

97

Тор

Единственный возможный вариант уменьшить сечение -— это на уровне подобъектов Spline выделить сплайн (он станет красным) и изменить его масштаб.

* V Выделите Rectangle (это путь), на вкладке Create (Создание) откройте выпадающий список, выберите там Compound Objects (Объекты компоновки) и щелкните по кнопке Loft.

Нажмите кнопку Get Shape (Взять форму) и щелкните по сечению Line на виде Тор. Получится рамка. Переименуйте полученный объект, дав ему название "рамка".

4 3ак. 1195

1 Compound Objects : I".

Object Type ,,ош Г II Motph Scatter ? ~ ~™ ij>r;'or?r. j Connect. \ \ BlobMeshJ ShapeMergej | Meshei Loft fit

Глава 4

98

Ручка. На виде Тор нарисуйте прямую линию Line. Убедитесь в том, что крайние вертексы этой линии имеют тип Corner.

Нарисуйте сечение для ручки Circle с радиусом 15. Выделите Line (это путь), на вкладке Create откройте выпадающий список и выберите там Compound Objects. Щелкните по кнопке Loft, нажмите кнопку Get Shape (Взять форму) и щелкните по окружности Circle на виде Тор. Получится цилиндр.

|Loft02 Modifer List • Loft Придадим ручке более изящный вид. Выделите ручку и переключитесь на вкладку Modify. В свитке Deformations (Деформации) нажмите кнопку Scale (Масштаб). Откроется окно Scale Deformation.

il ! ;|+ Creation Method |i i | 4 Surface Parameters ~]j ;|+ Path Parameters |j LL Skin Parameters

Моделирование сложных поверхностей. Лофтинг

99

Добавляя точки и изменяя их тип, придайте ручке форму. Можно отключить блокировку осей и тогда можно будет деформировать ручку неравномерно.

С помощью деформаций Scale можно создать различные формы. Не бойтесь экспериментировать! Переименуйте полученный объект, дав ему название "ручка".

Зеркало. Для создания такой поверхности на виде Тор сдвиньте в сторону рамку, под ней должен остаться путь. Скопируйте его как Сору и примените модификатор Extrude, выдавив сплайн на 2 единицы. Переименуйте полученный объект, дав ему название "зеркальная поверхность". Соберите и сгруппируйте все три объекта, назвав группу "Зеркало". Созданное в этом примере зеркало понадобится в главе б для составления композиции "Парфюм" (рис. ЦВ5).

ГЛАВА 5

Работа с редактируемой сеткой. Mesh 5.1. Каркасное моделирование с помощью модификатора Edit Mesh Основным модификатором для каркасного моделирования является Edit Mesh. Переводится слово Mesh как сетка, что отражает суть метода. Каркасное моделирование — это создание объекта путем воздействия на его сетку. Модификатор Edit Mesh позволяет редактировать объект на уровне вершин (Vertex), на уровне ребер (Edge) и на уровне полигонов (Polygon) (рис. 5.1). С помощью этого модификатора можно обычный Box превратить в самолет, мягкий диван и даже в человечка. Давайте представим, что мы скульпторы, и начнем творить. Для начала поэкспериментируем с чайником. Создайте Teapot и примените к нему модификатор Edit Mesh. I Modifier List ! Vertex Edge •••• Face •- Polygon — Element Teapot -» l.::W,i V 6 i E Рис. 5.1. Уровни подобъектов модификатора Edit Mesh

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

101

Работа с модификатором Edit Mesh возможна на нескольких уровнях подобъектов: О Vertex (Вершина) — позволяет выполнять различные манипуляции с вершинами редактируемого каркаса. • Edge (Ребро) — служит для управления видимостью и расположением ребер редактируемого каркаса. П Face (Грань) — применяется для работы с гранями. О Polygon (Полигон) — уровень, позволяющий работать с полигонами. П Element (Элемент) — позволяет работать с отдельными элементами каркаса. Каждая команда данного модификатора становится доступной, только если включен подходящий уровень подобъектов. В табл. 5.1 перечислены все команды модификатора Edit Mesh. Рассмотрим основные.

Мягкое выделение Включите уровень подобъектов Vertex. Выделите любую точку на чайнике, и попробуйте оттащить ее в сторону. Получится очень резкий выступ на поверхности рис. 5.2, а.

a

6

Рис. 5.2. а — обычное выделение, б — мягкое выделение

У модификатора Edit Mesh есть специальная возможность, позволяющая смягчить перемещение точек — это мягкое выделение. Для этого существует специальный свиток Soft Selection (рис. 5.3).

102

Глава 5 Soft Selection P Use Soft Selection

Г

20,0

0,0

20,0

Рис. 5.З. Свиток Soft Selection

Свиток Soft Selection Настройки этого свитка предназначены для специального выделения подобъектов и задают закон распространения трансформаций по объему редактируемого каркаса • Use Soft Selection (Включить мягкое выделение) — управляет активизацией этого режима. • Edge Distance (Реберное расстояние) — задает число ребер, попадающих в "зону влияния" трансформаций. О Affect Backfacing (Воздействовать на тыльные грани) — задействует все грани каркаса. О Falloff (Спад), Pinch (Сужение), Bubble (Вздутие) — настраивают внешний вид функциональной кривой распространения трансформаций. В режиме Vertex (Вершина) в видовых окнах происходит отображение мягкого выделения. Выбранная вершина выделяется красным цветом, а вершины, попадающие в область влияния — оттенками оранжевого и желтого, по мере спадания. 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 (рис. 5.2, б).

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

103

По окончании работы с мягким выделением флажок Use Soft Selection нужно выключить.

Экструзия полигонов На виде Тор создайте Box (150, 200, 10) с количеством сегментов 5, 7, 1. Чтобы каркас объекта прорисовывался в окне перспективного вида, нажмите клавишу . Примените к нему модификатор Edit Mesh рис. 5.4, а. Включите уровень Polygon. Очень часто в процессе моделирования приходится экструдировать (выдавливать) полигоны. Для этого в свитке Edit Geometry есть команда Extrude. Давайте, например, сделаем из Box стол. Выделите несколько полигонов, из которых будем выдавливать ножки. Лучше всего это делать в окне перспективного вида (рис. 5.4, б).

в

г

Рис. 5.4. а — Box, б — Polygon, в — Extrude, г — Bevel

104

Глава 5

Найдите кнопку Extrude и рядом с ней числовое поле. Введите в это числовое поле значение 100 и нажмите на клавиатуре клавишу <Enter>. У стола появятся ножки (рис. 5.4, в). Чтобы немножко сузить ножки, можно воспользоваться командой Bevel. Найдите числовое поле рядом с этой командой и введите в него значение -8. Нажмите на клавиатуре клавишу <Enter>. Результат виден на рис. 5.4, г.

5.2. Практическая работа "Телевизор" Это упражнение поможет вам разобраться с модификатором Edit Mesh и узнать еще несколько новых модификаторов.

На виде Тор создайте Box с параметрами (90, 200, 150). Переключитесь в окно перспективного вида и на клавиатуре нажмите клавишу для того, чтобы прорисовывался каркас объекта.

Примените к Box модификатор Edit Mesh. Включите уровень подобъектов Polygon. Выделите передний полигон. Сформируем из него экран.

Экструдируйте этот полигон на 20 единиц. А потом с помощью Bevel сузьте этот полигон на -10 единиц.

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

Перейдите на уровень Vertex. На виде Тор выделите с помощью захвата окном точки, принадлежащие переднему полигону.

С помощью инструмента перемещения верните их в плоскость.

Вернитесь на уровень Polygon.

Экструдируйте выделенный полигон на-10 единиц. Получится экран телевизора.

105

106

Глава 5

С помощью операций Extrude и Bevel смоделируйте заднюю сторону корпуса.

Переключитесь на уровень Vertex и придайте корпусу более реалистичный вид. Выключите уровень подобъектов.

Примените к телевизору модификатор Edit Poly. Включите уровень подобъектов Edge. Выделите все ребра (комбинацией клавиш +). В свитке Edit Edges нажмите на кнопку Settings рядом с кнопкой Chamfer (Фаска).

В открывшемся окне введите значение 1,5 и нажмите кнопку ОК. Образуются фаски. Выключите уровень подобъектов.

Edit Edges __Remove_ j __£plit__ J Insert Vertex | _ Weld_Jnj Extrude |p[ Target Weld j t |д|. Connect JDj ^Settings | J=i. Edit Tri. i Turn

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

Примените к телевизору модификатор Mesh Smooth (Сглаживание сетки). В свитке Subdivision Amount количество итераций поставьте 2 или 3.

107

Subdivision Amount iterations: j 2 Smoothness: ГП5

; Render Values: ! Г

Г

k

Iterations} 0 Smoothnessfl.O

Телевизор готов.

Можно поэкспериментировать с формой телевизора и добавить мелких деталей из примитивов. Через команду Merge из главного меню File внедрите в сцену стол из предыдущего примера. Поставьте телевизор на стол (рис. 5.5). © Perspective, frame О (1:1)

Рис. 5.5. Телевизор на столе

108

Глава 5

Пример телевизора с назначенными материалами можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВ6). Создание и назначение материалов рассматривается в главах 6 и 7. Чтобы назначать разные материалы на разные части объекта (например, экран телевизора и корпус), нужно применить модификатор Edit Mesh и включить уровень полигонов. Затем выделяйте нужные полигоны и назначайте на них материал.

5.3. Создание кресла с помощью модификаторов Edit Mesh и Mesh Smooth Это самый простой и самый быстрый способ. Вы можете им пользоваться, когда сами придумываете модель кресла, или когда перед глазами есть наглядный пример. Perspective

На виде Тор создайте Box (100, 150, 50) с сегментами (3, 4, 1).

Примените к Box модификатор Edit Mesh. Зайдите на уровень подобъектов Polygon и выделите полигоны как указано на рисунке. Для того чтобы случайно не выделялись нижние полигоны, в свитке Selection установите флажок Ignore Backfacing. Selection Г" By Vertex f*Vlgnore Backfacing . P % i p r e Visible Edges.

Perspective

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

С помощью Extrude выдавите эти полигоны на 20 единиц. Удобнее всего не нажимать на кнопку Extrude, a тянуть мышью за стрелки прокрутки (не щелкайте по стрелкам прокрутки, а нажмите и, удерживая нажатой кнопку мыши, двигайте мышь вверх).

Еще раз выдавите эти полигоны на 20 единиц, а потом сузьте их с помощью Bevel на -5 единиц. Это у нас получились подлокотники.

Теперь сделаем спинку. Выделите 4 полигона как на рисунке. С помощью Extrude выдавите эти полигоны на 40 единиц.

109

Глава 5

110

Perspecvtie Еще раз выдавите эти полигоны на 20 единиц, а потом сузьте их с помощью Bevel на -5 единиц. Получилась вот такая заготовка для кресла.

Теперь нужно придать креслу более естественный вид. Сделаем это с помощью точек. Переключитесь на уровень Vertex и снимите флажок Ignore Backfacing в свитке Selection.

\

Front / / \

\

l__ \

На виде Front выделите точки захватом, как показано на рисунке.

Front /

С помощью инструмента перемещения приподнимите эти точки вверх по оси Y.

\

L /

7 /

\

t

Повторите аналогичные действия на виде Left.

k

^

^

Left

Lefl

Г \

•

г~

\

д

-

'

•

'

"

-

*

_}

m ^•-•4

"

п

P j

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

На виде Front выделите точки слева и, удерживая клавишу , точки справа, как показано на рисунке.

111

Возьмите инструмент масштаба и масштабируйте эти точки только по осиХ

Front /

\ V

Немного изменим форму спинки.

Вы можете импровизировать.

112

Глава 5

Итак, у нас получилась форма для кресла, выключите уровень подобъектов.

Для сглаживания будем использовать модификатор Mesh Smooth. Примените этот модификатор к креслу и поставьте количество итераций 2 (больше не нужно). Subdivision Amount Iterations: j 2 «i Smoothness: j 1,0 ;}» Rendec Values: Г"

iterations]*}

Г* Smoothness! 10

t\ i\

Кресло готово.

5.4. Создание подушки с пуговицами для кресла

Создайте Box (70, 95, 35). Сегментов (4,5,1). Примените к нему модификатор Edit Mesh.

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

113 Тор

Зайдите на уровень подобъектов Vertex и выделите 12 вершин как на рисунке. Чтобы выделились только верхние вершины, в свитке Selection установите флажок Ignore Backfacing.

В свитке Edit Geometry в числовом поле команды Chamfer введите значение 2,5 и нажмите клавишу <Enter>.

Тор

±i

\-—

j_ >

г I

Переключитесь на уровень подобъектов Polygon и выделите получившиеся ромбики, удерживая клавишу .

Front

Теперь эти полигоны вдавим Extrude на -7 единиц, а потом с помощью Bevel сузим на - 1 .

Г

11

J 1

I

)

Л >

)

* '" V

114

Глава 5 Front

Не снимая выделения, выдавим эти полигоны Extrude на 3 единицы и расширим посредством Bevel на единицу.

t

Выключите уровень подобъектов.

Perspective Для сглаживания будем использовать модификатор Mesh Smooth. Примените этот модификатор к подушке и поставьте количество итераций 2 (больше не нужно). Подушка готова.

Вблизи пуговки выглядят так. Размер их зависит от величины фаски Chamfer.

Осталось положить полученную подушку на кресло из предыдущего примера.

•

Ч

1 |

0 0

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

115

Таким же способом можно сделать диван как на рис. 5.6. Пример дивана с назначенными материалами можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВ7). Создание и проецирование материалов с текстурой рассматривается в главе 7. Для дивана выбран метод проецирования Box.

Рис. 5.6. Диван, созданный с помощью модификаторов Edit Mesh и Mesh Smooth

5.5. Команды модификатора Edit Mesh У модификатора Edit Mesh есть очень много команд, и в зависимости от того, какой уровень подобъектов выбран, они меняются. В табл. 5.1 перечислены все команды модификатора Edit Mesh, указан уровень подобъектов и

Глава 5

116

объяснено назначение команды. Но прежде чем разбираться с этой таблицей, рекомендую вам выполнить практические упражнения, приведенные в этой главе. В них рассмотрены и объяснены самые важные команды.

Таблица 5.1. Команды модификатора Edit Mesh Команда

Уровень подобъектов

Назначение команды

Hide/Unhide

Позволяет управлять видимостью наборов подобъектов

By Vertex

Включает режим выбора подобъектов по указываемой вершине

Ignore Backfacing

Включает блокировки трансформаций тыльных граней объекта

Attach

Производит добавление каркасных объектов сцены в состав редактируемой модели

Detach

Выполняет отделение выделенной части объекта в отдельный элемент или новый объект

Delete

Удаляет выделенную часть объекта

Remove Isolated Vertices

Производит удаление отдельно расположенных вершин объекта

View Align/ Grid Align

Выполняет переориентацию выбранных подобъектов параллельно текущему видовому окну/сетке

Make Planar

Переориентирует выбранные подобъекты в плоскостное расположение

Collapse

Выполняет сведение в точку и объединение всех выделенных вершин в одну, располагая ее в геометрическом центре выделения

Create

Vertex

Создает изолированные вершины для последующих построений, создания граней, плоскостей и т. д.

