Как сделать рифленую поверхность в 3д макс

Обновлено: 06.07.2024

Использование редактируемых поверхностей. Использование распределенных составных объектов и систем частиц в 3D Studio Max.

Цель работы: В данном уроке по работе c 3D Studio Max получите отличные теоретические и практические навыки в области моделирования при помощи редактируемых поверхностей, а также моделирования с использованием систем частиц в связке с булевыми операциями.

Моделирование при помощи редактируемых поверхностей

Editable Mesh (Редактируемая сетка);
Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность);
Editable Patch (Редактируемый лоскут);
NURBS Surface (NURBS-поверхность).

Практически любой объект 3D Studio Max можно преобразовать в один из этих типов поверхностей. Для этого правой кнопкой мыши можно вызвать контекстное меню, щелкнуть на пункте Convert То (Преобразовать) и в появившемся подменю выбрать один из типов (рис. 1). Все эти методы построения поверхностей схожи между собой, различаются они настройками моделирования на уровне подобъектов. Переключаясь в различные режимы редактирования подобъектов, можно перемещать, масштабировать, удалять, объединять подобъекты.
Рисунок 1. Выбор типа поверхности в контекстном меню.
В объектах типа Editable Mesh (Редактируемая сетка) модель состоит из треугольных граней. Для работы с Editable Mesh (Редактируемая сетка) можно использовать режимы редактирования Vertex (Вершина), Edge (Ребро), Face (Грань), Polygon (Полигон) и Element (Элемент). В объектах типа Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность) модель состоит из многоугольников. Для работы с такими объектами можно использовать режимы редактирования Vertex (Вершина), Edge (Ребро), Border (Граница), Polygon (Полигон) и Element (Элемент). В объектах типа Editable Patch (Редактируемый лоскут) модель состоит из лоскутов треугольной или четырехугольной формы, которые создаются сплайнами Безье.

Особенность лоскутного моделирования – гибкость управления формой создаваемого объекта. Для работы с Editable Patch (Редактируемый лоскут) можно использовать режимы редактирования Vertex (Вершина), Edge (Ребро), Patch (Лоскут), Element (Элемент) и Handle (Вектор). NURBS Surface (NURBS-поверхность) – это поверхность, построенная на основе NURBS-кривых. Этот метод создания поверхностей основан на неоднородных рациональных В-сплайнах (Non Uniform Rational B-Splines). При работе с редактируемыми поверхностями не всегда можно вернуться на начальный этап работы над объектом, то есть редактирование объекта в редактируемую поверхность является необратимым. Вернуться на предыдущий этап работы можно только при помощи отмены последнего действия (Undo (Откат)). Использовать эту команду можно столько раз, сколько указано в настройках программы.

Работа с модификаторами

Модификаторы – это программные средства для выполнения специальных типов преобразований и внесения изменений в структуру объектов. Модификаторы могут воздействовать на всю геометрическую модель объекта или на ее отдельные элементы (подобъекты). Они применяются к выделенным объектам с использованием командной панели Modify. Многие типы модификаторов, например Bend (изгиб), Twist (скрутка), UVW Map (UVW-проекция) и др., снабжаются габаритными контейнерами Gizmo – вспомогательными объектами, указывающими способ применения выбранного модификатора к объекту. Если активизировать кнопку Sub-Object и выбрать строку Gizmo (контейнер) в раскрывающемся списке Selection Level на панели Modify, то можно будет применить к габаритному контейнеру модификатора стандартные геометрические преобразования: Move, Scale, Rotate. Для доступа к инструментам модификации объектов предназначен свиток Modifiers (Модификаторы).

Свиток Modifiers (Модификаторы) по умолчанию содержит в своей нижней части 10 кнопок, соответствующих различным модификаторам. Для применения к объекту одного из модификаторов выделите объект, щелкните на кнопке нужного модификатора и настройте параметры модификатора в появившемся в нижней части командной панели Modify (Изменить) свитке Parameters (Параметры). К выделенному объекту могут быть применены только те модификаторы, текст надписей на кнопках которых имеет контрастный черный цвет. Надписи на кнопках тех модификаторов, которые не могут быть применены к выделенному объекту, изображаются серым цветом. В 3D Studio Max имеется более 70 инструментов модификации.

