Как из сплайна сделать объект 3d max. Сплайновое моделирование

Способов моделирования в 3D Studio MAX используется не мало. Мой опыт показал, что без досконального знания самых примитивных способов моделирования, очень сложно добиться (если вообще возможно) действительно хороших результатов. Примитивными способами моделирования я называю работу с простой сеткой, созданной на основе сплайнов. Ну а поскольку начинается всё со сплайна, то с него и начнём.

Создать линию очень просто (Create-> Shares->Line, после чего рисуете линию в одном из окон проекции), беда в том, что очень редко линия получается именно такой, как вам хочется. Ну и пусть, можете даже не слишком стараться, все равно придётся ее, потом править в Modify и возможно неоднократно. Любой сплайн имеет три главные составляющие, с каждой из которых вы можете работать на уровне подобъектов.

Vertex (вершина или точка) - управляет формой линии, может быть нескольких ти-пов:

• Corner - точка не имеющая управляющих вершин, линия примыкающая к ним бу-дет прямой.
• Bezier - имеет две управляющие вершины, зависящие друг от друга, линия с такой точкой всегда выглядит сглаженной.
• Bezier Corner - тоже самое, но теперь управляющие вершин не зависимы и вы мо-жете смело получить кривую в виде акульего плавника.
• Smooth - такая точка всегда сглаживает прямую, но как и Corner управляющими узлами не обладает.

Важно не только уметь управлять всеми этими точками и их управляющими узлами, но и уметь преобразовывать точку из одного типа в другой. Для этого на точке "жертве" щёлкните правой кнопкой и в контекстном меню выберите необходимый тип. Да, кстати, забыл напомнить, что ни одна точка не будет изменена и даже увидена вами, пока вы не перейдёте в режим редактирования на уровне вершин. Для этого надо выделить объект, перейти в Modify и нажать на кнопку Vertex (на ней изображены четыре красные точки), либо выбрать из списка Sub Object -> Vertex (для четвёртой версии, выбрать в иерархии Line->Vertex). Этого уже достаточно, чтобы научиться создавать любую кривую, но для полно-ценной работы со сплайнами не хватает ещё многого.

Продолжим…

Удалить точку совсем просто (Delete), но будьте осторожны, форма кривой при этом резко измениться. Добавить точку тоже не сложно, для этого нажмите кнопку Refine и щёлкните на линии, когда курсор изменит свой вид.

Разъединить линию можно при помощи кнопки Break (предварительно выделив нужную точку), добиться обратного процесса можно при помощи кнопки Weld (предварительно выделив обе точки). Кстати нельзя не упомянуть о том, что данная операция (Weld) встречается довольно часто и не только в работе со сплайнами. Она имеет также и дополнительные параметры. Если вам необходимо сварить две точки расстояние, между которыми немного великовато или нет возможности точно наложить одну точку на дру-гую измените параметр в поле счётчика, рядом с кнопкой.

Соединить две точки линией можно при помощи кнопки Connect , просто нажимаете на кнопку и протаскиваете курсор (удерживая левую кнопку) от одной точки к другой.

Интересные результаты даёт кнопка Insert , добавляются новые точки и линии на любом отрезке кривой, поэкспериментируйте с этим, если ещё не пробовали. Кнопка Fuse притягивает выделенные точки в одну (но не сваривает), это хорошо делать перед Weld ели не хочется каждый раз менять параметры сварки.

Если нужно поставить сразу две точки на двух прямых в том самом месте, где они пересекаются, воспользуйтесь Crossinsert (действует только по отношению к разным сплайнам).

Кнопка Fillet поможет вам скруглить любой угол, просто щёлкните по верши-не угла, а потом начинайте изменять параметр в поле счётчика Fillet.

Похожим действием обладает кнопка Chamfer , она снимает прямую фаску с любого угла, пользуйтесь её, так же как и Fillet. Ну, вот, пожалуй, и всё самое основное, необходимое для работы с Vertex.

Пора бы перейти к следующей составляющей сплайна - Segment , правда говорить о нём слишком много не придется, каких-то специальных инструментов для работы с ним почти нет. Т.е., перейдя в режим редактирования, основное, что вы сможете сделать с отрезком линии ограниченным двумя вершинами это работа над его положением (перемещение, вращение, масштабирование). Останутся активными кнопки: Create Line (то же, что и Line, но созда-ется не новый объект, добавляются новые сплайны к редактируемому), Break (разрубит ваш сплайн в указанном месте), Attach (присоединить отдельный объект - сплайн к редак-тируемому). Refine - будет работать также как и раньше. Кнопка Divide добавит установ-ленное количество вершин на выделенном сегменте, разбивая его при этом на равные части.