Break

Vertex

Выполняет разъединение граней, сходящихся в выбранной вершине

Chamfer

Vertex

Создает прямую фаску, дополняя форму новыми вершинами и гранями

Работа с редактируемой сеткой. Mesh

117

Таблица 5.1 (продолжение) Команда

Уровень

подобъектов

Назначение команды

Weld

Vertex

Соединяет несколько выбранных вершин в одну, делая образующие грани сходящимися в ней. При активизации кнопки Selected (Выбранные) операция производится над всеми выделенными вершинами, попадающими в Weld Threshold (Порог объединения). Эту величину контролирует счетчик, расположенный справа от кнопки Selected (Выбранные). Кнопка Target (Целевые) позволяет объединять вершины, перемещая выбранную вершину к требуемой

Slice Plane

Vertex

Организует специальный режим, позволяющий построить сечение, возникающее в результате пересечения поверхности объекта и секущей плоскости. Эта плоскость выделена желтым цветом и может быть перенесена и повернута до требуемой позиции. При включенном флажке Split (Рассечь) генерируются кромки для разъединения объекта на две части

Divide

Edge

Производит вставку выбранного ребра

Turn

Edge

Выполняет разворот выбранного ребра, соединяя диагональные вершины плоскости

Extrude

Edge, Polygon

Выдавливание выбранных граней

Cut

Edge

Позволяет разрезать поверхность объекта, добавляя новые ребра

Select Open Edges

Edge

Create Shape from Edges

Edge

Выполняет создание отдельной формы, используя выделенные ребра как сегменты

Create

Face, Polygon, Element

Выполняет создание треугольной грани, используя вершины объекта как узловые точки. 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

Создает прямую фаску, вставляя плоскости вместо общих ребер выделенных граней

вершины

посередине

Производит выделение краевых ребер

Глава 5

118

Таблица 5.1 (окончание) Команда

Уровень

подобъектов

Назначение команды

Tesselate

Face, Polygon, Element

Производит увеличение мозаичности граней, добавляя промежуточные вершины. Справа находится счетчик "натяжения", если необходимо, чтобы разбиение было четко в плоскости, то натяжение нужно поставить 0. Режим by Edge (по ребрам) включает добавление вершин посередине ребер, а режим by Face Center (по центру грани) — в геометрических центрах граней

Explode

Face, Polygon, Element

Отделяет выделенные грани в отдельный объект или элемент по критерию угла между смежными гранями, который задается счетчиком. По умолчанию его значение равно 24°

Visible/ Unvisible

Edge

Определяет видимость ребер в видовых окнах

Auto Edge

Edge

Управляет режимами показа ребер, угол между которыми можно указать в счетчике справа

Normals

Face, Polygon, Element

Позволяет задать ориентацию нормалей для выбранных граней

Material ID

Face, Polygon, Element

Служит для присвоения выделенным граням ID (Идентификатор материала) при использовании материалов типа Multi/Sub-Object (Многокомпонентный материал)

Smoothing Groups

Face, Polygon, Element

Задает группы сглаживания наборов граней, позволяя выбрать их кнопками назначения или запустив функцию Auto Smooth (Автоматическое сглаживание)

С помощью модификатора Edit Mesh из обычного примитива Box можно смоделировать очень много интересных объектов. Но, прежде чем начать, вам необходимо нарисовать примерный эскиз на бумаге и прикинуть, сколько сегментов должно быть у исходного примитива. В процессе моделирования не забывайте сохранять промежуточные версии, потому что часто приходится возвращаться к началу того или иного этапа.

ГЛАВА 6

Материалы 6.1. Работа вредакторе материалов В этой главе мы переходим ко второму важному этапу в создании 3D-rpaфики, который назовем так: разработка и присвоение материалов объектам. Слово "разработка" выбрано потому, что в большинстве случаев материал для того или иного объекта приходится создавать с нуля, причем изначально не известно, какие настройки необходимо выбрать и какие карты применить. Они подбираются методом проб и ошибок. Порой приходится потратить достаточно много времени для экспериментов, пока результат не станет удовлетворительным. Этот этап можно охарактеризовать как художественнооформительский. 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 о картинке. Овладение методом создания материалов является одним из главных признаков мастерства любого художника, чем бы он ни занимался — дизайном, компьютерной графикой, архитектурной визуализацией или анимацией. Итак, начнем. Материалом называется набор настроек, 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 на любой объект, но нельзя использовать как задний фон. Для создания материалов есть специальный редактор Material Editor. Открывается через главное меню Rendering или клавишей <М> (рис. 6.1).

Глава 6

120 ©Material Editor - 01 - Default Material Navigation Options Utilities

В linn Basic Parameters

id +• fa f| t rft

• ' ' i 1 "' Свитки

Extended Parameter SuperSampling Dynamics Properties

:

Maps DirectX Manager

mental ray Connecto in

у

I: 1 1

ПЗ 1 . |

Рис. 6.1. Редактор материалов

Имя материала должно быть уникальным, материалы с совпадающими именами в сцене одновременно существовать не могут. Большинство материалов, генерирующих реалистичные поверхности, относятся к типу Standard. Основные команды редактора материалов: 1. Get Material — Вызвать браузер (просмотрщик). Необходима для получения материалов из библиотеки. 2. Assign Material to Selection — Назначить материал на выделенный объект (при условии, что выделен хотя бы один объект). 3. Show Map in Viewport— Показывать карту материала в проекциях. Позволяет увидеть текстуру в рабочих окнах. 4. Material/Map Navigator— Дерево материала. Позволяет увидеть структуру материала и переключаться по уровням. 5. Background — Показать задний фон (для просмотра прозрачных материалов).

121

Материалы

6. Sample T y p e — Тип образца материала (сфера/цилиндр/куб), для изменения надо подержать кнопку нажатой.

6.2. Базовые параметры материала Для того чтобы поэкспериментировать, создайте простую сцену, например, Box, Torus. Sphere и Teapot. Расположите их примерно как на рис. 6.2.

ЙЙ

• • ! • € ) .9

X

RGB Alpha

^^4fafc_^ ., ц. .

„^t***^

Рис. 6.2. Простая сцена без материалов

Материал "Пластик", метод тонирования ВНпп Откройте редактор материалов и выберите любой свободный слот. Первый материал, который мы создадим — это пластик. Введите название материала в строку имени. Всегда давайте имя создаваемому материалу, это пригодится в дальнейшей работе. Разверните свиток Blinn Basic Parameters (рис. 6.3). В этом свитке настраиваются базовые параметры материала, такие как цвет, блики, самосвечение и простая прозрачность. Но обо всем по порядку. Сначала задается цвет материала. Для этого щелкните по серому прямоугольнику около слова Diffuse (рис. 6.4).

122

Глава 6 Blinn Basic Parameters - S elf-Illumination Г Color [(3 t[

"jp Ambe i nt: [_ J ^ Diffuse: | v | -r~i Specua l r [~ Specua l r Highlights

Opacity 1100

t\

Specular Level: Jo""""'" * I Glossiness: JT6 * Soften: ГОЛ С! Рис. 6.3. Свиток Blinn Basic Parameters

• Ambient: j Diffuse: * Specular:

Blinn Basic Paiarneters -~i r-Self-Illumination— _ И Г coio, jl! : ! И Ii |' j : : : : • : ~ ~ ™ : r

Opacity:

Рис. 6.4. Выбор диффузного цвета материала

Откроется диалоговое окно Color Selector (Выбор цвета). В этом окне можно задать любой цвет. В дальнейших примерах, чтобы точно передавать вам цвет, я буду использовать цветовую модель RGB (рис. 6.5).

Рис. 6.5. Диалоговое окно Color Selector

Выбрав необходимый цвет, закройте диалоговое окно Color Selector, нажав кнопку Close. Ниже диффузного цвета находится Specular — это цвет зеркального блика. У пластика блик белого цвета, поэтому оставим этот цвет без изменений.

123

Материалы

Переходим к силе блика. За яркость блика отвечает параметр Specular Level (Яркость блика). Увеличьте яркость блика с 0 до 60, потянув за стрелки (рис. 6.6), или введите значение в числовое поле с клавиатуры. Обратите внимание на изменение блика на образце материала в слоте. Specua l r Highlights-— Specular Level: f60~ К

j

Glossiness: ] 10 Jj Sotten. |ТГГ~; Рис. 6.6. Параметр Specular Level

Следующий параметр Glossiness позволяет задать глянцевитость материалу. Для материала "пластик" значение Glossiness можно поставить 50. Итак, материал готов. Можно назначить его на объект. Для этого выделите в сцене, например, Sphere и в редакторе материалов нажмите кнопку [%j (см. рис. 6.1). Визуализируйте сцену (нажатием клавиши ).

Материал "Резина", метод тонирования Oren-Nayar-Blinn Для того чтобы сделать "резиновый" материал, нужно выбрать другой метод тонирования (Shader). Метод тонирования выбирается в свитке Shader Basic Parameters. По умолчанию выбран метод тонирования Blinn. Именно с таким тендером мы делали пластик. Для резины лучше подойдет Oren-NayarBHnn. Выберите этот шейдер из выпадающего списка (рис. 6.7). Shadei Basc i Parameter

Г Wire Г 2-Sided Г" Face Map Г" Faceted

Рис. 6.7. Метод тонирования Oren-Nayar-Blinn

После этого свиток базовых настроек материала немного изменится. Он будет называться Oren-Nayar-Blinn Basic Parameters (рис. 6.8), и в нем добавятся две дополнительные настройки, которых нету шейдера Blinn. Рассмотрим все базовые настройки подробнее. На рисунке параметры отмечены цифрами, а далее следует описание каждой настройки. Прочитайте и поэкспериментируйте с каждым из параметров. 1. Ambient — оттенок материала, при слабом освещении. 2. Diffuse — основной цвет материала, имеет решающее значение.

Глава 6

124

3. Specular — цвет блика. 4. Specular Level — яркость блика. 5. Glossiness — гладкость поверхности, глянцевитость. Оren-Nayar-B linn Basic Parameter -i г Self-Illumination —

- Amb ein:t № LJUH Dfiuse:! j 3] -"*' Specualr: f AdvaD ncie fu iseTl sd eLevD Lee Dfu isefu :lvef:8l 180 tj Specu alr Hg ih g ilhts-

i i Г" Color рГ

;j

Opacity: fiW~ Cj

Roughness: |50

4 j Specular Level: \W~ Z, i 5j \6\

Glossiness: |f25

t\

Soften: f u T " ; i

Рис. 6.8. Базовые параметры материала

Рис. 6.9. Материалы на объектах Sphere и Torus

Материалы

125

6. Soften — смягчение края блика, полезно при создании резины. 7. Diffuse Level— количество отражаемого света (только у Oren-NayarBlinn). 8. Roughness — грубость, шероховатость поверхности (только у ОгепNayar-Blinn). 9. Opacity — непрозрачность материала (100 — непрозрачно). 10. Self-Illumination — интенсивность самосвечения. Теперь давайте вернемся к создаваемому материалу. Цвет Diffuse вы можете выбрать любой. Цвет Specular выберите близким к белому. Параметр Diffuse Level поставьте 80, Specular Level=45, a Glossiness=25. У шейдера OrenNayar-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 на объект Torus. Визуализируйте сцену клавишей . Сравните два созданных материала (рис. 6.9).

Другие алгоритмы тонирования Раздел Shader содержит и другие режимы тонирования, которые используются гораздо реже. Коротко их можно охарактеризовать так: • Blinn — основной способ тонирования, с помощью которого можно создать практически любую поверхность; • Oren-Nayar-BIinn — 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; О Multi-Layer— метод тонирования, аналогичный предыдущему, но позволяющий создавать два анизотропных блика разных цветов; П Translucent Shader — шейдер, позволяющий создать материал со спаданием самосвечения относительно удаленности от источника света. Попробуйте выбирать поочередно разные алгоритмы тонирования (шейдеры) и поэкспериментировать с параметрами.

Глава 6

126

6.3. Карты материала Пользуясь только базовыми настройками 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 дополнительную возможность, например, отражение (для зеркала) или преломление (для стекла). Карты бывают двух типов. Процедурной картой называется изображение, генерируемое 3ds max по определенной формуле. Такое изображение можно настраивать (менять цвета, размеры и т. д.). Картой (Map) называется растровая картинка (за исключением процедурных карт). Как правило, карты являются компонентами материалов и вставляются в материалы, добавляя им реалистичности. Самостоятельную карту (не вставленную в материал) нельзя назначить на поверхность объекта, но ее можно использовать в качестве заднего фона при визуализации. В качестве карты материала можно использовать любое растровое изображение (сканированное, нарисованное в графическом редакторе, взятое из Интернета).

Свиток Maps — каналы карт Перечень всех каналов находится в редакторе материалов в свитке Maps (рис. 6.10).

1_

Maps Amount

Г" Ambient Co or...p

W c J

M a p

Г" Diffuse Color,.. | T o o " ^ J

None

Г" Specular Color . [ТоГ:|

None

Г" Specular Level . \Wzl j Г* Glossiness |ТШ":|

None None

Г" Self-IPuminaion. f W : J [Too":

None

Г" Filter Color

None

Г" Opacity

fToTt

None

Г" Reflection .

fToo"* tj

None

Г" Refraction .

pW;j

None

|W:]

None

О

None

Г" Displacemer t .... ••.

J | | S

None

f~ Bump . . . .

Г™

Г®

..

Рис. 6.10. Свиток Maps

{ \

Материалы

127

Основные каналы: • Diffuse — канал основного цвета, позволяет присвоить материалу текстуру; • Self-Illumination — канал самосвечения, позволяет сделать на объекте самосветящийся рисунок; П Opacity— канал прозрачности, позволяет сделать часть объекта прозрачной; П Bump — канал псевдорельефности, создает имитацию неровностей поверхности, не изменяя геометрии объекта; П Reflection — канал отражения, обычно используется совместно с картой Raytrace; • Refraction — канал преломления, обычно используется совместно с картой Raytrace; • Displacement— канал смещения, изменяет геометрию в соответствии с узором карты. По умолчанию напротив каждого канала находится пустая кнопка None. Это означает, что канал пуст, в нем нет карты. Чтобы добавить карту в канал, нужно щелкнуть по кнопке None, расположенной напротив нужного канала. После щелчка откроется список карт Material/Map Browser (рис. 6.11). В этом окне находится список стандартных процедурных карт 3ds max (при условии, что в разделе Browse From выбран переключатель New). Список карт: • Bitmap— использует любую растровую картинку (фотографию текстуры), хранимую, как правило, на диске компьютера. Используется значительно чаще, чем любая другая карта; • Noise — шум (цветные или черно-белые разводы); • Cellular — ячейки; • Checker — шашки (клетчатая поверхность); • Bricks — кирпичи; • Dent — зубья, выбоины, применяется, в основном, для канала Bump; О Raytrace — точный расчет отражения/преломления, применяется для каналов Reflect, Refract; • Mix — карта, позволяющая смешать две другие карты; П Mask — обрезает любую карту с помощью черно-белой картинки-маски; • RGB Tint — изменяет оттенок любой карты, вставленной в нее.

128

Глава 6 ©Material/Map Browser None ЩЩ * Э ;

'fl

Bitmap Camera Map Per Pixel

-Browse From: —|

j § Cellular

Г Г

Mil .Library ! Mtl Editor i Г Selected *"" Scene | * New

Checkei Combustion

Show— ——i

Incompatible!,

Composite

~«w'

Dent Falloff

{*" f' f С С *

2D maps 3D maps Compositors Color Mods Other All

L 7 i l Flat Mirror f R I Gradient f I

Gradient Ramp

I J Marbe l Mask

O K

I Mxi

Cancel

Рис. 6.11. Диалоговое окно Material/Map Browser

Материал "Шахматное поле" В первую очередь, давайте научимся назначать карту диффузному каналу, тем самым создавать рисунок на поверхности объекта. Самым простым является материал с шахматными клетками, потому что в 3ds max есть специальная процедурная карта Checker (Шашки). Выделите пустой слот. Введите имя материала, например "шахматное поле". Разверните свиток Maps (Список каналов). За рисунок на поверхности отвечает канал Diffuse. Щелкните по кнопке None рядом с этим каналом и в открывшемся списке Material/Map Browser найдите карту Checker и сделайте по ней двойной щелчок.