Для доступа к дополнительным модификаторам, кнопки которых по умолчанию отсутствуют в свитке Modifiers (Модификаторы) необходимо выполнить следующие действия:

Шаг 1. Выделите какой-либо объект сцены и щелкните на кнопке More (Дополнительно) в верхней части свитка Modifiers (Модификаторы). Появится окно диалога Modifiers (Модификаторы), содержащее перечень инструментов-модификаторов, которые могут быть применены к выделенному объекту.

Шаг 2. Выделите в окне имя нужного модификатора и щелкните на кнопке ОК. Модификатор будет применен к выделенному объекту, а в нижней части командной панели Modify (Изменить) появятся свитки параметров модификатора.

В свитке Modifiers (Модификаторы) может размещаться до 32 кнопок модификаторов, состав которых настраивается пользователем. С помощью кнопки Configure Button Sets (Конфигурирование наборов кнопок), находящейся в правом верхнем углу свитка Modifiers (Модификаторы), можно создавать наборы из кнопок модификаторов, присваивать им имена и вызывать эти наборы по именам с помощью кнопки Sets (Наборы).

Стек модификаторов

Когда к объекту применяется тот или иной модификатор (количество модификаторов, примененных к одному и тому же объекту, не ограничивается), он помещается в стек. Стек – это список, состоящий из наименования типа исходного объекта и всех модификаторов, примененных к объекту, в порядке, обратном порядку их применения. Можно сказать, что этот список представляет собой полную «биографию» объекта, позволяя определить, кем и каким он был при «рождении» и как менялся в процессе «роста». Благодаря этому списку всегда можно вернуться к настройке параметров как самого объекта, так и того или иного модификатора, изменить эти параметры, а при необходимости вообще удалить модификатор из стека.
Управление стеком модификаторов производится с помощью свитка Modifier Stack (Стек модификаторов). Если выделить объект и раскрыть список в верхней части свитка, то в качестве первой, самой нижней строки в нем появится наименование типа выделенного в данный момент объекта. Выше будет располагаться перечень модификаторов, которые были применены к объекту. Если модификатор расположен в списке выше другого, значит, он был применен к объекту позднее. Если выбрать в списке строку типа объекта, то ниже свитка Modifier Stack (Стек модификаторов) появятся свитки параметров объекта, а если выбрать в списке имя любого из модификаторов, там появятся свитки параметров модификатора (рис. 2).
Рисунок 2. Пример списка модификаторов свитка Modifier Stack (Стек модификаторов).
В свитке Modifier Stack (Стек модификаторов) всегда отображается стек модификаторов и свитки параметров выделенного объекта. Иногда бывает необходимо, выделив новый объект, видеть параметры ранее выделенного объекта. Можно закрепить отображение стека модификаторов и свитков параметров текущего объекта на командной панели Modify (Изменить). Для этого служит кнопка Pin Stack (Закрепить стек), показанная на рисунке 3 (слева). Щелчок на этой кнопке закрепляет отображение стека модификаторов текущего объекта вне зависимости от того, какие объекты будут выделены в дальнейшем. После щелчка кнопка фиксируется в нажатом положении, подсвечивается желтым светом и значок на ней, изображающий канцелярскую кнопку, принимает такой вид, как будто свиток стека «пришпилен» к экрану, как показано на рисунке 3 (справа). Для разблокирования стека следует повторно щелкнуть на этой кнопке.
Рисунок 3. Кнопка Pin Stack (Закрепить стек) в исходном состоянии (слева) и после активизации (справа).
Под раскрывающимся списком в свитке Modifier Stack (Стек модификаторов) находятся несколько кнопок, показанных на рисунке 4 и обеспечивающих управление и манипулирование стеком.
Рисунок 4. Кнопки управления стеком модификаторов.

Сворачивание стека

За предоставляемую стеком возможность доступа ко всем параметрам объекта или его модификаторов приходится платить увеличением объема файла сцены и времени работы 3D Studio Max. Хранить все эти параметры в стеках объектов имеет смысл лишь до тех пор, пока не завершено редактирование геометрической модели сцены. Еще одной причиной, вызывающей необходимость сохранять стек модификаторов объекта, может являться то, что параметры того или иного модификатора подвергаются анимации. Если же модификаторы объекта не участвуют в анимации, а корректировка формы этого объекта завершена, целесообразно свернуть стек модификаторов. Объект после этого напрочь «забывает» о своем прошлом и превращается в редактируемую сетку или редактируемый сплайн, дальнейшую правку которых можно производить только на уровне подобъектов: вершин, сегментов, граней и т.п. Для сворачивания стека выполните следующие действия:

Шаг 1. Выделите объект.