Гораздо больше представлено инструментов для работы со Spline . По-прежнему остаются доступными Attach, Create Line и Insert работа с которыми ничем не отличается от описанной выше.

Обратите внимание на кнопку Reverse , на первый взгляд ничего приметного не происходит при нажатии, на неё. На самом деле меняются местами начальная и конечная точка сплайна, а это иногда (при работе с модификатором Cross Section) быва-ет очень важно. Кнопка Outline - быстро и легко создаёт контур вдоль любого сплайна. Чтобы сделать это, достаточно нажать кнопку и покрутить счётчик, а можно и прямо в окне проекции при помощи мыши.

Теперь более подробно остановимся на Boolean. Когда собираешься нарисовать прямоугольник с дыркой, то первое что приходит на ум создать Rectangle, приатачить (Attach) какой-нибудь замкнутый сплайн и применить Extrude. Первый же опыт покажет, что этого мало, сплайн просто нарисованный внутри другого сплайна это ещё не дырка, чтобы исправить это, понадобиться кнопка Boolean.

Имеет она три режима:

• Union - объединяет два замкнутых сплайна
• Subtraction - вычитает один сплайн от другого
• Intersection - создаёт сплайн на основе двух пересекающихся.

Для использования Boolean надо выделить сплайн, выбрать необходимый режим, нажать кнопку Boolean и щёлкнуть по другому сплайну. Работать булевы операции будут только с замкнутыми сплайнами.

Ещё одна полезная кнопка - Mirror (отражение). При помощи неё вы можете отразить сплайн по вертикали, горизонтали или диагонали (выделить сплайн, выбрать режим, нажать Mirror). Кроме того, вы можете создать отражённую копию (флажок Copy), а отражать можете относительно центра или самого сплайна (флажок About Pivot).

Кнопка Trim отсекает одну часть сплайна в том самом месте, где он пересекается с другим сплайном (нажать кнопку -> щёлкнуть по сплайну, когда курсор примет соответ-ствующий вид).

Кнопка Extend -> продлевает незамкнутый сплайн до соседнего, ну а если такового не окажется, то продлеваться ничего не будет, если же на пути встретится несколько сплайнов, то все они будут преодолеваться левым кликом до тех пор, пока не встретиться последний сплайн. Если сплайн, который вы собрались удлинять таким способом, находиться в другой плоскости относительно соседнего, он всё равно будет продлён, но продолжение будет касаться соседа только в одном окне проекции. В общем, с этим лучше поэкспериментировать, чтобы разобраться.

Ну и теперь стоит упомянуть о некоторых приемах, которые могут пригодиться вам в работе. Например, работая со сложной моделью, вы часто можете испытывать неудобство от нагромождения линий и точек, трудно от этого бывает выделить именно то, что вам необходимо. Бороться с этим можно от части и при помощи кнопки Hide . Вы выделяете всё то, что вам в данный момент мешает, нажимаете эту кнопку, линии или точки просто исчезнут с экрана, вы их вернёте в любой момент при помощи кнопки Unhide All. Если сразу всё выделить не удаётся, можно выделять и прятать постепенно. Когда вы наконец-то получите то, что хотели, вам может пригодиться групповое выделение по имени.

Для того чтобы можно было в любой момент выделить одну и туже группу объектов, ей можно дать имя и использовать его каждый раз, когда потребуется это выделение.

И ещё кое, что, что относиться ко всем подобъектам сплайна, но о чём я пока не упоминал. Кнопка Detach - позволяет отделить выделенный элемент от объекта.

В версии 4.0 у неё появились некоторые дополнительные возможности. Установив дополнительные флажки, вы можете отделять элементы различными способами.

• Same Shp - элемент отделяется от основного (не выделенного), новый объект не образуется
• Reorient - аналогично обычному Detach, т.е. элемент преобразовывается в новый объект
• Copy - создаётся объект - копия элемента, но сам элемент остаётся на месте.

Ничего так же я пока не сказал о свите Soft Selection . Элементы управления этим свитком доступны для всех подобъектов, но наиболее ярко ощущаются изменения только в режиме редактирования Segment, собственно все настройки влияют на то, в какой степени зависят сегменты друг от друга. Без особого труда можно разобраться, немного поэкспериментировав с этими настройками.

Ну и ещё несколько полезных вещей.

Например, свиток Rendering поможет не только сделать ваш сплайн видимым при визуализации, но и превратить в сетчатую модель трубы, шланга или чего-то подобного. Правда последнее только для МАХ4. Свиток Interpolation - управляет количеством шагов сетки сплайна.

Если у вас не возникает проблем со всем перечисленным выше, и вы смело владеете, работой со сплайнами на всех подуровнях, легко ориентируетесь со всеми перечисленными инструментами, то вам можно смело переходить к более интересным и более сложным задачам. Лучше всего проверять свои силы или тренироваться на моделировании вполне конкретного предмета. Способ моделирования же мы выберем на основе модификатора Surface, понадобиться в работе нам также и модификатор Cross Section, а для начала было бы неплохо разобраться,

Сплайнами называют плоские фигуры, которые чаще всего служат заготовками для создания 3D моделей. А превращаются в объемную «болванку» они путем выдавливания с помощью модификатора Extrude (выдавить/вытолкнуть) или аналогичного инструмента, который находится в параметрах редактирования полигональной сетки. Сегодня мы и займемся этим - выдавим простейшую форму, построенную сплайном, создав на ее основе 3D объект.

Создаем сплайн произвольной формы

В 3D Max есть как сплайны определенной формы, например, яйцо, звезда, или «бублик», так и линии, помогающие в создании своей, произвольной фигуры. Найти их можно в верхнем меню во вкладке Create/Shapes, либо на панели справа, переключившись на режим Shapes. Для начала давайте попробуем создать произвольный контур, с помощью этого инструмента.

Выберем режим «линия» (Line) и создадим с помощью нее произвольную форму - пусть это будет стрелка. Рисовать мы ее будем на виде сверху (Top). К слову, если вы хотите получить прямые линии, как у меня на скриншоте, просто зажмите клавишу Shift на клавиатуре перед тем, как поставить следующую точку.

Обязательно соединяем последнюю точку с первой. Когда программа спросит «Close spline?», смело отвечаем ей «Yes»- только так мы получим замкнутый контур, который без проблем можно будет выдавить. Получилась вот такая симпатичная стрелка.

Если вдруг, что-то пошло не так, и сплайн не замкнулся, всегда можно поправить это дело. Для это переходим в режим редактирования вершин. Справа на панели жмем Modify, выбираем режим Vertex.

Теперь необходимо еще раз выделить вершины (их там теперь 2) и применить к ним команду Weld, что значит «слияние». Он находится в свитке Geometry. Теперь 2 точки превратились в одну, как будто из приварили друг к другу. Сплайн стал замкнутым, что очень важно.

Важно! Незамкнутый сплайн выдавить правильно не получится. Ошибка будет очевидна: не будет верней и нижней крышки.

Создаем сплайн готовой формы

По умолчанию 3D Max имеет набор готовых форм, которые легко редактируются по размеру. Кроме прямоугольника (Rectangle), круга (Circle), эллипса (Ellipse) и других простых фигур, в программе можно найти и более сложные, такие как донат (Donat), то есть круг с отверстием внутри, бублик. Его то мы и построим. Выбираем на панели Create/Shape/Donut.

Создаем его вокруг нашей стрелки. Настройки, если что, можно всегда подредактировать на панели Modify.

Вот так, все очень просто. При этом точки у формы всегда замкнуты и можно не бояться, что объекту не удастся придать толщину и объем.

Создаем из сплайнов текст

Еще одна интересная возможность в 3D Max – создание текста сплайнами. Не нужно морочиться с выведением каждой буквы отдельно, достаточно просто вбить текст и настроить его. Работа с текстом у нас находится в Create/Shapes/Text. Выбираем его.

Тут все просто: в поле Text вбиваем наш текст, настраиваем тип шрифта, размер. В этом уроке мы не привязываемся к конкретным размерам, у меня получилось вот так:

Все готово, осталось только придать нашему изображению и буквам объем.

Добавляем объема

Сделать 3D объект из сплайна можно несколькими способами: применив модификатор Extrude или инструмент с таким же названием. Первый вариант и проще и лучше: в нем меньше действий, а форма получается цельная со всех сторон. Второй же способ немного сложнее и, кроме того, со своими особенностями: модель будет представлять собой фигуру, у которой нет основания. Как это выглядит и оба способа мы подробно разберем дальше.