Рис. ЦВ1. Практическая работа "Сказочный город" на использование примитивов и параметрических модификаторов (глава 2)

Рис. ЦВ2. Практическая работа "Пуговица" на применение булевских операций (глава 2)

Рис. ЦВЗ. Практическая работа "Шахматы" на создание тел вращения (глава 3)

Рис. ЦВ4. Практическая работа "Чашка с блюдцем" на работу со сплайнами (глава 3)

Рис. ЦВ5. Практическая работа "Парфюм" на моделирование методом лофтинга (глава 4) и создание материалов (глава 6)

Рис. ЦВ6. Практическая работа "Телевизор" на полигональное моделирование (глава 5)

Рис. ЦВ7. Практическая работа "Диван" на полигональное моделирование (глава 5)

Рис. ЦВ8. Практическая работа "Натюрморт" на создание материалов с картами текстур (глава 7)

Рис. ЦВ9, а. Простая визуализация, все фигуры видны с одинаковой резкостью (глава 8)

Рис. ЦВ9, б. Применение эффекта глубины резкости Depth of Field (глава 8)

идини»

»

* •

I

Рис. ЦВ10. Постановка света (глава 9). Цифрами обозначено количество источников света

2

*

з

щ D

Рис. ЦВ11. Разные методы освещения: а - фронтальное; b - боковое; с - силуэтное; d - высококонтрастное (глава 9)

\ *

Рис. ЦВ12, а. Визуализация стеклянного объекта с непрозрачной тенью Shadow Map (глава 10)

Рис. ЦВ12, 6. Визуализация стеклянного объекта с прозрачной тенью Ray Traced Shadow (глава 10)

Рис. ЦВ13. Практическая работа "Огонь" на применение эффекта Fire (глава 11)

Рис. ЦВ14. Атмосферные эффекты Volume Light (Объемный свет) и Fire (Огонь), линзовые эффекты Glow (Свечение) и Ray (Лучи) (глава 11)

Материалы

129 ©Map #5

Рис. 6.12. Материал с картой Checker

Материал в слоте будет выглядеть как на рис. 6.12. Получился материал с картой. Назначьте материал на Box в сцене. Для того чтобы карта отображалась в окне перспективного вида, нажмите на кнопку Show Map in Viewport [ w j (см. рис. 6.1). Визуализируйте сцену. Результат визуализации выглядит примерно так, как на рис. 6.13, материал "растянулся" на весь бокс без повторения узора, и получилось всего 4 клетки на шахматном поле. ©Perspective, frame 0 (1:1) ЙЙ i « j • ' • <

—я»

Рис. 6.13. Визуализация сцены с назначенным материалом без установок кратности текстуры 5 Зак. П95

Глава 6

130

Diffuse Color: \ jMaP H 5

~~3 Coordinates

Texture С Environ Mapping: j Explicit Map Channel

l! * ij W

ho 'Ma оп-Bart

Offset || U:fO0 V:[O0

Tiling : j [ТЕГ F : j [TO

Mirror Tile

j f

в UV Г VW Г WU Blur: fTo

;*] |

Map Channel: [ T

t j Blur off set: f o j

W:[O0 d

" t]

Rotate |

Moise Checker Parameters Soften: 10,0 Swap |

Maps

Color. «1:

None

Color «2:

None

Рис. 6.14. Для настройки проецирования используется свиток Coordinates, а для настройки карты — свиток Checker Parameters

Если необходимо увеличить количество клеточек или поменять их цвет, то сделать это можно в редакторе материалов на уровне карты. Настройки карты располагаются в свитках, которые стали доступны только после выбора карты. Посмотрите на рис. 6.14. В свитке Coordinates находятся параметры проецирования карты. От этих настроек зависит, насколько крупным или мелким будет узор, будет он выглядеть как текстура или как наклейка. Например, параметр Tiling отвечает за кратность (количество повторений) узора на объекте по горизонтальной и вертикальной осям (U, V). Измените этот параметр с 1 на 4 по оси U a по оси V. Посмотрите на результат в слоте. Узор стал повторяться чаще.

Рис. 6.15. В настройках карты Checker увеличен параметр кратности Tiling

Материалы

131

Если снять флажки Tile по осям U и V, то рисунок вообще не будет повторяться, а будет выглядеть как наклейка (рис. 6.16).

Рис. 6.16. В настройках карты Checker сняты флажки Tile

Рис. 6.17. Карта Checker повернута по оси W на 45°

Еще есть возможность развернуть карту. Для этого в свитке Coordinates есть раздел Angel (Угол). Для примера введите по оси W угол 45°. Посмотрите на образец материала на рис. 6.17. Свиток Coordinates одинаков для всех карт. А вот если необходимо изменить цвет клеточек, то нужно зайти в свиток Checker Parameters, который имеется только у карты Checker. В нем есть два прямоугольника для выбора цветов (см. рис. 6.14). По умолчанию эти прямоугольники черного и белого цвета, что соответствует цветам клеток. Эти цвета можно менять. Для каждой карты свиток Parameters будет индивидуальным. Чтобы вернуться к базовым настройкам материала, щелкните по кнопке Material/Map Navigator ]8J (см. рис. 6.1). Откроется дерево материала (рис. 6.18). I©Material/Map Navigator ;Diffuse Color; MapЙ2 (Checker)

И4-Default (Standard) ~W Diffuse Color: Map И2 (Checker)

Рис. 6.18. Окно Material/Map Navigator для просмотра структуры материала

Глава 6

132

В этом окне видно, какие карты используются в каналах материала. Например, по рис. 6.18 можно определить, что в канал Diffuse Color добавлена карта Checker. Настройки активного уровня (уровень выделяется желтым цветом) отображаются в редакторе материалов. Другой уровень можно выбрать одним щелчком мыши.

Материал "Зеркало" Выделите пустой слот. Введите имя материала. Диффузный цвет сделайте черным. Блики поставьте (100, 70). Это базовые настройки. Теперь самое главное: разверните свиток Maps. За отражение отвечает канал Reflection. Щелкните по кнопке None и выберите процедурную карту Raytrace. Перейдите на базовый уровень и силу отражения канала Reflection поставьте 90 или 95. Назначьте материал, например, для чайника и визуализируйте сцену. Пример использования материала "зеркало" изображен на рис. 6.19. Запомните, отражение видно только при визуализации, в окнах проекций отражение не отображается.

Рис. 6.19. Материал "зеркало" на чайнике

133

Материалы

Материал с рельефной поверхностью Самым интересным каналом является Bump, потому что он позволяет имитировать рельефную поверхность. Термин "имитировать" используется не случайно, дело в том, что канал Bump не изменяет 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. Выделите пустой слот. Введите имя материала. Диффузный цвет сделайте любым. Блики поставьте (100, 70). Это базовые настройки. Разверните свиток Maps. Щелкните по кнопке None напротив канала Bump и выберите процедурную карту Dent (Зубья). Назначьте материал на самую большую сферу в сцене и визуализируйте. Рельеф виден только при визуализации (рис. 6.20).

Рис. 6.20. Рельефный материал на сфере

Для канала Bump подходят как процедурные карты, так и растровые картинки. Используется этот канал, если требуется значительная детализация неровностей рельефа объекта, например кожура апельсина.

134

Глава 6

Практическая работа "Парфюм" Это упражнение на создание материалов с процедурными картами. Создайте новый файл. С помощью команды Merge из главного меню File внедрите в сцену объекты, созданные в предыдущих практических работах (помада, зеркало, флакон). Составьте композицию (рис. 6.21). ©CanieraOl, frame О (1:1)

Рис. 6.21. Сцена "Парфюм" без материалов

Пример сцены "Парфюм" с материалами изображен на рис. 6.22 и цветной вкладке (рис. ЦВ5). Сравните картинки с назначенными на объекты материалами и без материалов. Разница впечатляет. Даже очень простая сцена может заметно преобразиться, если на объекты назначить материалы. Далее рассмотрены параметры всех материалов, которые используются в этой сцене. Создайте их и назначьте на объекты. Примечание

^

Создавая новый материал, не забывайте присваивать ему имя. Назначайте созданные материалы на объекты и визуализируйте сцену, потому что многие свойства материала видны только при визуализации. Если объекты сгруппированы, то открывайте группу через команду Group — Open. Периодически сохраняйте сцену.

135

Материалы

У ЙЙ | • [•[• .» » X JRGBAIpha

3

П

Рис. 6.22. Сцена "Парфюм" с материалами

Материал "Пластик" В этой сцене материал используется для футляра помады. П Тип шейдера — Blinn; • Diffuse любой; • Specular RGB = 229, 229,229; • Specular Level = 44; • Glossiness = 64; • Soften = 0,1. В канал Diffuse добавлена карта Falloff, у которой в свитке Falloff Parameters выбраны цвета: Front RGB= 80, 55, 70 и Side RGB= 146,89,135.

136

Глава 6

Материал "Помада" Для помады: • Тип шейдера — Blinn; • Diffuse — любой цвет; • Specular RGB = 229,229,229; • Specular Level = 89; • Glossiness = 55; • Soften = 1,0. В канал Diffuse добавлена карта Falloff, у которой в свитке Falloff Parameters выбраны цвета: Front RGB - 218, 85,44 и Side RGB = 187,46, 0. В канал Bump добавлена карта Noise, у которой в свитке Noise Parameters указан размер Size = 1,0.

Материал"Зеркало" Этот материал назначьте на зеркальную поверхность зеркальца. • Тип шейдера — Blinn; • Diffuse RGB = 0, 0, 0 (черный); • Specular RGB = 229, 229,229; • Specular Level = 100; • Glossiness = 70. В канал Reflection добавляется карта Raytrace с силой воздействия Amount ~ 90.

Материал "Металл" Назначьте этот материал на рамку от зеркальца и на цилиндрическую часть помады. П Тип шейдера — Anisotropic; • Ambient RGB = 0, 0, 0; • Diffuse RGB = 224, 155, 81; • Specular RGB = 218,195,166; • Specular Level = 150;

I (wметалл P" Auto

Материалы

137

• Glossiness = 20; • Anisotropy = 50; • Orientation = 0. В канал Reflection добавляется карта Raytrace с силой воздействия Amount = 85.

Материал "Стекло" Этот материал для флакона. • Тип шейдера— Blinn; • Diffuse RGB = 0,0, 0 (черный); • Specular RGB = 229, 229,229; • Specular Level = 100; • Glossiness = 70. В канал Reflection добавляется карта Raytrace с силой воздействия Amount = 20. В канал Refraction добавляется карта Raytrace с силой воздействия Amount = 80.

Материал "Жемчуг" Для жемчуга: • Тип шейдера— Multi-Layer; • Diffuse RGB = 248,248,248; П Self-Illumination = 47; П First Specular Layer: • Color RGB = 247,188, 242; • Level = 100; • Glossiness = 63; • Anisotropy = 40; • Orientation = -13;

I m жемчуг W Auto

138

П Second Specular Layer: • Color RGB = 109,227,209; • Level = 105; • Glossiness = 49; • Anisotropy = 35; • Orientation = 62.

Глава 6

ГЛАВА 7

Материалы с картами текстур 7.1. Создание материала с растровой картой Bitmap Чаще всего приходится самостоятельно создавать материалы, используя растровые изображения. Растровые (или битовые) карты представляют собой файлы изображения, сохраненные на жесткий диск вашего компьютера в одном из графических форматов. 3ds max поддерживает почти все популярные современные форматы графики (например, jpg, bmp, tga, tiff и др.). 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 3ds max, в папке 3ds maxVnaps. Вы можете пополнять эту библиотеку своими картами, используя изображения из Интернета, копируя картинки с дисков с изображениями, сканируя фотографии и иллюстрации. Можно пополнять библиотеку, добавляя в нее карты из предыдущих версий 3ds max (самая большая библиотека карт и материалов была в 3ds max 6). А также возможно создавать текстурные карты, используя любую программу компьютерного рисования (например, Adobe Photoshop). Порядок создания материала с растровой картой: 1. Выделите свободный слот. Введите имя материала. 2. Разверните свиток Maps и щелкните по кнопке None рядом с каналом Diffuse. 3. В открывшемся окне (Material/Map Browser) выберите карту Bitmap (сделайте по ней двойной щелчок). 4. Откроется окно выбора файла изображения (рис. 7.1).

140

Глава 7

I Select Bitmap Image File

—з

History: JD:\3dsmax7\maps Папка: I i_i maps

Ifx

««карта для проецирования, jpo

Имя Файла:

карта для проецирования, ipg

Тип Файлов: JJPEG File {".jpg/.ipe/.ipeg) Devices...

Дткрьггь Отмена

I г- Gamma j ^ ., '..

Info... View

Sequence

( 7 Preview

S tatistics: 400x400. fl Bits G rayscale - S ingle I mage Location: D:\3dsmaK7\maps\KapTa для проецирования.jpg

Рис. 7.1. Окно Select Bitmap Image File для выбора растровой карты

5. Выберите изображение, которое вы хотите добавить на поверхность объекта. Нажмите кнопку Открыть. Материал с растровой картой готов. Посмотрите на образец материала в слоте (рис. 7.2). Можно назначить этот материал на объекты в сцене.

1(9 Map #2 F Auto

Рис. 7.2. Материал с растровой картой

141

Материалы с картами текстур

Редактирование материала с растровой картой Так как в материале используется нарисованная картинка, то изменить ее цвета уже нельзя. Но можно картинку заменить или обрезать. Для этого предназначен свиток Bitmap Parameters (рис. 7.3). Bitmap Parameters i Bitmap:

D:\3dsmaK7\maps\Kapra для проецирования.|рд \ ,FJ]

Reload i I - Filtering | .9 Pyiamidal

f

Cropping/Placement — П Apply

l С ИЗООрЭЖсНИбМ

:

View Image <

Просмотр текстуры

<* Crop С Place

Summed Area

С None

г Mono Channel Output: ! « RGB Intensity -Alpha Source -RGB Channel Output « RGB

С RGB Intensity <* None (Opaque)

Рис. 7.З. Свиток Bitmap Parameters для настройки параметров растровой карты

В самом начале свитка расположена длинная кнопка Bitmap, которая указывает путь к карте. Щелчок по этой кнопке позволяет выбрать другую текстуру. Ниже расположен список переключателей Filtering (Фильтрация), отвечающих за степень сглаженности при масштабировании карты. Для оптимального отображения следует выбрать тип фильтрации Summed Area (Усовершенствованный алгоритм фильтрации). Справа находится важная подгруппа Cropping/Placement (Обрезка/Позиционирование), которая позволяет выделить (кадрировать) фрагмент текстуры. Для этого предназначена кнопка View Image (Режим просмотра), вызывающая окно с образцом используемой текстурной карты (рис. 7.4). С помощью пунктирной области захватите нужный фрагмент текстуры и закройте окно. Включите переключатель Apply (Применить). Например, выделите на текстуре только верхний левый квадрат (клетчатый). После применения обрезки посмотрите на материал в слоте. Он станет весь клетчатый, потому что применился лишь выделенный квадратик (рис. 7.5).