Шаг 2. Перейдите на командную панель Modify (Изменить) и щелкните на кнопке Edit Stack (Изменить стек). Появится окно диалога Edit Modifier Stack (Изменение стека модификаторов), показанное на рисунке 2. В списке окна отображается содержимое стека модификаторов выбранного объекта.

Шаг 3. Нажмите на пустой области списка модификаторов правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню Collapse All (Свернуть все) (рис. 5). Появится предупреждение, говорящее о том, что в результате данной операции будут удалены все элементы стека, включая характеристические параметры объекта, его модификаторы и возможную анимацию этих параметров. В ответ на завершающую фразу предупреждения: Are you sure you want to continue? (Уверены, что хотите продолжить?) щелкните на кнопке Yes (Да).

Шаг 4. Щелкните на кнопке ОК, чтобы закрыть окно Edit Modifier Stack (Изменение стека модификаторов) и подтвердить произведенные изменения. Если щелкнуть на кнопке Cancel (Отмена) или нажать клавишу Esc, то окно закроется, а внесенные в стек изменения будут проигнорированы. Если объект не имеет модификаторов, то для того чтобы превратить его в объект типа, например, Editable Mesh (Редактируемая сетка), необходимо щелкнуть на кнопке Edit Stack (Изменить стек) и выбрать команду Editable Mesh (Редактируемая сетка) в появившемся меню. При этом сворачивания стека не требуется и окно Edit Modifier Stack (Изменение стека модификаторов) не появляется.
Рисунок 5. Контекстное меню для управления стеком модификаторов.

Displacement – отличный инструмент, чтобы визуализировать сложный рельеф на простых формах. Но как быть, если нужно превратить рельеф в геометрию? Для этого можно воспользоваться аналогом инструмента – модификатором Displace. Он выдавливает рисунок прямо на сетке объекта, задавая ему неровности.

1. Создание рельефа

Прежде всего необходимо создать высокополигональный объект. Чем больше будет полигонов, тем выше окажется качество проекции рисунка. Затем нужно перейти в Modify – Modifier List – Displace.

Как только модификатор применится – появится оранжевая рамка. Если рамки нет или она сильно отличается по размеру от объекта, то модификатор применился некорректно.

В разделе Image задается текстура, по которой создастся рельеф. Нажав кнопку None в подразделе Map, можно будет выбрать любую стандартную карту 3ds Max. В подразделе Bitmap устанавливается любое стороннее изображение. Кнопками Remove Map/Bitmap назначенные карты удаляются.

О полезных картах, которые можно использовать в данных разделах, вы найдете в статье «10 самых нужных карт 3ds Max»

Как только изображение будет назначено, нужно изменить значение Strength. Этот параметр влияет как на силу выдавливания, так и на направление.

Luminance Center изменяет смещение геометрии. По умолчанию полигоны объекта либо смещаются (в светлых областях рисунка), либо остаются на месте (в темных областях). Параметр Center позволяет управлять, какой цвет и с какой силой будет сдвигать полигоны.

Blur размывает границы между светлыми и темными областями рисунка. Чем сильнее Blur, тем более сглажены края. Слишком большие значения этого параметра размывают весь рисунок.

2. Изменение формы рельефа

Для улучшения рельефа можно изменять форму проецирования рисунка. Это можно делать как готовыми формами, так и регулировкой размеров.

Planar – проекция в виде плоскости. Больше всего подходит для прямоугольных ровных объектов.

Cylindrical – проекция в виде цилиндра. Исходя из названия, больше всего подходит для цилиндрических объектов.

Spherical – сферическая проекция.

Shrink Wrap – второй вариант сферической проекции. Отличается от предыдущего тем, что имеет всего один полюс, в котором сшивается текстура. Spherical имеет 2 таких полюса.

Параметры Length, Width и Height отвечают за размеры проецирующей формы. Изменяя эти значения, можно изменять размер рисунка.

U/V/W Tile изменяет повторение текстуры в пределах проецирующей плоскости. Flip просто отражает текстуру по какой-либо оси.

3. Быстрая настройка проекции

В разделе Alignment находится набор кнопок, благодаря которым можно быстро изменять проецирующую плоскость.

X, Y, Z – выравнивание плоскости по какой-либо из осей.

Fit – масштабирование плоскости в соответствие с габаритным контейнером объекта.