1-й способ: с помощью модификатора Extrude

Панель модификаторов находится прямо под названием объекта, во вкладке Modify. Выделяем наш контур, находим Extrude в списке и применяем его.

Настраиваем параметр Amount - он отвечает за толщину. А сняв галочку Cap End и Cap Start мы убираем нижнюю или верхнюю «крышку» объекта соответственно.

2-й способ: с помощью инструмента Extrude

Перед тем, как выдавить объект, переводим его в Editable Poly. Рамочкой выделяем все формы, жмем правой кнопкой мыши, выбираем Convert to/Convert to Editable Poly.

Переходим в вид «перспектива», смотрим что у нас получилось. Объект перестал состоять просто из линий, а стал просто плоским.

А теперь то, чего мы все ждали: делаем его объемным! Для этого выделяем объект, переходим во вкладку Modify, затем режим редактирования полигонов. Выделяем все полигоны рамочкой, или нажимаем Ctrl+A.

И применяем к нему инструмент Extrude из свитка Edit Polygons. Кстати, если нажать на кнопочку Settings рядом с его названием, можно задать точные значения толщины.

Применяем Extrude к остальными нашими объектами - к стрелке и «бублику». Все, наша объемная моделька готова!

С первого взгляда результат такой же, как и при первом варианте, однако, взглянув на тыльную сторону мы увидим, в чем разница - у фигуры нет дна.

Если посмотреть снизу, то низ открыт (нет полигонов)

Моделирование форм сплайнами 3Ds MAX®

Для создания более сложных и реалистичных видов геометрии не всегда хватает набора инструментов из описанных ранее групп примитивов Мах. Такие объекты, как телефонная трубка, фигурная рюмка, стена с дверными и оконными проемами и многие другие едва ли могут быть выполнены набором объектов Standard (Стандартный) и Extended (Расширенный).

Для этого требуются более сложные методы моделирования - Лофтинг или Формование, Вращение, Выдавливание, Булевые операции. Почти все эти процедуры требуют создания исходных объектов, называемых Shapes (Формы) , которые представляют собой набор двумерных или трехмерных кривых. Эта категория состоит из двух групп объектов - Splines (Сплайнов) и NURBS Curves (Кривых NURBS). Рассмотрим первую из них, как наиболее распространенную и чаще всего используемую группу.

Любая кривая представляет собой набор Vertices (Вершин) соединенных Segments (Сегментами) - прямо- и криволинейными отрезками. Совокупность сегментов составляет Spline (Сплайн) , которые в свою очередь и образуют Shape (Форму) . Понятия Vertex (Вершина), Segment (Сегмент) и Spline (Сплайн) составляют уровень Sub-Object (Подобъекта) кривых типа Spline и позволяют редактировать их. Остановимся на подобъектах и особенностях их моделирования сплайнами .
Все виды сплайнов сосредоточены в одноименной группе из раскрывающегося списка панели Create и вызываются кнопкой Shapes (Формы). Для начала рисования сплайнов необходимо выбрать нужный инструмент левым щелчком на соответствующей кнопке. В результате появится набор свитков с настраиваемыми параметрами, разный для каждого типа сплайна. Далее необходимо задать общие для всех типов настройки в свитках Interpolation (Интерполяции) и Rendering (Визуализация) .

Первая из них регулирует число промежуточных вершин криволинейных сегментов. Чем больше значение счетчика Steps (Число Шагов), тем более плавными будут кривые. Для включения режима автоматического подбора кривизны служит флажок Adaptive (Адаптивный), а для отмены деления промежуточными вершинами прямолинейных отрезков сплайнов предназначен флажок Optimize (Оптимизация). Обычно состояние последнего следует установить во включенное.
Настройки группы Rendering (Визуализация) задают режим видимости сплайна при обсчете сцены. Все объекты этого типа по умолчанию не визуализируются, однако в некоторых случаях удобно использовать и иную возможность. Для этого флажок Renderable (Визуализируемый) следует включить и счетчиком Thickness (Толщина) задать толщину сплайна. Эту величину можно прочувствовать только серией пробных обсчетов сцены, сделанных при разном значении счетчика Thickness (Толщины). И последний флажок, Generate Mapping Coords (Задать Проецирование), необходим при использовании сплайном материала с применением карт текстуры, о чем мы подробнее остановимся в главе «Материалы».