Глава 7

142

Рис. 7.4. Просмотр и обрезка изображения текстуры

|@Мар#2 F Auto

Рис. 7.5. Материал после кадрирования текстуры

Значения переключателей подгруппы Mono/RGB Channel Output (Чернобелый/Цветной канал вывода) и Alpha Source (Источник силуэтного изображения) обычно оставляют в положении по умолчанию.

Материалы с картами текстур

143

7.2. Модификатор проецирования UVWMap 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 поверхности объекта. Различные варианты проецирования представлены на рис. 7.6.

Рис. 7.6. Различные методы проецирования

На все эти объекты назначен один и тот же материал с картой. Но спроецирован этот материал на каждом объекте индивидуально. Вот, например, на плоскости используется планарный (Plane) метод проецирования, на цилиндре цилиндрический (Cylindrical), на боксе — кубический (Box). На сфере, которая расположена слева от чайника, материал спроецирован сферическим (Spherical) методом, а на сфере, которая справа — обтягивающим (Shrink Wrap). Отличаются эти два метода тем, что при сферическом методе карта стягивается на двух полюсах (вверху и внизу), а при обтягивающем методе

Глава 7

144

карта стремится стянуться в одну точку (как бы завязываясь в узел). На чайнике полигональный (Face) метод проецирования: карта назначается на каждый полигон, поэтому чайник выглядит пятнистым (рис. 7.7).

<* Planar С Cylindrical Г" | проецирования

Номер канала проецирования

Г Г Г Г Г

Spherical Shrink Wrap Box Face Xr2toUVW

Channel: » MapChann Vertex Color Channel

Рис. 7.7. Модификатор UVW

Map

В настройках модификатора есть варианты проецирования материала с картой на объект: • Planar (Планарный); • Cylindrical (Цилиндрический); • Spherical (Сферический); • Shrink Wrap (Обтягивающий); • Box (Кубический); • Face (Полигональный).

Материалы с картами текстур

145

Кнопки раздела Alignment: • Fit — подгонка под контейнер объекта; • Bitmap Fit — подгонка под размер объекта; П View Align — выравнивание по виду; • Center — выравнивание по центру объекта; • Normal Align — выравнивание по нормали; • Region Fit — заполнение прямоугольной области (при выборе этого пункта нужно указать две точки для установки диагональных углов); • Acquire — настраивает гизмо на согласование с координатами отображения объекта, который уже имеет эти координаты после предыдущего присваивания; • Reset — сброс настроек.

Алгоритм создания и назначения материала Подводя итог всему выше сказанному, можно создание материала представить в небольшой последовательности действий. Порядок создания материала: 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 Standard). 3. Укажите алгоритм тонированной закраски (по умолчанию Blinn). 4. Задайте основные параметры материала в свитке Basic Parameters (цвет и блики). 5. Для придания окончательной 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 по кнопке рядом с соответствующим параметром. 6. Настройте свойства назначенных карт, уделите особое внимание параметрам проецирования. Запомните: при использовании материала с картой к объекту необходимо применить модификатор проецирования UVW Map. 7. Назначьте материал объекту в сцене. 6 3ак 1195

146

Глава 7

7.3. Библиотека материалов В 3ds max существует большой набор уже созданных материалов. Для того чтобы добраться до этой библиотеки, нужно выполнить следующую последовательность действий: 1. Выберите свободный слот в редакторе материалов 2. Нажмите на кнопку Get Material (Получить материал) \&\. 3. В открывшемся окне Material/Map Browser переключитесь в режим Mtl Library (рис. 7.8). (g) Material/Map Browser - 3dsmax.mat N ' one I Ground_SandShore I Ground_Water (Standard) i

- Browse From: —i 4 Mtl Library n^Mtl Editor <~ Active Slot | * С Selected С Scene Г New

Metal_Black_Plain (Standaij L

И

Metal

-Brushed (Standard) i

* L 3 MetaLChrorne (Standard) i * Г^ЭТ

Metal

- D a r k - G o l d (Standarc^

:

F7 Materials W Maps Г* Incompatible! W Root Only Г ByObiec.;

-File

Merge.. . : Save As... I

9 1 I Metal Galvanized (Standard • C " M * • iMetaLGrey.Plain (Standard ' Щ Metal_OldMetal (Standard)! i Metal_Plate (Standard) MetaLPIateOX (Standard) i Metal Rust (StandardI

Рис. 7.8. Окно Material/Map Browser в режиме Mtl Library

4. Если при переключении в режим Mtl Library список будет пуст, то нужно "подгрузить" библиотеку. Для этого нажмите кнопку Open, которая находится в окне Material/Map Browser, в разделе File. Откроется окно Open Material Library (рис. 7.9). Выберите любую библиотеку. Обратите внимание, что тип файлов библиотеки mat, и хранятся все библиотеки в папке

147

Материалы с картами текстур

3ds max/matlibs. Можно пополнять эту папку дополнительными библиотеками, добавляя их из предыдущих версий 3ds max.

I Open Material Library Папка; [~5 matlibs

" 3

3)3dsmax.mat

Э) AecTemplates.mat SJI] architectural. materials. concrete. mat 3j) architectural.materials.doors & windows.mat i j architectural, materials, finishes. mat 9 | architectural. materials. fur nishings. mat щ architectural, materials, masonry, mat 33] architectural, materials. rnetals. mat Щ architectural. materials, sitework. mat Ц architectural.materials.thermal & moisture.mat щ architectural.materials.woods & plastics,mat

*•

[Sj Ground, mat BlMetal.mat |Я| Mature, mat [9] RayTraced_01 .mat Щ RayTraced_02. mat [53] ReflectionMaps. mat |3)skys.mat Ш) Space, mat !Й1 Stones, mat @] Wood, mat JH)прикольные материалы.mat

Ц Backgrounds, mat jSj Bricks.mat Щ Concrete, mat 3}J Fabric, mat ±1 Открыть

Имя Файла: Тип Файлов:

I Material Libraries(".mat)

Отмена

Рис. 7.9. Открытие библиотек материалов

Примечание Не забывайте применять модификатор проецирования UVW Map. Можно назначать на разные полигоны разные материалы. Для этого примените к объекту модификатор Edit Mesh, включите уровень Polygon, выделяйте нужные полигоны и назначайте на них материалы.

7.4. Практическая работа "Натюрморт" В заключение предлагаю выполнить практическую работу, в которой используются различные методы моделирования, создание и назначение материалов, а в следующих главах постановка света и визуализация. Как известно, натюрморт состоит из овощей и фруктов. Давайте рассмотрим создание нескольких объектов для будущего натюрморта.

148

Глава 7

Яблоко Моделирование Создадим яблоко методом вращения. На виде Front создайте Spine формой, напоминающей половинку яблока (рис. 7.10). Front

Рис. 7.10. Сплайн половинки яблока

Рис. 7.11. Модель яблока

Примените к этому сплайну модификатор Lathe и правильно настройте все необходимые параметры (подробнее см. главу 3). Должен получиться такой объект, как на рис. 7.11. Для создания веточки от яблока постройте примитив Cone (Конус) и согните его модификатором Bend (рис. 7.12).

Рис. 7.12. Веточка от яблока

Материал для яблока Чтобы яблоко было реалистичным, нам придется создать материал с картой. Откройте редактор материалов. Выбрав свободный слот, введите имя материала "яблоко".

Материалы с картами текстур

149

Сначала установите блики: • Specular Level = 60; П Glossiness = 40. Теперь займемся цветом яблока: откройте свиток Maps и в Diffuse (Диффузный канал) добавьте карту Bitmap, укажите путь к растровой картинке с изображением кожуры яблока (рис. 7.13). Карта для диффузного канала должна быть цветная, например красно-желтая, ее можно нарисовать в любом графическом редакторе. Затем 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. 7.14). Проверьте, что сила канала Bump не превышает 30. Материал для яблока готов. Назначьте его на объект.

Рис. 7.13. Цветная карта с изображением кожуры яблока для канала Diffuse

Рис. 7.14. Карта рельефности для канала Bump

Проецирование материала Назначив материал объекту, вы увидите, что карта неправильно расположилась на поверхности, и на текстуре образовался шов (рис. 7.15).

150

Глава 7

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. 7.16). Для веточки можно взять материал темного дерева из стандартной библиотеки материалов. Яблоко готово. Сгруппируйте его и сохраните.

Рис. 7.15. Шов на текстуре яблока

Рис. 7.16. Яблоко с материалом

Апельсин Моделирование Конечно, апельсин можно сделать из обычной сферы, но мы подойдем к делу более профессионально. Начнем с формы. На виде Front нарисуйте сплайн, по форме похожий на половинку апельсина (рис. 7.17). Заметьте, форма апельсина не сферическая. Апельсин немного вытянут по высоте и имеет на верхнем полюсе небольшое закругление. Front

Рис. 7.17. Сплайн для вращения

Материалы с картами текстур

151

Примените к нарисованному сплайну модификатор Lathe и правильно настройте все необходимые параметры. Добавьте сегментов: Segments = 30. Если забыли, как это делается, посмотрите главу 3. Должен получиться такой объект, как на рис. 7.18.

Рис. 7.18. К сплайну применен Lathe

Но это еще не все. Теперь давайте добавим складки на верхнем полюсе апельсина. Вспомним, что в 3ds max есть возможность редактировать сетку (см. главу 5). Для этого примените модификатор Edit Mesh и включите уровень подобъектов Vertex. Нам нужно приподнять несколько точек так, чтобы образовались небольшие бугорки. Лучше всего это сделать с помощью мягкого выделения. Включите флажок Ignore Backfacing, чтобы не выделялись точки с обратной стороны. В свитке Soft Selection включите флажок Use Soft Selection. Поставьте значение FaIIoff=40. На виде Тор выделите пять вертексов на девятой окружности от центра (рис. 7.19).

Рис. 7.19. Мягкое выделение Soft Selection

152

Глава 7

Рис. 7.20. Приподнятые вертексы по оси У

Щелчком правой кнопкой мыши переключитесь в видовое окно Front (чтобы не снять выделение) и приподнимите эти точки вверх по оси Y на 8—9 единиц (отображение единиц видно в числовых полях внизу окна программы). Получатся небольшие неровности на верхушке апельсина (рис. 7.20). Можно подправить бугорки, выделяя вершины и перемещая, придавая такую форму, какая вам больше нравится. Поэкспериментируйте с мягким выделением. Когда вы добьетесь необходимой формы, не забудьте снять флажок Use Soft Selection и выключить уровень подобъектов. Для того чтобы апельсин казался законченным, нужно добавить ему небольшую веточку в середину складок. Для этого постройте плоскую фигуру Star (Звезда) с параметрами: • Radius! - 35; • Radius2 = 27. Bevel Values

Рис. 7.21. Настройки модификатора Bevel

Материалы с картами текстур

153

Примените к ней модификатор Bevel. Настройте Bevel, как показано на рис. 7.21. У вас должна получиться фигурка, как на рис. 7.22. Поместите веточку в центре стяжек на апельсине. Если она получилась больше, чем нужно, то уменьшите ее размер, используя инструмент масштабирования Select and Uniform. Итак, модель апельсина готова. Но пока она еще слабо напоминает апельсин. Теперь дело за материалом.

Рис. 7.22. Веточка для апельсина

Материал для апельсина Откройте редактор материалов. Выбрав свободный слот, введите имя материала. Сначала установите блики: • Specular Level = 30; П Glossiness = 45. Диффузный цвет выберите оранжевый: RGB = 205, ПО, 10. Добавьте немного самосвечения: Self-Illumination = 30. Затем разверните свиток Maps и добавьте карту Cellular (Ячейки) в канал Bump. Вы автоматически окажетесь на уровне карты. Поставьте в свитке Cellular Parameters значение Size=3,5. Перейдите на уровень основного материала. Проверьте, что сила канала Bump не превышает 30. Для веточки нужно сделать другой материал. Выделите следующий свободный слот и введите имя материала "веточка". Сначала установите блики: П Specular Level = 30; • Glossiness = 10.

Глава 7

154

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. Поставьте в свитке Noise Parameters значение Size = 30, а в свитке Coordinates значение Tiling = 3 по всем трем осям. Перейдите на уровень основного материала. Проверьте, что сила канала Bump не превышает 30. Материалы готовы. Назначьте их на объекты. Результат должен получиться как на рис. 7.23. Сгруппируйте апельсин с веточкой. Сохраните файл.

Рис. 7.23. Апельсин

Банан Моделирование Для натюрморта двух фруктов маловато, поэтому давайте сделаем еще один. Заодно повторим замечательный метод моделирования лофтинг (описанный в главе 4). Напомню, что для лофтинга необходимо, по меньшей мере, два сплайна: путь и сечение. Начнем с первого. На виде Тор нарисуйте сплайн, как на рис. 7.24. Тор

Рис. 7.24. Путь для создания банана методом лофтинга

Материалы с картами текстур

155

В качестве сечения возьмем плоскую фигуру NGon с параметрами: • Radius - 100; • Sides = 6; • Corner Radius = 11. Примените Loft. У вас получится объект, как на рис. 7.25.

Рис. 7.25. Тело лофта

Чтобы телу лофта придать форму банана, нам понадобятся кривые масштабирования. Для этого откройте редактор Scale Deformation, щелкнув по кнопке Scale в свитке Deformation. Добавляя и перемещая точки, придайте форму кривой как на рис. 7.26.

(Q Scale Deformation(X)

& \ X

Dragtomove. Ctrl-click ot drag legion box to addtosel ЦЭ3.18

Рис. 7.26. Окно Scale Deformation. Измененная форма кривой масштабирования

Закройте редактор кривых. Форма объекта изменена, теперь этот объект похож на банан (рис. 7.27).

156

Глава 7

Рис. 7.27. Банан

Материал для банана Откройте редактор материалов. Выбрав свободный слот, введите имя материала "банан". Сначала установите блики: • Specular Level = 10; • Glossiness = 100. Добавьте самосвечения: Self Illumination = 30. Диффузный цвет оставьте без изменений. Добавьте в канал Diffuse карту Falloff. Настройте карту Falloff следующим образом: цвет Front выберите RGB = 241, 191, 9. А цвет Side выберите RGB = 119,104, 0. В общем-то, уже можно назначать материал на банан. Если хотите, можно немного усложнить материал и добавить темные точки на кожуру банана. Для этого в цвет Front карты Falloff добавьте карту Dent. Настройте карту Dent следующим образом: О Tiling X = 20,0; • Y = 0,5; О Z = 0,5; • Dent Size = 100; • Color #1 RGB = 232,186, 0; • Color #2 RGB = 121,121,121. Материал готов. Назначьте материал на объект.

Натюрморт Составьте композицию из полученных объектов (рис. 7.28). Визуализируйте сцену. Сохраните эту сцену, она вам пригодится при изучении светопостановки (см. главу 9).

157

Материалы с картами текстур iCamera01,frameO(l:l) [ • " [ • " ©• ©

X

I RGB Alpha

Рис. 7.28. Натюрморт

Пример с назначенными (рис. ЦВ8).

материалами

приведен

на цветной

вкладке

ГЛАВА 8

Съемочные камеры 8.1. Камеры В процессе создания трехмерной графики приходится уделять внимание целому ряду действий: это и создание геометрии, и рисование текстур, освещение и установка 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 не узнает, что в сцене было что-то еще — то, что визуализатор не смог 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 нашу сцену с высоты птичьего полета или с уровня пола, мы можем делать съемку с уровня глаз, выполнять панорамирование или снимать крупные и сверхкрупные планы. Камеры — это вспомогательные объекты в 3ds max, работающие как настоящие камеры, которыми мы пользуемся в жизни. Только с виртуальными камерами работать намного проще, потому что у нас нет ограничения 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

159

Съемочные камеры

этой камеры можно изменять с помощью движения мыши. Что вы уже не однократно делали, вращая и перемещая вид в окне Perspective.