Center – устанавливает плоскость по центру объекта.

Bitmap Fit – задает плоскости размер изображения, которое можно выбрать на компьютере. Причем, картинка не обязательно должна быть такая же, как и в модификаторе.

Normal Align – перемещает и размещает плоскость по нормалям объекта. Для использования нужно включить этот режим и нажать ЛКМ на самом объекте.

View Align – выравнивает плоскость относительно точки взгляда.

Region Fit – растягивание плоскости по объекту.

Acquire – позволяет выбирать для настройки размера плоскости другой объект.

Reset – возвращает плоскость к изначальной форме.

Этот модификатор имеет довольно узкий список задач. Больше всего он нужен при создании моделей, предназначенных для ЧПУ станков. Для визуализации он полезен при создании барельефов. Но тогда придется задуматься о снижении числа полигонов. Конечно, в этом поможет модификатор Optimize. Либо, если рельеф несложный и его можно повторить сплайнами, воспользуйтесь ShapeMerge.

Основу 3D-дизайна составляет работа с объектами: их создание, перемещение-вращение, трансформирование и применение различных дополнительных настроек (толщины стенок, цвета, текстур и так далее). За счёт этого получаются реалистичные модели предметов, рендеры интерьеров и экстерьеров, спецэффекты, анимированные персонажи.

Мы собрали подробный гайд по всем необходимым 3D-дизайнеру действиям над объектами и решению распространенных проблем.

Содержание

Понятие объектов в 3ds Max

Из объектов создается общая сцена в 3ds Max. Большинство из них представляют собой базовые формы, которые используют для создания сложных фигур.

Геометрия (Geometry)
Формы (Shapes)
Камеры (Cameras)
Объемные деформации (Space Warps)
Источники света (Lights)
Системы частиц (Particles)
Вспомогательные объекты (Helpers)
Дополнительные инструменты (Systems)

Как работать с объектами в 3ds Max

Для работы над объектами есть ряд встроенных функций в 3ds Max, начиная от базовых инструментов вроде “Создать”, “Копировать”, “Вставить” и заканчивая сложными настройками материалов.
Кроме этого, можно скачать и установить дополнительные модификаторы, упрощающие процесс моделирования или визуализации.

Рассмотрим основные действия над объектами.

Создание объектов в 3ds Max

стандартные (Standard) — несложные объекты в виде базовых геометрических фигур;
расширенные (Extended) — усложненная версия многих базовых фигур.

На командной панели (Command Panel) выберите вкладку “Создать” (Create).
В выпадающем списке с группами объектов выберите вид примитивов, который вам нужен (стандартные или расширенные).
В открывшемся свитке выберите нужный объект.
Перейдите в окно проекции “Перспектива” (Perspective). Для удобства разверните его на весь экран — это можно сделать с помощью комбинации горячих клавиш Alt +W.
Левой кнопкой мыши кликните по экрану и, не отпуская её, потяните курсор в сторону — таким образом будет вырисовываться примитив, получится плоская геометрическая фигура.
Чтобы зафиксировать размер и положение полученного объекта, отпустите кнопку мыши.

Для объектов с углами потяните курсор вниз или вверх, чтобы сделать фигуру объемной — так и простого примитива получится 3D-объект.
Для объектов “Чайник” (Teapot) и “Сфера” (Sphere) задавать высоту не нужно — их рисуют в один этап.
Второй этап в процессе добавления объекта “Труб” (Tube) — задать толщину стенок путем того же растягивания курсором. После этого курсор нужно потянуть вверх, чтобы установить высоту.
Для добавления “Конуса” (Cone) основание рисуют дважды: сначала низ фигуры, затем тянут курсор вверх, создавая объект. Можно сузить фигуру до точки на вершине, а можно сформировать усеченный конус.

Если нужно нарисовать квадрат или круг (не прямоугольник или овал), то при растягивании фигуры дополнительно зажмите клавишу Ctrl.

Выделение объекта в 3ds Max

в сглаженном режиме отображения (Smooth and Highlights) объект будет заключен с квадратные белые скобки;
в режиме “Каркас” (Wireframe) сетка объект станет белой.

прямоугольная область выделения (Rectangular Selection Region);
круглая (Circular Selection Region);
произвольная (Fence Selection Region);
лассо (Lasso Selection Region);
выделение кистью (Paint Selection Region).

