УРОК №3. Объекты Shape. Модификаторы Extrude и Lathe

В этой главе мы научимся работать с плоскими контурами (объектами Shape) и с модификаторами Extrude и Lathe.

Shape

В быту мы встречаем вещи, сечение которых одинаково на протяжении всей длины предмета. При этом предмет не имеет никаких изгибов формы. Другими словами, такие предметы представляют собой как бы "выдавленный" плоский контур. 
Например, различные украшения оконных рам, гладильные доски, доски для резки овощей и тому подобные вещи (Рис. 1).


Рис 1. (Фото с сайта http://edwardwohl.com/)

Декоративные украшения дома также являют собой выдавленные контуры (Рис. 2).

Рис 2. Декоративные украшения дома

Мы же попробуем смоделировать деревенское коромысло (Рис. 3).

Рис 3. Коромысло

Сначала нам необходимо нарисовать контур, который будет основой нашей модели.
Инструменты, отвечающие за создание плоских фигур, находятся в разделе Shapes вкладки Create. За создание линии отвечает инструмент Line.
Щёлкая мышкой в местах контрольных точек, мы получаем линию. Достаточно нарисовать лишь половину контура, так как вторая легко получается путём зеркального отображения первой (об этом ниже). В результате получаем вот такой грубый контур (Рис. 4).


Рис 4. Полу-контур коромысла на этапе грубой прорисовки

Теперь наша задача - "округлить" острые углы построенной линии.
У Shape-объектов есть несколько уровней редактирования. Можно проделывать операции над всей кривой сразу, а можно отдельно редактировать точки или сегменты (отрезки между двумя точками).
Для того чтобы выделить отдельную точку и работать с ней, нужно перейти в режим редактирования точек. Выделив предварительно линию, заходим во вкладку Modify. В свойствах объекта, в разделе Selection, мы видим как раз те самые уровни редактирования: точка (Vertex), отрезок (Segment) и кривая (Spline) (Рис. 5).


Рис 5. Уровни редактирования Shape-объекта

Нам нужен режим Vertex.

После включения этого режима точки кривой станут видимыми (Рис. 6).


Рис 6. Включен режим редактирования точек. На рисунке точки обведены кружками

Выделив точку, мы можем перемещать её с помощью инструмента Select and move . Но нам нужно не переместить точки, а изменить в этих точках облик кривой (Рис. 7).


Сейчас


Нужно получить

Рис. 7

Для этого щёлкнем на точке правой кнопкой мыши. Откроется контекстное меню. В этом меню нас интересуют 4 пункта, позволяющие изменить тип сглаживания кривой в данной точке (Рис. 8).


Рис 8. Типы сглаживания кривой в точке. На рисунке выделены красным

Сейчас галочка стоит напротив значения Corner (Угол). Это означает, что в данной точке кривая изгибается под острым углом, без всяких сглаживаний (что мы и видим).

Рассмотрим другие типы сглаживания.
Smooth (Плавный) - кривая в точке сглаживается (Рис. 9).


Рис 9. Тип сглаживания Smooth. На рисунке точка обведена кружком

Вы не можете регулировать плавность изгиба. Программа сама строит скругление линии в соответствии с исходной формой кривой в данной точке.

Bezier (Кривая Безье) - кривая в точке сглаживается по направляющим, зависящим друг от друга (Рис. 10).


Рис 10. Тип сглаживания Bezier. На рисунке точка обведена кружком

Вы можете перемещать концы направляющих (зелёные квадратики), тем самым изменяя искривление линии в точке. При перемещении одной направляющей соответственно изменяется положение другой. Попробуйте.

Bezier corner (Угол Безье) - кривая в точке сглаживается по направляющим, не зависящим друг от друга (Рис. 11).


Рис 11. Тип сглаживания Bezier Corner. На рисунке точка обведена кружком

Направляющие не зависят друг от друга, т.е. каждая направляющая отвечает только за свою "половинку" линии. Таким образом можно задавать более сложные изгибы кривой, которые не получить методом Bezier.

Теперь попробуйте, используя типы сглаживания кривой в точках, сгладить нарисованный нами контур (Рис. 12). Не забудьте выйти из режима редактирования точек по окончании работы (просто нажмите ещё раз на значок с точками).


Было


Стало

Рис 12

Теперь у нас есть половина основы коромысла. Как же получить вторую? Ясно, что вторая половина будет зеркальным отображением первой. Для проведения такой операции в 3ds max существует инструмент Mirror. Он располагается на панели инструментов (Рис. 13).


Рис 13. Инструмент Mirror

Выделите кривую, нажмите Mirror. Откроется диалоговое окно Mirror: Screen Coordinates (Рис. 14).