Типы камерных объективов 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, проходящего в камеру. Если диафрагма объектива широко открыта, это означает небольшую апертуру, которая пускает большое количество света в камеру. И наоборот, большая диафрагма пускает меньше света в камеру. В цифровой съемке изменение диафрагмы используется при применении эффектов глубины резкости. Вообще-то по умолчанию трехмерные картинки имеют слишком четкий вид. Чтобы исправить этот недочет, нужно уделить особое внимание глубине резкости DOF (depth of field). Глубокий фокус делает все изображение резким и четким. А если уменьшить глубину резкости, то резким 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 — расстояние от объектива до объекта съемки (фокусной точки). Обычно фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. Чем короче фокусное расстояние объектива, тем больше его поле FOV (field of view) или угол зрения (angle of view). И наоборот, чем длиннее фокусное расстояние объектива, тем меньше его угол зрения. Поэтому принято называть '1-

Parameters Lensf 2 0 j ~ Sjmm tilF0V

183.974

tjdeg.

Г" Orthographic Projection

•. г Stockier ses 20mmJ 24mm 15mm j ! ! 28mrnJ 35mm 50mm i i 85mm j 135mmj 200mm L J

—

.

.

,

•

• • > , " , ;

,

—

Рис. 8.1. Выбор фокусного расстояния

Глава 8

160

объективы широкоугольными и узкоугольными (длиннофокусными). В 3ds max в настройках камер предусмотрены специальные кнопки со стандартными фокусными расстояниями (рис. 8.1).

8.2. Установка камер В 3ds max есть два типа камер: Target Camera (Нацеленная камера) и Free Camera (Свободная камера). Находятся камеры на вкладке Create в разделе Cameras (рис. 8.2).

Object Type Target

Name and Coo lr I CameraOl Рис. 8.2. Вкладка Create, раздел Cameras

Отличаются эти два типа камер лишь способом установки. Свободная камера устанавливается одним щелчком, а нацеленная — нажатием левой кнопки мыши и растягиванием для указания местоположения прицела. Как выглядит нацеленная камера, вы можете посмотреть на рис. 8.3. Настраивать нацеленную камеру удобнее. Можно выделить камеру и перемещать ее, а прицел (Target) будет оставаться на месте. Можно двигать и сам прицел (маленький кубик в конце направляющей). Когда камера установлена, необходимо включить "глаза камеры", т. е. посмотреть, какой ракурс получился. Для этого сделайте активным перспективный вид и нажмите на клавиатуре клавишу <С>, сокращение от слова Cameras. Чтобы менять фокусное расстояние камеры, выделите ее и переключитесь на вкладку Modify. Сравните, как выглядит кадр с фокусным расстоянием в 15 мм (рис. 8.4, а) и с фокусным расстоянием в 85 мм (рис. 8.4, б). Кроме фокусного расстояния, у камер есть и другие настройки, которые располагаются в свитке Parameters (рис. 8.5).

161

Съемочные камеры

Рис. 8.3. Нацеленная камера

It ч

_-

•1 -: -' • • 1

L

\1 a

6

Рис. 8.4. Фокусное расстояние: а — 15 мм, б — 85 мм Type: j Target Camera JJJ Г* Show Cone Г* Show Horizon .-Environment Ranges

I Г Show Near Range: |Ш) Far Range: j 1000,0

;] jj

r Clipping Planes ! Clip Manually Near Clip: [ Г Г Far Clip: IIC00 0

;J jj

Рис. 8.5. Дополнительные настройки камеры

J

Глава 8

162

В выпадающем списке Туре (Тип) можно выбрать тип камеры. В группе настроек Environment Ranges (Диапазоны видимости) содержатся 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 группе 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 объекты в видовых окнах и визуализироваться при обсчете. Это бывает необходимо в сложных объемных сценах (например, при визуализации интерьера помещения).

8.3. Управление камерами Когда камера установлена, и вы включили "глаза камеры", обычная панель управлением видовыми окнами изменится (рис. 8.6).

[5J [6] [7\ L8J Рис. 8.6. Панель управления окном камеры

Dolly Camera (Наезд/Отъезд камеры) — перемещает камеру по оси луча зрения к остающейся неподвижной точке цели, причем величина поля зрения не изменяется. Этот прием удобен для детального показа фрагмента видимой части сцены без изменения ее перспективы. Dolly Target (Наезд/Отъезд точки цели) — производит аналогичные действия с точкой цели, не изменяя положение камеры. Dolly Camera+Target (Наезд/Отъезд камеры и точки цели) — перемещает одновременно камеру и ее цель вдоль оси луча зрения, сохраняя постоянное расстояние между ними. Perspective (Перспектива) — производит перемещение камеры к точке цели вдоль оси луча зрения, сохраняя размер поля зрения постоянным. Чаще всего эта кнопка может использоваться для коррекции искажений изображения, связанных с большим значением FOV (Поле зрения). Roll Camera (Наклон камеры) — поворачивает камеру вокруг оси луча зрения, задавая поворот изображения от 0 до 360°.

Съемочные камеры

163

4. Zoom Extents АН (Сцена целиком) — подбирает оптимальный масштаб во всех видовых окнах, кроме окна камеры. 5. Field-of-View (Поле зрения) — задает изменение ширины поля зрения, оставляя положение камеры и цели постоянными. При больших (близких и больших 90°) значениях этого параметра происходят сильные искажения перспективы. 6. Truck Camera (Слежение камеры) — перемещает камеру совместно с точкой цели параллельно плоскости поля зрения, сохраняя неизменным угол зрения и расстояние от камеры до цели. 7. Orbit Camera (Вращение камеры по орбите) — производит поворот камеры вокруг точки цели, не изменяя величины 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) — аналогично поворачивает точку цели вокруг камеры, выполняя круговую панораму трехмерной сцены. 8. Maximize Viewport Toggle (Развернуть окно на весь экран).

8.4. Настройка глубины резкости. Эффект Depthof Field Если необходимо сосредоточить внимание зрителя на каком-то определенном объекте сцены, можно воспользоваться эффектом Depth of Field, который изменяет глубину резкости. Резким останется лишь та часть кадра, которая попадает в фокус, а остальное изображение будет размыто. В качестве примера возьмем шахматную доску с фигурами. На рис. 8.7 представлена картинка, которая получается при простой визуализации. Все фигуры прорисованы с одинаковой резкостью. Если применить эффект Depth of Field, то можно оставить резкость только у одной фигуры, а остальные размыть (рис. 8.8). Таким образом внимание зрителя невольно фокусируется на центральной фигуре. Последовательность применения эффекта Depth of Field: 1. Установите камеру, подберите подходящий ракурс. 2. Выполните команду из главного меню Rendering — Effects. 3. В открывшемся окне нажмите кнопку Add (Добавить). 4. Выберите эффект Depth of Field и нажмите ОК. 5. Появится свиток Depth of Field Parameters с настройками эффекта (рис. 8.9).

164

Глава 8

Рис. 8.7. Простая визуализация, все фигуры с одинаковой резкостью

Рис. 8.8. Применен эффект Depth of Field

6. Нажмите кнопку Pick Cam (Указать камеру) и щелкните по камере в любом видовом окне. 7. Нажмите кнопку Pick Node (Указать центр фокусировки) и щелкните по объекту в любом видовом окне. 8. Визуализируйте сцену.

Съемочные камеры

165 вв Environment and Effects E nvifonrnent ; E ff ecU i Effects Depth of Field Parameters Affect Alpha г CamerasPick Cam. r Focal Point - |

№ Focal Node

С Use Camera

I : j I Pick Node Focal Parameters1 I 1 j

Ноге Focal Loss I10.0 Vert Focal Loss Focal Range

j [

<*" Use Camera

* Custom

Focal Limit

I

;j

|ТоХ" t] 1100.0' j] p o F |j

j

Рис. 8.9. Свиток Depth of Field Parameters

Параметры эффекта Depth of Field Раздел Focal Point (Точка фокусировки) имеет два переключателя: • Focal Node (Центр фокусировки) — позволяет указать объект, который будет играть роль центра фокусировки. Для выбора объекта нужно нажать кнопку Pick Node и щелкнуть по объекту в любом видовом окне. • Use Camera (Использовать камеру) — использует фокусное расстояние камеры, имя которой выбрано в списке раздела Cameras (Камеры). Раздел Focal Parameters (Параметры фокусировки) тоже имеет два переключателя. Первый из них Custom (Специальные) позволяет настроить глубину резкости, используя счетчики, расположенные далее. Параметры Horiz Focal Loss (Расфокусировка по горизонтали) и Vert Focal Loss (Расфокусировка по вертикали) задают степень расфокусировки, применяемую к изображению в горизонтальном и вертикальном направлениях, в диапазоне от 0 до 100%. Можно включить кнопку с изображением замка, тогда значения в этих двух счетчиках будут равными.

166

Глава 8

Параметр Focal Range (Диапазон фокусировки) задает расстояние от центра фокусировки, в пределах которого объекты будут оставаться в фокусе. Параметр Focal Limit (Предел расфокусировки) задает расстояние от центра фокусировки, на котором будет достигнуто максимальное значение расфокусировки. Чтобы включить режим воздействия эффекта расфокусировки на альфа-канал (канал прозрачности), нужно установить флажок Affect Alpha. Пример использования эффекта Depth of Field можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВ9).

ГЛАВА 9

Источники света 9.1. Стандартные источники света Самым сложным и самым долгим этапом в создании ЗЭ-графики является светопостановка. Этому можно посвятить целую книгу. Я постараюсь в рамках одной главы изложить самую необходимую информацию для того, чтобы вы могли поставить свет в своей сцене. Так как в процессе прочтения этой книги вы научились создавать небольшие детализированные сцены, то и правила постановки света будут касаться этих сцен. Мы рассмотрим основное правило освещения близких ракурсов с помощью трех стандартных источников. Этот способ называется метод треугольника. Источники света — это вспомогательные объекты 3ds max, 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 Default Lighting. Как только вы поставите хотя бы один источник света, Default Lighting выключится. Все источники света расположены на вкладке Create в разделе Lights (рис. 9.1). Типы источников света: • Omni (Всенаправленный) — источник света, располагающийся в точке и излучающий во всех направлениях трехмерного пространства сцены. Такой осветитель еще называют точечным. • Target Spot (Нацеленный прожектор) — источник света, располагающийся в точке и излучающий свет в виде конуса или пирамиды с вершиной в точке излучения. У такого прожектора есть прицел Target, задающий направление лучей.

168

Глава 9

Object Type Target Spot j Free Spot ; Target Direct! Free Direct ! Qrnni Skylight I VRayLight i mr Area Omni] mr Area Spot Рис. 9.1. Раздел Lights

• Target Direct (Нацеленные параллельные лучи) — аналогичный предыдущему источник света, излучаемый не точкой, а плоскостью. Такой осветитель можно представить в виде параллелепипеда или цилиндра. П Free Spot (Свободный прожектор) — источник света, аналогичный нацеленному прожектору, но без точки цели. Направление светового луча изменяется вращением осветителя. П Free Direct (Свободные параллельные лучи) — аналогичный предыдущему источник света, излучающий не из точки, а из плоскости (как Target Direct). • Skylight (Небесный свет) — свет, испускаемый небесным куполом. Чтобы построить источник света в сцене, щелкните по кнопке с названием источника, затем расположите курсор в видовом окне (обычно используется окно Тор) и выполните щелчок левой кнопкой мыши. Описанный способ справедлив для всех осветителей, кроме типов Target, для которых необходимо вместо щелчка выполнить нажатие левой кнопки мыши и, перемещая ее, указать положение точки цели, а только потом отпустить. После построения сделайте один щелчок правой кнопкой мыши, чтобы выйти из режима построения. Для рассмотрения основных свойств источников света создайте простую сцену как на рис. 9.2. Постройте Box, расположите на нем Sphere. На виде Front из правого верхнего угла на сферу направьте нацеленный прожектор Target Spot. Включая и выключая тот или иной из параметров (перечисленных в следующем разделе), визуализируйте сцену, потому что только при визуализации можно оценить освещение. В видовых окнах освещение показывается неточно, теней не видно.

169

Источники света

Рис. 9.2. Вид Front, источник Target Spot направлен на сферу немного под углом

Параметры стандартных источников света Все стандартные источники света имеют аналогичные настройки. Рассмотрим их на примере. Target Spot. Выделите этот источник и переключитесь на вкладку Modify. Самый первый свиток General Parameters содержит основные настройки источника света (рис. 9.3). General Parameters • Light Type ]J . -!"• '•——•••••—• -—r 1^ On j Spot jj I 17 Targeted ^ :

580,026cm И ; jI

Shadows-

11

Use IГ"ShОпГ" adow M apGlobal Settings!! —-—г

Exclude..

I

Рис. 9.З. Свиток General Parameters

• On (1) — включение/выключение источника света в случае, когда источник надо отключить, не удаляя его при этом из сцены. П Targeted (2) — включение/отключение прицела. П Флажок On (3) раздела Shadows — для включения и выключения тени.

170

Глава 9

О Тип теней имеет значение, если тени включены: • Shadow Map (4) — самые простые тени, очень высока скорость расчета, но не учитывается прозрачность объектов; • Ray Traced Shadows — более совершенный метод расчета, но требует больше времени. Объекты имеют всегда четкие и немного рваные края. Учитывается прозрачность объектов; • Adv Ray Traced — похож на предыдущие, но можно сглаживать край в разумных пределах. Требует больше времени; • Area Shadows — самые качественные тени, полностью учитывающие все возможные тонкости (включая физический размер источника света). Единственный способ получить абсолютно реалистичную тень от объекта. Требует огромных затрат времени; • Mental Ray Shadow Map — тени для использования дополнительного модуля визуализации mental ray, встроенного в 3ds max. П Кнопка Exclude (5) — позволяет исключить из освещения или отбрасывания теней любой объект сцены. При нажатии на эту кнопку открывается дополнительное диалоговое окно, в котором можно выбрать объекты для исключения (рис. 9.4).