Как повернуть объект на 90о в 3ds Max

Действия над объектом осуществляются с помощью инструментов, расположенных на основной панели.
Для вращения выберите Select and Rotate (“Выбрать и повернуть”), она обозначена круглой стрелкой. Горячая клавиша для этой команды — E.

Вращайте фигуру с помощью курсора по “орбитам”.

Орбиты появятся после выбора команды и выделения объекта

Как вырезать объект из объекта 3ds Max

группировки объектов;
сохранения участка пересечения объектов (остальные части объектов удаляются);
вычитания одного объекта из другого.

Выделите объект, который нужно оставить, и условно назовите его объектом A. Тот, который нужно удалить, условно обозначим как объект В.
На панели создания объектов выберите “Геометрию” (Geometry), а в выпавшем после этого списке — “Сложные объекты” (Compound Objects)
Выберите команду Boolean.
В открывшемся справа окне настроек выберите “Вычитание” (Subtraction). Если выбрать A-B, то из объекта А (т.е. выделенного) будет вычтен объект В. Можно сделать и наоборот.
В том же окне нажмите кнопку Pick Operand B.

Отверстие в объекте в 3ds Max

Очевидно, что для создания отверстий можно применять вышеупомянутую команду Boolean. Однако это не единственный вариант.

Круглые отверстия можно создать так:

1. ProCutter. Выберите объект, в котором нужно создать отверстия, и дополнительно дорисуйте еще один круглый объект на месте, где это отверстие должно быть (можно несколько). Примените инструмент ProCutter (она находится в свитке Compound, а свиток — на панели меню Create). В списке настроек справа нужно выбрать, какие именно объекты нужно удалить. Нажмите Pick Stock Object.

С помощью цилиндров поменьше обозначили, где будут отверстия

2. Loop Regulizer — скрипт, который нужно устанавливать отдельно. Он применяется в работе с Editable Poly с квадратными или прямоугольными полигонами, и, как и инструмент из предыдущего пункта, создаёт только круглые отверстия. На уровне редактирования Polygon выберите все полигоны, которые будут участвовать в создании отверстия. Кликните правой кнопкой мышки по экрану и в появившемся списке выберите Regulize. Таким образом, получается круг. При необходимости можно применять модификатор Chamfer для большего сглаживания. В настройках справа нажмите Bridge — после этого вместо только что сформированного круга получится сквозное отверстие.

3. Вручную. Сформируйте из полигонов форму будущего отверстия. Затем в режиме Vertex выберите точки, из которых оно состоит, и примените модификатор Spherify.

В данном уроке показано создание объемного плана участка.
Моделирование генерального плана на плоскости описывается в следующем уроке.

1. Нам необходим ситуационный план с видимыми горизонталями. Горизонтали на топографических картах проводят через определенные высоты (1 м, 2,5 м, 5 м, 10 м и т.п.). Величина этих высот зависит от масштаба карты и от характера земной поверхности. Переносим изображение плана местности на плоскость в соразмерном масштабе, сделать это можно положив материал с картой (diffuse) на плоскость. 2. По самой нижней отметке рельефа начинаем обводить первую горизонталь - вести вдоль нее линию. Чем меньше точек будет на искривленной горизонтали, тем лучше. Далее переходим на уровень Spline и копируем (с зажатой клавишей Shift) построенную линию рядом. Делаем мы это, что бы количество точек в сплайне на каждой горизонтали было одинаковым и копировались они сверху вниз. Перемещаем скопированную линию рядом на отметку +10 метров, относительно предыдущей горизонтали. Таким образом, мы будем обводить каждую десятую горизонталь, для большей точности можно обвести каждую пятую, но линий будет больше. Перетаскиваем и искривляем все точки по следующей горизонтали. Повторяем тоже и для другого берега. 3. После того как все горизонтали построены каждую из гих нужно выставить на определенные отметки с шагом опять же 10 метров.

4. Далее назначаем модификатор CrossSection – этот модификатор соединит все вершины перпендикулярными к ним линиями, образуя некий каркас. В его настройках лучше всего поставить галку Smooth.

5. Затем применяем модификатор Surfase он «натянет» на каркас поверхность. Количество шагов (steps) 10 в соответствие с тем количеством дополнительных граней которые хотим получить.

6. Затем финальный модификатор Edit Poly для работы с объемом. Мы получили поверхность, с какой-то долей погрешности повторяющую форму нашего рельефа. Последовательность модификаторов на изображении ниже.

Читайте также: