Создание и редактирование стандартных и усложненных примитив, сложных геометрических объектов на основе сплайнов, способов закрашивания и освещения на примере построения трехмерной статичной сцены Cornell Box, страница 2

3. Пояснения

Пояснения к лабораторной работе №3.

Для того чтобы создавать в 3Ds Max сложные геометрические формы на основе сплайнов, необходимо освоить некоторые приемы моделирования. Сплайн – это особая кривая, которая описывается математическими уравнениями Безье. При помощи модификаторов сплайн можно превратить практически в любую сложную фигуру. Ниже будут рассмотрены некоторые приемы работы со сплайнами, которые будут полезны при выполнении лабораторной работы №3 .

Прием №1.  Выдавливание.

Выдавливание – один из самых простых методов создания сложных объектов. Для того чтобы применить его, нужно проделать следующие действия:

- сначала необходимо создать сплайн любого вида из меню Create->Shapes-> или … ->Extended Shapes

- затем сплайн должен быть конвертирован в редактируемый следующим образом.  При нажатии на созданный сплайн правой кнопкой мыши из контекстного меню выбираем  Convert To-> Editable Spline

- теперь можно применить модификатор Extrude: Modifiers->Mesh Editing->Extrude.

Рис. 1 – Применение модификатора Extrude.

На рисунке 1 видно, что созданный сплайн визуализировался в сложный трехмерный объект. Для того, чтобы изменить параметры этого объекта, необходимо его выделить, после чего в основной панели инструментов будет доступно меню Parameters.

Прием №2. Модификатор Sweep.

Данный модификатор позволяет придать сплайну обтекаемый объем (Рис. 2):

Рис. 2 - Применение модификатора Extrude.

Для того чтобы применить созданный сплайн необходимо конвертировать в редактируемый: при нажатии на созданный сплайн правой кнопкой мыши из контекстного меню выбираем  Convert To-> Editable Spline

После этого можно применить Sweep: Modifiers->Patch/Spline Editing->Sweep. В меню Parameters в правой панели можно изменять вид сечения, а также делать различные настройки.

Прием №3. Вращение простого профиля.

Вращение профиля осуществляется при помощи модификатора Lathe. Этот  прием позволяет создавать любые объекты сложных форм, имеющие в сечении окружность:

Для того чтобы его применить, необходимо создать сплайн профиля будущего трехмерного сложного объекта (рис.3). Созданный сплайн необходимо конвертировать в редактируемый: при нажатии на созданный сплайн правой кнопкой мыши из контекстного меню выбираем  Convert To-> Editable Spline.

После этого применяем модификатор вращения:  Modifiers->Patch/Spline Editing->Lathe. На основной панели инструментов во вкладке Parameters выбираем ось вращения, угол поворота(по умолчанию 360 градусов), а также тип выравнивания. В результате объект будет выглядеть так, как показано на рисунке 4. Для того чтобы свет попадал внутрь объекта, применим к нему модификатор Shell (Modifiers->Parametric Deformers->Shell). На основной панели инструментов во вкладке Parameters можно задать толщину стенок бокала. Конечный результат выглядит так, как показано на рисунке 5.

 


Рис.3 – Сплайн профиля.             Рис. 4 – Объект вращения.         Рис. 5 – Модификатор Shell

Прием №4. Создание простой выпуклой поверхности.

Для того чтобы создать выпуклую поверхность, сначала создадим плоскость Create->Standard Primitives-> Plane (Рис.6). Затем конвертируем её в редактируемый каркас: при нажатии правой кнопкой мыши из контекстного меню выбираем Convert To-> Editable Mesh. Далее в основной панели инструментов выбираем «+» в строке Editable Mesh и выделяем строку Face(грани) (Рис.7).

Рис.6 – Создание плоскости.                Рис.7–Общий вид окна Editable Mesh.

В диалоговом окне Editable Mesh ниже есть кнопка Tesselate, которая позволяет увеличить разрешение, т.е. количество полигонов на плоскости (Рис.8 ). Выделяем все полигоны на плоскости и нажимаем Tesselate несколько раз.

После этого на правой панели во вкладке Soft Selection ставим галочку Use Soft Selection (Рис.9). В поле Falloff можно ввести значение 40 или 60. Затем выделяем одну вершину в середине плоскости: выбираем инструмент выделить и переместить  , и  применяем его к выбранной вершине.  Далее этим же инструментом  перемещаем выбранную точку вверх по оси Y. В результате получаем сложную поверхность

                                                                                                                                      (Рис 10.)

Рис. 8 –  Применение инструмента Tesselate


Рис.9 а) – Параметры окна Soft Selection.

Рис.9 б) - Выделение точки на плоскости

Рис.10 – Сложная поверхность.

Материалы и освещение.

Для создания реалистичных изображений необходимо определить как свойства самого объекта, так и свойства среды, в которой он находится. Первая группа свойств включает в себя параметры материала, из которого сделан объект и степень прозрачности объекта. Ко второй группе можно отнести количество и свойства источников света, уровень прозрачности среды, а также модель освещения. Все эти свойства можно задавать, используя соответствующие инструменты 3ds Max .

Редактор материалов. (Краткое описание)

Редактор материалов вызывается либо при нажатии клавиши М либо из меню Rendering->Material Editor. В главном окне располагаются образцы серого цвета, которым впоследствии необходимо придать нужную окраску, а также определить параметры рассеивания, диффузии и отражения света, после чего применить материал к выделенному объекту(Material->Assign to selection).  Для того чтобы изменить цвет кликаем на поле Ambient или Diffuse. Для того чтобы материал превратился в отражающую поверхность, необходимо настроить его в разделе Specular Highlights, которое находится ниже, а именно поля Specular Level, Glossiness, Soften. Любые изменения этих параметров сразу отображаются на материале. Для того, чтобы применить к разным объектам разные материалы необходимо для каждого объекта создать свой материал(Рис.11).

Рис.11 Применение материалов.

С помощью параметров материала можно определить рассеянный, диффузный и зеркальный цвета закрашивания объектов сцены, а также степень зеркального отражения и интенсивность излучения света, если объект должен светиться.

Описание источников света.

Определение свойств материала объекта имеет смысл, только если в сцене есть источники света. Иначе все объекты будут черными (или, строго говоря, иметь цвет, равный рассеянному цвету материала, умноженному на интенсивность глобального фонового освещения).