Exclude /Include Scene Objects; В ох01

* Exclude Г Include i f* Illumination , <"" Shadow Casting L*

__J

Cleat

Г" Display Subtree Г" Case Sensitive Selection Sets

Both

OK

|

Cancel

Рис. 9.4. Окно Exclude/Include объектов из освещения и отбрасывания теней

171

Источники света

Для того чтобы исключить объект, выделите его в левом поле и щелчком по верхним стрелкам перебросьте его в правое поле. Над правым полем есть переключатель, который позволяет исключить только из освещения (Illumination), только из отбрасывания тени (Shadow Casting) и из того и другого одновременно (Both). Если нужно вернуть объект в освещенное состояние, перебросьте его обратно в левое поле щелчком по нижним стрелкам. - Intensity/Colot/Attenuation Multiplier 11,0 Decay Type: | None 7J J\ Jj Start 140,0

;1 Г" Show

г Near Attenuation — Г Use Start I Г" Show r Far AttenuationГ Use Start: [ Щ "Show End: 1200,0

tj

Рис. 9.5. Свиток Intensity/Color/Attenuation

Следующий свиток содержит настройки интенсивности света, он так и называется, Intensity/Color/Attenuation (рис. 9.5): • Multiplier ( 6 ) — мощность света, измеряется в абстрактных единицах (множителях); • окно оттенка света (7) — обычно остается белым; • раздел Decay — спадание. По умолчанию тип спадания (8) стоит None (нет спадания). В таком случае источник светит бесконечно далеко, без уменьшения мощности света с расстоянием. Для освещения ближних ракурсов это неважно, а вот для постановки света в интерьерах играет огромную роль в общей освещенности сцены. Поэтому в интерьерах у источников обычно ставится спадание Inverse (обратно пропорциональное расстоянию) или Inverse Square (обратно пропорциональное квадрату расстояния); • раздел Near Attenuation (9) — ближнее затухание света (в начале конуса света). Актуальные параметры при использовании эффекта объемного света: • Use — Включить\Выключить затухание; • Show — показывать дальность затухания, при снятом выделении;

Глава 9

172 • Start — начало затухания; • End — конец затухания;

• раздел Гаг Attenuation (10) — дальнее затухание света (в конце конуса). Аналогичен предыдущему. Свиток Spotlight Parameters есть только у источника Spot. В этом свитке можно задать размеры конуса света (рис. 9.6). Параметр Hotspot (Горячее пятно) определяет размер внутреннего конуса, в котором освещенность составляет 100%. А параметр Falloff (Спад освещенности) задает размер внешнего конуса. Чем больше разница между этими двумя значениями, тем переход от света к тени мягче, и наоборот. Измеряются эти параметры в градусах верхнего угла конуса. Advanced Effects Affect Surfaces: jTTj Contrast: J 0,0

Spotlight Parameters

г Light Cone — -; | Г" Show Gone |~ Overshoot! i Hotspot/Beam: j 43,0 I FaUofrVFieldpS <* Circle <* Rectangle 'Aspect I: .•:'

tJBifri :•:• Fii

Рис. 9.6. Свиток Spotlight Parameters

tj

[ЩSoften Diff. EdgKpUi t] } 13| p Diffuse P Specular [' '

Г" Ambient Only

! r~Projector Map: - — Map: Nor

Рис. 9.7. Свиток Advanced Effects

Дополнительные настройки, которые могут пригодиться при постановке света, находятся в свитке Advanced Effects (рис. 9.7): • Contrast (11) — контраст в освещенности, обычно ставится значение 0; • Soften Diff. Edge (12) — смягчение краев света, образующихся при пересечении с другим источником, оптимальный вариант значения 50; • Diffuse (13) — включает освещенность объекта (если флажок снять, то объект будет черным); D Specular (14) — включает блики на объекте от источника света. При постановке отраженного света флажок снимается; П1 Projector Map (15) — карта прожектора. Позволяет добавлять чернобелое изображение (карту) для имитации сложного луча света (например, свет, проходящий через жалюзи или через листву деревьев). Наиболее важные настройки теней находятся в свитке Shadow Parameters (рис. 9.8): • Color (16) — цвет тени; • Dens. (17) — плотность тени.

173

Источники света

Shadow Parameters л,- 0 bjectShadows: 116 | Color:! I Dens. ГПО i

Map:

Nbne

| Г" Light Affects Shadow Color ц,

„

, , .".

,.„_

«

[-Atmosphere Shadows:-

! Г On

Opacity; j 100,0 ^ j ;

Color Amount: 1100,0

tj

Рис. 9.8. Свиток Shadow Parameters

9.2. Постановка света в ЗОграфике Освещение — чрезвычайно важный аспект, который надо тщательно обдумывать при проектировании как реалистичных, так и стилизованных работ. Это не только способ 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 метод, который поможет вам расставить источники правильно.

Метод треугольника Очень часто применяется метод расстановки осветителей треугольником. Этот метод освещения используется не только в трехмерной графике, но также в кино, фото и театральном деле. Во многих случаях такая расстановка, еще называемая трехточечной, служит основой для создания более сложных осветительных систем. Чаще всего этот метод используется, когда надо осветить отдельный объект или компактную группу объектов, и может быть с успехом использован при работе с программами трехмерной графики. Базовая расстановка содержит три осветителя: ключевой, заполняющий и обратный. Каждый из этих световых источников решает свои задачи. Расположение всех трех источников изображено на схеме (рис. 9.9). Обратите внимание, что на схеме показан вид Тор.

174

Глава 9 Top

3. Обратный свет

2. Заполняющий свет

1. Ключевой свет

Рис. 9.9. Метод треугольника, вид Тор

Пример постановки света Рассмотрим метод треугольника на примере освещения одного объекта. Например, груши (рис. 9.10). На рисунке груша освещена светом по умолчанию Default Light. Попробуем сделать картинку более "живой", включив три источника света.

Ключевой свет Ключевой свет, как видно из названия, является основным осветителем сцены. Обычно этот световой источник ставят в сцене первым. Чаще всего это прожектор Target Spot. Его мощность Multiplier равна 1, он отбрасывает тени, дает блики. Как видно на рис. 9.11, одного источника недостаточно, потому что с теневой стороны появился провал — не видно левую нижнюю часть объекта. Это происходит из-за того, что в реальном мире поверхности отражают свет, а стандартный рендер 3ds max этого делать не умеет. Следовательно, нам придется самим смоделировать свет, который должен был отразиться от поверхности и осветить грушу с теневой стороны. Для этого ставится второй источник.

175

Источники света

Рис. 9.10. Груша освещена светом по умолчанию

Рис. 9.11. Объект, освещенный ключевым светом

Заполняющий свет Второй световой источник— заполняющий. Главная роль этого света — ослабить контраст и выявить детали, находящиеся в тени объекта. Заполняющий свет должен быть слабее и располагаться на противоположной стороне от ключевого (рис. 9.12). Обычно в качестве заполняющего света ставится лампочка (Omni) мощностью 0,2—0,5. Этот источник не должен отбрасывать теней и не должен давать бликов на объекте. Чтобы не было бликов, снимите флажок Specular (см. рис. 9.7).

Глава 9

176

Рис. 9.12. Объект, освещенный ключевым и заполняющим светом

Обратный свет В общем, можно было бы остановиться и на двух источниках света. Но чтобы передать объем объекта, ставится еще один источник — источник обратного света. Иногда его еще называют контровым или силуэтным. Он имеет две главные задачи. Во-первых, он добавляет глубины к сцене, отделяя объект переднего плана от фона, что является важной задачей, если фон достаточно сложно организован. Во-вторых, этот осветитель используется для того, чтобы осветить контуры объекта. Обратный свет обычно располагается позади и выше объекта и направлен точно против камеры. Чаще всего его мощность выше, чем заполняющего и ключевого (Multiplier назначается равным 1,3—1,6). Тени и блики отключены. И еще одна важная деталь. Чтобы на поверхности не было лишних световых пятен, ее нужно исключить из освещения кнопкой Exclude (см. рис. 9.3). На рис. 9.13 объект освещен тремя источниками света. Сравните этот рисунок с рис. 9.10, на котором свет по умолчанию. Разница очевидна. Эти три источника являются сердцевиной треугольной расстановки осветителей и базой для создания более сложных систем освещения (на цветной вкладке рис. ЦВ10). 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. Вызвать это окно можно через главное меню Tools — Light Lister. Можно менять свойства источников непосредственно в этом окне (рис. 9.14).

177

Источники света

Рис. 9.13. Объект, освещенный тремя источниками

Cong timao tin

Refresh :

S All LighU Г Selected Lights С General Settings

Light. Standard Lights On Name

Multiplier

& ISpolffl IP fOmnEi

JTO :[ j | f? |flaylrace Shadow jj] F^ ~\Ш SiPf. г]Г"Г •.IP"?!}"0"8 |U3 i l l 1Г linadowlTap 3 1512 :![Т35 :!рЯ ; : Г р :JfT jliNone

|Spot02

|ZB

Color Shadows

J)

MapSize Bias

Г [ShadowMap

Sm.flangeTransp.lnt

Qual.

•Irrr-;

Decay

;j|None

Stan

J

Рис. 9.14. Окно настройки источников Light Lister

9.3. Другие способы освещения Важно понимать, что описанный метод вовсе не единственно верный. Ключевой источник — совсем не обязательно основной свет сцены, а заполняющий или обратный могут и вовсе отсутствовать. Стандартный треугольник — всего лишь база для построения сложных расстановок осветителей. Приведу некоторые из наиболее часто используемых способов освещения: фронтальное, боковое, обратное и высококонтрастное.

Фронтальное освещение Фронтальное освещение (рис. 9.15) встречается весьма часто и очень похоже на базовую треугольную расстановку. В этом случае ключевой источник света ставится примерно там же, где и камера, и освещает объект со стороны зрителя. Тени от объектов отбрасываются назад. Если применяется фронтальное освещение, то есть опасность, что ваша сцена будет выглядеть пло7 3ак. 1195

178

_______

Глава 9

ской по причине отсутствия переходов от света к тени на объекте. Поэтому лучше размещать свет хотя бы под небольшим углом к оси камеры.

Рис. 9.15. Фронтальное освещение

Боковое освещение Боковое освещение (рис. 9.16) характеризуется тем, что основной источник света располагается слева или справа от объекта (перпендикулярно к оси

Рис. 9.16. Боковое освещение

179

Источники света

камеры). Такой способ хорошо подчеркивает контур объекта, но должен применяться аккуратно, чтобы не получить "односторонней" композиции, т. к. тени при таком способе освещения получаются длинными, а все объекты сцены освещены с одной стороны.

Обратное освещение Обратное (силуэтное) освещение (рис. 9.17) существенно отличается от стандартных способов, описанных ранее. В то время как фронтальное и боковое освещение призвано обратить внимание зрителя на текстуру и объем объекта, обратное подчеркивает его силуэт. Объекты, а особенно персонажи, освещенные таким образом, часто имеют таинственный или страшный вид.

Рис. 9.17. Силуэтное освещение

Высококонтрастное освещение Высококонтрастное освещение — это 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. 9.18 используется источник света, освещающий объект с одной стороны, вторая же почти полностью затененная, подчеркнута с помощью обратного света. Картинки по этой теме можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВ11).

Глава 9

180

Рис. 9.18. Высококонтрастное освещение

Освещение сцены из нескольких объектов Чаще всего в композицию входит несколько объектов. Откройте сцену "Натюрморт", создание которой было рассмотрено в 7 главе. Придерживаясь следующих советов, поставьте свет. 1. Освещение любой сцены начинается с ключевого источника. Расположите его таким образом, чтобы было видно отбрасываемые тени, но чтобы они не были слишком длинными. Лучше всего использовать Target Spot. Установите его не точно сверху, а немного под углом к сцене (см. рис. 9.2). 2. Вторым моделируется заполняющий свет. В качестве этого источника обычно используется Omni с мощностью 0,2—0,5. Можно источник заполняющего света ставить немного ниже всей сцены, он будет светить через объекты, т. к. тени не включаются. Не забудьте выключить опцию отображения бликов Specular для этого источника (см. рис. 9.7). 3. В последнюю очередь ставится обратный свет, обычно это Target Spot. Для большой сцены одного источника обратного света может быть мало, поэтому их ставится 2 или 3. Для того чтобы не получались засветы, используется возможность исключения объектов из освещения Exclude (см. рис. 9.3). Из всех контровых источников исключается поверхность, на которой лежат объекты, иначе на ней будут лишние световые пятна. На рис. 9.19 приведен пример освещения сцены натюрморта с использовани-

Источники света

181

ем четырех источников (один ключевой, один заполняющий и два контровых).

Рис. 9.19. Освещение сцены из нескольких объектов с помощью 4-х источников

Чему стоит уделять внимание при постановке света 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 резкого света приведен на рис. 9.19. Создать мягкий свет стандартными источниками намного сложнее. Тени при мягком свете рассеяны, а граница перехода от световой области к теневой менее отчетлива. Для имитации мягкого света рекомендуется увеличивать область спада Falloff (см. рис. 9.6). По умолчанию угол внутреннего конуса HotSpot (Горячее пятно) составляет 43°, а угол внешнего конуса 45°. Таким образом, получается очень резкая граница перехода от света в тень (рис. 9.20). Если же уменьшить HotSpot, a Falloff увеличить, то граница перехода станет шире (рис. 9.21).

Глава 9

182

Рис. 9.20. Резкая граница перехода от света к тени

Рис. 9.21. Мягкая граница перехода от света к тени

Чтобы сделать мягкую тень, нужно выбрать тип тени Shadow Map (см. рис. 9.3). А в настройках этого типа теней есть специальный параметр размытости Sample Range. Находится этот параметр в свитке Shadow Map Params (рис. 9.22). I-

Shadow Map Params

Bias: ГПО

|;

i | Size:f512

Sample Range:JT5

tj

Г" Absolute Map Bias Г~ 2 Sided Shadows Рис. 9.22. Свиток Shadow Map Params

Sample Range — это радиус размытости тени в пикселах карты. По умолчанию он равен 4. Поставьте этому параметру значение, например, 30. Визуализируйте сцену и посмотрите на результат (рис. 9.23). Получилась тень с мягким краем, что более подходит для мягкого света.

Рис. 9.23. Тень с мягким краем

183

Источники света

Качество теней Иногда, при использовании типа теней Shadow Map (Карта теней), в силу свойств этого метода тени получаются зазубренными. Чтобы исправить эту ситуацию, нужно увеличить размер карты. Делается это в свитке Shadow Map Params (см. рис. 9.22) с помощью параметра Size (Размер). По умолчанию размер равен 512, но не всегда этого значения достаточно для получения гладкой тени. Если при визуализации тень выглядит зазубренно (рис. 9.24), то увеличьте значение Size до 1000.

Рис. 9.24. Тень с зазубренным краем

Проецируемый рисунок С помощью черно-белого изображения (карты) можно превратить источник света в прожектор. Например, если изображение листа (рис. 9.25) добавить в источник, то получится очень интересный эффект (рис. 9.26).

Рис. 9.25. Карта прожектора

Рис. 9.26. Освещение с картой прожектора в источнике

Таким образом имитируется свет, проходящий через жалюзи или листву деревьев. Чтобы добавить карту прожектора, нужно в свитке Advanced Effects

184

Глава 9

(см. рис. 9.7) щелкнуть по кнопке None и указать путь к файлу с изображением.

Окраска света Это свойство источника света (см. рис. 9.5) позволяет создать определенное настроение у зрителя, а иногда даже меняет смысл визуализируемой сцены. В сцене могут быть использованы различные источники света с разной окраской, например свет от свечи и свет от фонаря. Благодаря использованию подходящей окраски для каждого имитируемого источника света, визуализируемые объекты приобретают более реалистичный вид. Это лишь основные настройки и свойства стандартных источников света, но при правильном применении вы сможете создать красивое изображение. Не жалейте потратить время на установку света, это всегда длительный процесс, но результат стоит потраченных усилий. Со светом картинка "оживает" и становится намного интереснее.

ГЛАВА 1 0

Визуализация Вот наконец-то мы добрались до заключительного этапа работы с трехмерной графикой — визуализации сцены. Конечно, в процессе создания сцены мы проводили быструю визуализацию, но для окончательной картинки зачастую нужно менять настройки, которые включены по умолчанию. Для выполнения чистовой визуализации нужно подобрать размер выходного изображения, правильно сохранить полученную картинку и т. п. О настройках чистовой и черновой визуализации и пойдет речь в этой главе.

10.1. Настройки визуализации Окно настроек визуализации вызывается через главное меню Rendering — Render, кстати говоря, часто визуализацию так и называют — рендеринг. Основные настройки располагаются на вкладке Common (рис. 10.1). Перед выбором этой команды следует активизировать требуемое видовое окно (обычно это окно перспективного вида или камеры), хотя есть возможность задать его позднее. Рассмотрим основные настройки этого окна: 1. В разделе Time Output (Временной интервал вывода) содержатся переключатели установок кадровых интервалов визуализируемой сцены, шага кадров и некоторые другие установки, необходимые при рендеринге анимации. Для визуализации статичной сцены необходимо выбрать переключатель Single (Единичный), который включает режим обсчета текущего кадра. 2. Раздел Output Size (Размер изображения) контролирует размер визуализируемых кадров. Выпадающий список стандартных наборов видео-, кино- и фотостандартов позволяет выбрать требуемые величины: Width (Ширина), Height (Высота) и Image Aspect (Пропорции изображения), а также

186

Глава 10

Pixel Aspect (Пропорции пиксела). Пункт Custom (Пользовательский) из выпадающего списка позволяет вручную устанавливать любые значения параметров в счетчиках Width и Height или устанавливать их щелчком по кнопкам с предложенными размерами (320x240; 640*480; 720x486; 800x600). ©Render Scene: Default Scanline (tenderer Render Elements

Raytracer

Advanced Lighting Renderer

Common Parameters m

• Time Output

1. Текущий кадр

- -*

® Single

-~

—

Every Nth Ftame:

(* Active Time Segment: 0 To 100

С Range: fO

${ To j 100

File Number Base: <* Frames ji,3,5-12 • Output Size ----- "-' [custom ""_£) Apertute Width(mm):

2. Размеры |—i \ изображения J—i/

Width:

Щ5

:J

3?O<240_| _ _ ^ _ j |

Height

[240

t|

640i<46O''| 8Ш»600_J\

Image Aspect:! 1.333 Cj 8 j

Pixel Aspect: )TJ

tj 8 j i

^Atmospherics

Г Render Hidden Geometry

R7 Effects

Г" Area Lights^Shadows as Points

I 1^ Displacement

Г* Force 2-Sided

I Г Video Color Check Г" Super Black Г Render to Fields г Advanced Lighting | f ? Use Advanced Lighting

•

•

1 Г™ Compute Advanced Lighting when Required г Render Output

3. Сохранение i изображения в файл *

Production

Preset р Ш Render

Г ActjveShade Viewport: jLeft

4. Выбор видового окна I

5. Начать визуализацию I

Рис. 10.1. Диалоговое окно Render Scene, вкладка Common

Визуализация

187

3. Раздел Render Output (Вывод визуализации) позволяет указать путь к файлу, в котором будет сохранена визуализируемая картинка. Щелчок по кнопке Files (Файлы) вызывает диалоговое окно Render Output File, в котором следует выбрать каталог на диске, имя и графический формат сохраняемого файла. Флажок Save File (Сохранить файл) выполняет сохранение результатов обсчета на диск в файл с выбранным именем. Если его снять, то автоматическое сохранение изображения в файл производиться не будет. Этой возможностью пользуются при чистовой визуализации, когда уже подобран ракурс, устранены все недочеты. Тогда пользователь может поставить компьютер на визуализацию, а сам пойти пить кофе, не волнуясь за свою картинку. При черновых (пробных) визуализациях эта настройка не нужна. 4. В выпадающем списке Viewport можно выбрать требуемое видовое окно для визуализации. 5. Кнопка Render запускает процесс визуализации.

10.2. Окно Framebuffer При визуализации просчитанный кадр отображается в специальном окне, которое называется Framebuffer (Кадровый буфер) (рис. 10.2).

Рис. 10.2. Окно Framebuffer

В заголовке кадрового буфера содержится название видового окна, из которого была произведена визуализация, и в скобках текущее отображение масштаба изображения.

188

Глава 10

Ниже заголовка расположена небольшая панель инструментов. Самыми необходимыми являются первые две кнопки (рис. 10.2). Для сохранения изображения из кадрового буфера предназначена кнопка Save Bitmap [У]. Щелчок по этой кнопке вызывает стандартное диалоговое окно Browse Images for Output. В нем следует выбрать каталог на диске, имя и графический формат сохраняемого файла. Кнопка Clone Virtual Frame Buffer Йй| необходима для создания окна-клона. Щелчок по этой кнопке создает копию текущего буфера кадров с его содержимым. Это бывает необходимо для доступа к предыдущим результатам визуализации при настройке материалов, освещения, ракурсов камеры и т. п.

10.3. Изменение фона Environment and Effects По умолчанию при визуализации фон получается черным. Это, конечно, далеко не всегда подходит. Чтобы изменить фон, необходимо открыть специальное диалоговое окно через команду главного меню Rendering — Environment или с помощью горячей клавиши — цифры 8. Вообще-то слово Environment принято переводить как "окружающая среда", но проще и понятнее для восприятия слово фон. Чтобы поменять цвет фона, необходимо щелкнуть по черному прямоугольнику с названием Background Color (рис. Ю.З) и выбрать любой цвет. Когда вы визуализируете сцену, то увидите, что фон изменился (рис. 10.4, а).

fg) Environment end Effects Environment i Effects Common Parameters

Background: Color; фон

Environment Map: •тебе"

Global Lighting: Tint:

Г+

Use Map / ~ j карта Ambient:

Exposure Control Atmosphere Рис. 10.3. Окно Environment and Effects

Визуализация

189

Можно в качестве фона взять любое растровое изображение (карту). Для этого щелкните по кнопке None и укажите путь к файлу с изображением фона. При визуализации вместо фона будет расположено растровое изображение (рис. 10.4,6). © P e r s p e c t i v e , frame О (1:1)

[•[•

€ Ш X j RGB Alpha

3

а

б Рис. 10.4. а — цвет фона, б — карта фона

Но вы должны помнить, что это всего лишь фон, он неподвижен, и на нем тени не отображаются.

10.4. Визуализация отражающих и преломляющих материалов Наверняка вы уже успели заметить, что при визуализации стекла или зеркала время рендеринга значительно увеличивается. Чтобы при черновых визуализациях ускорить процесс, можно изменить настройку глубины трассировки. Для открытия окна с настройками выполните команду главного меню Rendering — Raytracer Setting, откроется окно Render Scene на вкладке Raytracer. Необходимые настройки находятся в свитке Raytracer Global Parameters (рис. 10.5).

Черновая визуализация Управление трассировкой позволяет значительно сэкономить время за счет разумного компромисса между качеством рендеринга и его скоростью. Первый и самый важный параметр это Maximum Depth — глубина трассировки. Для черновой визуализации рекомендуется поставить значение этого параметра 3 или 4.

Глава 10

190 I (t) Render Scene: Default Sconlme Renderer Cownon Rehdewi Reodei Elements Advanced Lighting Raytiacer Rayttacet Global PatamctctS 'Ray Depth Control-- ~~V ^ Maximum Depth 19

tj

Соки to use at Max. Depth г

Cutoff Threshold | Щ ~ i\

$Р**У- И М * Background

r Global Ray AntiaBasei On: Г 5ЯЯЯЕНЙ

г-Global Raytrsce Engine Options-j F Enable Rayttacing F Enable Self Reflect / Refract j F Rayttace Atmospherics F Reflect/ Refract Material IDs j ! ] F Renda objects inside rayliaced objects | F Rendeiatrriospheiictimideiaytraced objects. F Enable Cotor Density / fog Effects I Accefetation Controls j |~* Show Piogiess Dialog

Exclude... , f

Show Messages

Reset «* Pjoduction

Preset: I

-

Г ActiveShade Viewpott [PerepecTive

-Гт] j H Si

Рис. 10.5. Свиток Raytracer Global Parameters, установка глубины трассировки и антиалиазинга

Параметр Cutoff Threshold (Порог отсечения энергии) по умолчанию 0,05 — это вполне подходящее значение для любых задач, его изменять не нужно. Флажок в разделе Global Ray Antialiaser (Антиалиазинг) для черновой визуализации обязательно нужно отключить, это уменьшит время визуализации как минимум в полтора-два раза. Параметр Enable Self Reflect / Refract иногда можно выключать, чтобы исключить отражения и преломления объекта самого в себе (помогает при сложной геометрии).

Чистовая визуализация Для чистовой визуализации все опции активируются и параметры увеличиваются. Для параметра Maximum Depth (Глубина трассировки) при чистовой визуализации рекомендуется значение от 9 до 11. Параметр Cutoff Threshold

Визуализация

191

(Порог отсечения энергии) оставьте 0,05 (можно 0,02). Обязательно установите флажок в разделе Global Ray Antialiaser (Антиалиазинг), иначе будут зазубренности на краях объектов. И еще одна очень важная настройка. При использовании в сцене стеклянных и зеркальных материалов рекомендуется для чистовой визуализации включать суперсэмплинг, для этого поставьте флажок Enable Global Supersampler (рис. 10.6), который находится на вкладке Renderer. • ©Render Scene: Default Scanline Renderer Render Ee l ments Raytracer Advanced Lighting Г Rendeier

Сотпйп

Default Scanline Rendeiet r Option*:——— P Aulo-Reflect/Rehaet and Mirrors JI7 Mapping Г" Force Wireframe I P? Shadows j Г Enable SSE

Wire Thickness:

! r Antialiasing; — f5" Antialiasing

11,0

j!

Filterс [Area

j|7 Filter Maps I Computes Antialiasing using a •! variable size area fitei.

FBerSize: П Т

GlofaalSupeiSampling -Г" Disable аЯ Samplers Р*кЕпаЫе Global Supeisamplei

SupeisampleMaps

[jMW 2.5 Star ! 5 samples, star pattern ® Production

Preset!

—

Г ActiveShade Viewport (Perspective

*t 3

§j

Reficlet

Рис. 10.6. Свиток Default Scanline Renderer, включение суперсэмплинга

Тени для прозрачных материалов Особое внимание следует уделять теням при использовании прозрачных материалов, например стекла. Для черновой визуализации тип теней можно ставить Shadow Map, потому что это самые быстрые по времени просчета тени. Но результат визуализации выглядит неправдоподобно. Посмотрите на рис. 10.7: тени от стеклянной вазы непрозрачные.

192

Глава 10 ©Perspective, frame 0 (1:1)

Рис. 10.7. Непрозрачные тени (Shadow Map)

При черновой визуализации это не страшно, но вот для итоговой картинки тип теней рекомендую сменить на Ray Traced Shadow. Время визуализации при этом увеличится, но зато результат будет более реалистичным (рис. Ю.8). Сравните тени от стеклянной вазы на рис. 10.7 и 10.8. Конечно же, на последнем рисунке тени выглядят лучше, потому что учитывают прозрачность и непрозрачность объектов. © Perspective, frame О (1:1)

Рис. 10.8. Прозрачные тени (Ray Traced Shadow)

Пример визуализации вазы с разными тенями можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦЕЛ 2, а, б).

ГЛАВА 1 1

Эффекты в 3ds max При визуализации в 3ds max есть возможность добавлять различные эффекты, из которых можно выделить две основные группы: атмосферные и линзовые. Особенность эффектов заключается в том, что видны они только на визуализированной картинке, а в видовых окнах их нет. Начнем с атмосферных эффектов, к которым относятся огонь, туман и объемный свет.

11.1. Огонь Для добавления этого эффекта необходимо создать габаритный контейнер (Gizmo) для атмосферных явлений и заполнить его огнем. Делается это следующим образом.

Ш\ Т Для создания Gizmo на вкладке Create щелкните по кнопке Helpers (Вспомогательные объекты). Выберите в выпадающем списке группу Atmospheric Apparatus (Объекты для атмосферных эффектов).

i*> v «<», Standard Standard Csasm ea rb tah A e m y ltoM Ha ec ds M a n p i u a l r s P a rtc iL e l97F o lw V R M reactor

194

Глава 11

Нажмите кнопку SphereGizmo (Сферический Гизмо) и постройте его на виде Тор. Гизмо получится круглым, а пламя огня имеет вытянутую форму. Поэтому возьмите инструмент масштаба и масштабируйте гизмо только по оси Y на виде Front.

Если вы моделируете пламя свечи, то гизмо можно оставить эллипсоидной формы. А если необходимо сделать пламя, например, в камине, то можно в параметрах гизмо включить флажок Hemisphere (Полусфера).

- Sphere Gzimo Parameter

|-:. Atmospheres&Effects В свитке Atmospheres & Effects, предназначенном для добавления специальных эффектов, нажмите кнопку Add (Добавить). Откроется окно выбора атмосферных эффектов. Выберите Fire Effect и нажмите кнопку ОК.

Add Г\!

Delete

Setup i

I

Эффекты в 3ds max

195

Если вы проведете тестовую визуализацию из окна перспективного вида, то увидите, что пламя огня очень слабое и прозрачное. Чтобы его настроить, в свитке Atmospheres & Effects выделите Fire Effect и нажмите кнопку Setup. Откроется окно Environment со свитком настроек огня Fire Effect Parameters.

Параметры эффекта "Огонь" На рис. 11.1 представлен свиток Fire Effect Parameters с настройками эффекта огня. Fire Effect Parameters Pick Gizmo

Remove Gizmo] ISphereGizmoCH

г Colors: -—'•.'' ' ; Inner Color:

j^

• : '•*+*.—• •— Outer Color: Smoke Color:

пламени f r y

2. Тип пламени п

Flame Type:

С Tendril

В. г- Characteristics: 3. Размер Ш \ _ _. Г >Fame Size: 35 0 пламени m/ Flame Detail: П г М otion: —г Phase: fOO

* Fireball

Dem»

4. Плотность

Samples: 115

|J

Explosion

Рис. 11.1. Настройки огня Fire Effect Parameters

196

Глава 11

В свитке настроек огня Fire Effect Parameters есть много различных параметров. Остановимся на основных: 1. Настройка цвета пламени осуществляется с помощью двух цветов: Inner Color (Внутренний цвет) и Outer Color (Наружный цвет). 2. Flame Type (Тип пламени) позволяет выбрать форму пламени из двух предложенных: Tendril (Языки пламени) и Fireball (Огненный шар). Ниже этих переключателей расположен параметр Stretch (Растяжение), который задает длину отдельных языков пламени в пределах габаритного контейнера. И параметр Regularity (Регулярность) — степень заполнения габаритного контейнера в пределах от 0 до 1. 3. Flame Size (Размер пламени) задает размер отдельных участков пламени в пределах габаритного контейнера. 4. Параметр Density (Плотность) регулирует степень непрозрачности и общую яркость пламени.

Пример использования эффекта "Огонь" На рис. 11.2 и 11.3 представлена сцена с камином. На первом из рисунков эффекта огня нет, а на втором эффект присутствует. Обратите внимание на освещение. Эффект огня не освещает сцену. Освещение смоделировано заранее с помощью стандартных источников света. \Ш Perspective, frame О (1:1)

Рис. 11.2. Камин со светом

Эффекты в 3ds max

197

Рис. 11.3. Камин с эффектом огня

Цветной вариант камина с огнем можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВ13). Там есть еще один пример с использованием эффекта огня (рис. ЦВМ).

11.2. Объемный свет Volume Light Этот эффект "навешивается" на источники света. Наиболее подходящим для этого является источник Spot. Для примера создайте простую сцену и установите один Spot (рис. 11.4). Выделите источник света и переключитесь на вкладку Modify. В настройках источников света есть свиток Atmospheres & Effects, предназначенный для добавления специальных эффектов. Нажмите кнопку Add (Добавить), откроется окно Add Atmosphere or Effect (рис. 11.5). Выделите в списке Volume Light и нажмите кнопку ОК. Визуализируйте сцену. Вы увидите сильнейший луч света. По умолчанию плотность слишком большая, поэтому конус света практически белый. Чтобы настроить эффект, выделите его в свитке Atmospheres & Effects и нажмите кнопку Setup. Откроется окно Environment and Effects (рис. 11.6). После добавления эффекта Volume Light в этом окне появляется дополнительный свиток Volume Light Parameters (Параметры объемного освещения) (рис. 1.1.7).

198

Глава 11

Рис. 11.4. Расположение источника света Spot

Add Atmosphere or Effect Volume Light Lens Effects

j Г Atmosphete | С Effect j « All | j * New I Г" Existing OK Cancel

Рис. 11.5. Окно добавления эффектов Add Atmosphere or Effect

Раздел Lights (Осветители) показывает источники света, к которым применен эффект, а также позволяет выбрать дополнительные источники света. При нажатии на кнопку Pick Light (Выбрать осветитель) включается режим выбора, и после щелчка на каком-либо источнике света сцены его имя возникает в раскрывающемся списке. Но в нашем случае этого делать не нужно, потому что мы добавляем эффект через свиток источника света. Раздел Volume (Объем) настраивает параметры атмосферы в световом потоке источника света. Самым главным параметром в этой группе является Density

Эффекты в 3ds max

199 ( и Environment and Effects Environment . Effects Common Parameters Exposure Control

Ji

Atmosphere Effects: Add... Delete Active

V] Merge

Name: |Volume Light Volume Light Parameters

Рис. 11.6. Окно Environment and Effects

(£) Environment and Effects Environment I Effects i Volume Light Parameters Lights: — Pick Light

I Remove Light JlSpotOI

Volume: - — — FogColot: Attenuation Colot:

jH|

Г" Exponential Density: 15.0 Jj

Мак Light X: Щй

^j

Min Light X: folo

:j

Г" Use Attenuation Color Atten. Mult.: 12,0 ;i FBter Shadows: i С Low С Medium'<~ High * Use Light Smp Range j Sample Volume %'. j '

Cj (*/ Auto

•Attenuation: Start %:[ТШ5

End %. 1100.0

tj

--Noise:—

—~-

Г~ Noise On Amount:^^

~ —

ij \

t} Г" Link To Light j

Type: « Regular [<* Fractal С Turbulence Г" Invert ! Noise Threshold: High:|To

:j

LowfOJ

Jj

Unifoimity:IC[F Wind from the; * Front С Back

r

j]

Lev«Jr|^ Size:|20.0

ij • t| I

Phase:|O0

ij I

WindStrengthfOO

|j j

Left r* Right <~ Top *~ Bottom!

Рис. 11.7. Свиток Volume Light Parameters

200

Глава 11

(Плотность). По умолчанию это значение равно 5, что очень много для объемного света. Поставьте в этом счетчике значение 2. Визуализируйте сцену. Можно изменять цвет конуса света Fog Color (Цвет тумана) щелчком на соответствующем образце (рис. 11.7). Filter Shadows (Фильтрация теней) устанавливает один из режимов фильтрации теней — Low (Низкий), Medium (Средний), High (Высокий) или принимаемый по умолчанию Use Light Snip Range (Использовать режим источника). Группа Attenuation (Ослабление) — регулирует величину ослабления объемного света в Start (Начало) и End (Конец) конуса света. Группа Noise (Шум) — включает режим "зашумления" и неоднородности воздушной среды в лучах света. Можно выбрать алгоритм зашумления из трех представленных: Regular (Регулярный), Fractal (Фрактальный) или Turbulence (Турбулентный). Счетчик Amount (Величина) задает силу зашумления.

Рис. 11.8. Пример эффекта Volume Light (Объемный свет)

Пример использования объемного света можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВ14).

11.3. Специальные эффекты В 3ds max есть и другие эффекты. Добавить их можно через команду из меню Rendering — Effects. В открывшемся диалоговом окне нажмите кнопку Add (Добавить) (рис. 11.9). Откроется список имеющихся в 3ds max эффектов (рис. 11.10).

201

Эффекты в 3ds max ©Environment and Effects Environment i Effects

! j

Effects;

Effects

1

^-I

J

i ,• !:

-J

Merge '

Mame:j Effects: >• '' All (' Current Show Original jUpdate Scene Currently Updatn ic

Г Interactive

jj

Update Effect J

Рис. 11.9. Окно Environment and Effects, добавление эффектов через кнопку Add

tens Effects В1ш Brightness and Contrast Color Balance Depth of Field File Output Film Grain Motion Blur

OK Cancel

_J Рис. 11.10. Выбор эффектов из списка

Список специальных эффектов и их назначение: П Lens Effects (Линзовые эффекты) — группа фильтров, реализующая свечение, линзовые блики, линзовые кольца, лучи; • Blur (Размытие) — размытие четких границ объектов или всего изображения; П Brightness and Contrast (Яркость и контрастность) — корректировка характеристик яркости и контрастности получаемого при визуализации изображения;

Глава 11

202

О Color Balance (Цветовой баланс) — настройка цветовой гаммы изображения; • Depth of Field (Глубина резкости) — создание эффекта расфокусировки, имитирующей съемку реальной камерой; • File Output (Файловый вывод) — запись на диск файлов каналов дополнительной графической информации; • Film Grain (Зернистость пленки) — обработка итогового изображения визуализации сцены, имитирующая естественную зернистость пленки; • Motion Blur (Размытие в движении) — смазывание движения при анимации, например, вращении колес автомобиля.

11.4. Линзовые эффекты Lens Effects Остановимся на наиболее интересной группе эффектов Lens Effects. Эти эффекты могут быть назначены и источникам света, и трехмерным объектам, и материалам. В окне Add Effect (рис. 11.10) выделите Lens Effects и нажмите кнопку ОК. После этого в окне Environment and Effects появится дополнительный свиток Lens Effects Parameters (рис. 11.11). Для того чтобы выбрать эффект, выделите его в списке слева и щелчком по кнопке со стрелками перебросьте в правую часть.

f\--

Lens Effects Parameters :

3iow^^^^^^^^^^

i I

Ray Auto S econdaty Manual Secondary Star Streak

1НЯ

щ

>

J ~ 1^

Рис. 11.11. Выбор линзовых эффектов

Список линзовых эффектов: • Glow—- свечение; • Ring —- кольцо; П Ray — лучи; • • Auto Secondary — вторичные блики (автоматические); • Manual Secondary — вторичные блики (ручная настройка);

Эффекты в 3ds max

203

• Star — звезда; • Streak — полоса. Добавив специальный эффект, вы можете его присвоить либо источнику света, либо трехмерному объекту, либо материалу объекта.

Добавление эффекта источникусвета Для указания источника света можно в свитке Lens Effects Globals щелкнуть по кнопке Pick Light и в любом видовом окне щелкнуть по источнику света (рис. 11.12). Lens Ellecls Go l bas l Parameters • Scene ! L o a d

j

Save

See j 100,0 jJ

••.

l!

L

' ej

I

Seed Angle JtijD jj/

••

_

v

Intensity fiooib i\ Squeeze ГД0 t j rLights;—- • — ; -— -—•-—-7i Pick Light | • • . _ ) Г ZJ

Рис. 11.12. Свиток Lens Effects Globals

Добавление эффекта трехмерному объекту Для того чтобы присвоить эффект геометрическому объекту, необходимо установить этому объекту идентификатор. Для выполнения этой процедуры следует вызвать правым щелчком мыши по объекту контекстное меню и выбрать пункт Properties (Свойства). В открывшемся диалоговом окне в разделе параметров Object Information (Информация об объекте) содержится подгруппа G-Buffer (Графический буфер) со счетчиком Object Channel (Объектный канал), по умолчанию все объекты в 3ds max имеют идентификатор 0 (рис. 11.13). После присвоения объекту нового номера канала Object Channel его необходимо повторить при настройке того или иного эффекта и тем самым связать объект сцены с графическим буфером. Объектных каналов в среде 3ds max может быть до 65 535.

Глава 11

204 Object Properties General j Adv. Lighting

mental ray

User Defined

r Object Information- • Name: iBoxOI Dimensions: X: "81,159 Y: Z: i Vertices: 8 Faces: :12

Parent: Scenei Root Material Name: None Num. Children: :0 -In Group/Assembly: :None Layer: 0'(default)

-— ~- rRendering Control1 Visibility: ГГН t | By Object ! f? Renderable • P" Inherit Visibility г Display Properties ~ — i p Visible to Camera | Г" See-Through ;By Object; I W Visible to Reflection/Refraction Г Display as Box I W Receive Shadows P BackfaceCull I !•? Cast Shadows F Edges Only : P* Apply Atmospherics

r* Interactivity I Г Hide ™ Freeze

Г" Vertex Ticks | Г" Trajectory I Ignore Extents j P* Show Frozen in Gray } Г* Vertex Channel Display (veriexCoior

! Г" Render Occluded Objects i-6-Buffer

~ 3 Shaded

Object Channel:

Motion Blur- • Multipliei: pT t| By Object 17 Enabled •* None Г Object j

OK

1!

* Image Cancel

Рис. 11.13. Объектный канал Object Channel

Добавление эффекта материалу Кроме описанной процедуры использования объектного канала, можно назначить аналогичный идентификатор G-Buffer (Графический буфер) материалу объекта. Для этого используется кнопка Material Effects Channel в горизонтальной панели инструментов редактора материалов, которая позволяет выбрать требуемый номер от 0 до 15 (рис. 11.14).

\ (01 • Default

[Material Effects Channel |

Рис. 11.14. Редактор материалов, выбор номера канала для эффектов

Эффекты в 3ds max

205

Настройки линзовых эффектов Когда эффект добавлен, то появляется возможность настроить свойства этого эффекта. У всех линзовых эффектов настройки схожие, поэтому рассмотрим в качестве примера эффект Glow (Свечение). Вернитесь в окно Rendering — Effects. В свитке Lens Effects Parameters выделите эффект Glow, тогда появится дополнительный свиток Glow Element (рис. 11.15). 1. На вкладке Options можно установить номера канала объекта Object ID и идентификатор материала объекта Effects ID для связи графического буфера с объектами сцены и с материалами объектов, имеющими такой же номер, как и в счетчике, расположенном справа от соответствующего параметра. Если же настраиваемый эффект назначается источнику света, то этот шаг делать не нужно. ©Environment and Effects Envrionment | Effects Effects Lens Effects Parameters Go lw Ring Ray Auto Secondary Manual Secondary Star Stieak

Lens Effects Globals Glow Element

ii Parameters j Opto i ns ! jj

г Apply Element To:

H

[ |v Lights

W Image

I

Image Centers j

Image Sources • Object ID p P

Effects ID p

" Unclamp fT3 " Surf Nam ГШЗ

Г Whole Г Alpha fO ; Г ZHi 2 Lo

ij 1

jiooilo ; Щ

!

t[

Рис. 11.15. Опции эффекта Glow

На вкладке Parameters можно изменить силу и радиус свечения (рис. 11.16). За размер эффекта, в данном случае светового пятна, отвечает параметр Size (Размер). За яркость свечения отвечает параметр Intensity (Интенсивность). Параметр Use Source Color (Использовать цвет источника) позволяет смешать цвет эффекта с цветом источника или материала

Глава 11

206

объекта. Цвет эффекта определяется в двух разделах: Radial Color (Цвет по радиусу) и Circular Color (Цвет по окружности). В свою очередь, в каждом из этих разделов есть образцы используемых цветов, которые можно изменять.

'I-

Parameters

]

; G«o E ie lment :'•'• Opo tins j

Name: (Go lw

j:

Size |ЗЬТО " i | P Glow Behind

'•

Г* S queeze

[ШГ

Falkjff Curve

Mix [Ш5

. P On IntenstiyfTW";) . Occu lso in1100,0 T ] U se S ource Color j

;j

• ЁI B B Fal.iff Curve ! I

None None None None

•i

! j i

Г II '•j

гi

I I г i j Г '

D A' \ С Si:

e Cucve J None

1г

Рис. 11.16. Свиток Glow Element, вкладка Parameters

Используется эффект Glow достаточно часто, например, при моделировании включенных осветительных приборов (лампы, фонари, фары автомашин и др.). Также этот эффект можно применять при создании неоновых ламп или светящегося текста (рис. 11.17). Пример линзовых эффектов можно посмотреть на цветной вкладке (рис. ЦВМ).

Рис. 11.17. Эффект Glow применен к тексту

Предметный указатель

Align 22 Ambient 123 Angel 131 Anisotropic 125 Aperture 159 Arc 54 Atmospheric Apparatus 193 Attach 116 Auto Secondary 202

В Background Color 188 Bend 41 Bevel 62, 117 Bevel Profile 72 Bezier 54 Bitmap 127 Blinn 123, 125 Blur 201 Boolean 43 Bricks 127 Brightness and Contrast 201 Bump 127

Camera 160 Cap Holes 77 Cellular 127 Center 35 Chamfer 116 Checker 127 Circle 54 Clipping Planes 162 Color Balance 202

Color Selection 122 Compound Object 44 Coordinates 130 Copy 29 Corner 54 D Default Lighting 167 Dent 127 Depth of Field 163,202 Diffuse 121, 123, 127 Diffuse Level 125 Displacement 127 DOF159 Donut 54

Edge 100 Edit Mesh 100 Edit Spline 54 Effects 200 Element 101 Ellipse 54 Environment 188 Extended Primitives 18 Extrude 65, 103, 117

Face 101 File Output 202 Film Grain 202 Fire Effect 194 Framebuffer 187 Free Direct 168 Free Spot 168

G-Buffer 203 Gizmo 35, 193 Glossiness 123, 124 Glow 202 Group 23 H Helix 54 I Ignore Backfacing 108 Instance 29 Intersection 43

Lathe 56 Lattice 42 Lens Effects 201 Line 54 M Manual Secondary 202 Maps 126 Mask 127 Material Editor 119 Material\Map Navigator 131 Merge 31 Mesh Smooth 107 Metal 125 Mirror 30 Mix 127 Modifiers 41 Modify 21, 34

208 Motion Blur 202 Multi-Layer 125 N NGon 54 Noise 42, 127

Object Channel 203 Omni 167 Opacity 125, 127 Oren-Nayar-Blinn 123, 125

Предметный указатель Shadow Map 191 Shapes 53 Slice 42 Smooth 54 Soft Selection 101 Soften 125 Specular 122, 124 Spline 54 Standard Primitives 17 Star 54, 203 Strauss 125 Streak 203 Stretch 42 Sub-objects 34

Антиалиазинг 190 Апертура 159

В Визуализация 185 Выравнивание 22

Группировка 23

К Polygon 100 Push 42

Ray 202 Ray Traced Shadow 192 Raytrace 127 Rectangle 54 Reference 29 Reflection 127 Refraction 127 Relax 42 Render 185 RGB Tint 127 Ring 202 Ripple 42 Roughness 125

Section 54 Segment 54 Self Illumination 125 Shader 123, 125

Taper 41 Target Direct 168 Target Spot 167 Tesselate 118 Text 54 Tile 131 Tiling 130 Translucent Shader 125 Twist 41

и Union 43 UVWMapl43

Кадровый буфер См. Framebuffer Карты материала 126 Клонирование 29

Л Линзовые эффекты См. Lens Effects

м Материал 119 Модификатор 34

Р Vertex 54, 100 Volume Light 197 w Wave 42 Weld 117

Рендеринг 185

Ф Фокусное расстояние 159