Рис 14. Диалоговое окно Mirror: Screen Coordinates

Рассмотрим опции этого окна.
Раздел Mirror Axis: здесь мы указываем ось (X, Y, Z), вдоль которой; либо плоскость (XY, YZ, ZX), в которой будет происходит зеркальное отображение.
Параметр Offset задаёт расстояние, на которое сместится копия относительно исходного положения кривой.
Раздел Clone Selection: в этом разделе мы выбираем метод копирования объекта.
No Clone - объект просто зеркально "поворачивается".
Copy - создаётся копия объекта, являющаяся его зеркальным отображением.
Instance - то же, что и Copy, но при этом исходный объект и копия зависят друг от друга. Т.е. если произвести изменения с одним из объектов, то второй изменится точно так же.
Reference - то же, что и Instance, но " в одну сторону". Т.е. изменения исходного объекта влекут за собой изменения копии, а изменения копии не влияют на оригинал.
Параметр Mirror IK Limits в данном уроке мы рассматривать не будем. Он относится к другой обширной теме (инверсная кинематика). Оставим его без изменений.
В нашем случае наиболее подходящий метод копирования - это Instance (подумайте, почему).
При изменении параметров диалогового окна Mirror: Screen Coordinates в текущем окне проекции отображаются результаты изменений. Установив необходимую ось и метод копирования, увеличим параметр Offset до значения, при котором копия разместится рядом с исходной кривой. После того, как все настройки произведены, нажмём OK (Рис. 15).


Рис 15. Контур коромысла, и его копия, полученная с помощью инструмента Mirror

Итак, основа модели почти готова. Теперь нужно присоединить копию к исходной кривой, чтобы получить один замкнутый контур. Для этого необходимо конвертировать кривую в редактируемый сплайн (Editable Spline). Только такой тип линии имеет возможность присоединять к себе другие плоские формы. Для этого щёлкните правой кнопкой мышки на кривой, и в появившемся контекстном меню переместитесь в пункт Convert To. Затем в подменю выберите Convert to Editable Spline.

Примечание
Создавая линию, мы просто щелчком мыши указывали места узловых точек. Если щёлкнув, не отпускать кнопку мыши, то можно придать линии в этой точке изгиб. В таком случае, линия, состоящая изначально из "плавных" узлов, не нуждается в конвертировании в редактируемый сплайн.

Теперь откройте вкладку Modify. Опуститесь в раздел Geometry
В этом разделе есть кнопка Attach (Рис. 16).


Рис 16. Инструмент Attach

Нажмите на неё, а затем щёлкните на второй половинке контура коромысла. При наведении курсора на объект, "подходящий" для присоединения, рядом с ним появятся кружочки (Рис. 17). Теперь они - один сплайн!


Рис 17. (Изменение курсора при использовании инструмента Attach

Осталось совместить точки у половинок кривой, так как контур обязательно должен быть замкнутым. Для этого перейдите в режим редактирования точек (это Вы уже умеете), и выделите две точки на примыкающих другу к другу частях кривой (Рис. 18).


Рис 18. Выделены 2 точки в месте соединения половинок кривой

Затем в разделе Geometry ниже найдите кнопки Fuse и Weld (Рис. 19).


Рис 19. Кнопки Weld и Fuse

Поочередно нажмите на них. Fuse совмещает координаты выделенных точек, т.о. они "накладываются" одна на другую. А Weld из двух совмещённых с помощью Fuse точек делает одну. Проделайте эту же операцию над второй парой точек (Рис. 20).


Рис 20. Готовый контур коромысла

Extrude

Итак, контур готов. Выходим из уровня редактирования точек, и двигаемся к списку модификаторов (Modifier List). Там выбираем модификатор Extrude - именно он выдавливает объёмную фигуру из плоского контура (Рис. 21).


Рис 21. Расположение модификатора Extrude

Рассмотрим основные параметры модификатора Extrude (Рис. 22).


Рис 22. Параметры модификатора Extrude

Amount - главный параметр, показывает, на сколько единиц будет "выдавлена" форма. Именно с помощью этого параметра мы и придаём объём плоской форме. Единицы измерения параметра Amount - это те единицы, которые вы предварительно выставили в разделе Units Setup меню Customize.
Segments - количество сегментов будущей объёмной формы.
Cap Start и Cap End - создание плоскости в пространстве, ограниченном контуром. Попробуйте снять эти галочки, и вы увидите, что фигура станет "дырявой", или, можно сказать, "без крышки", с одного, или другого бока.
Итак, выставив нужное значение параметра Amount, мы получили коромысло. Осталось только наложить текстуры, и готово!

Lathe

Для работы со сплайнами очень удобен модификатор Lathe – он поворачивает выбранный сплайн вокруг оси Axis. Таким способом можно создавать различные поверхности с симметрией вращения, например, бокалы, тарелки, вазы и т.д.

Для примера создадим вазу. Сначала нарисуем контур, по которому будет строиться наша модель. Для этого воспользуемся уже знакомым инструментом Line (Рис. 23).


Рис 23. Контур для вазы

Далее применим к нему модификатор Lathe. Сразу после этого может получиться не тот результат, который мы ждали, так как ось, вокруг которой вращается наш контур, была выбрана программой автоматически. Чтобы это исправить, надо раскрыть список Lathe и нажать Axis (Ось), после чего можно двигать ось так, как нам нужно, образуя вазу правильной формы (Рис. 24).


Рис 24. Модификатор Lathe

В параметрах можно увеличить количество сегментов, чтобы поверхность вазы была более ровной. Для этого увеличиваем значение в графе Segments (Рис. 25).


Рис 25. Увеличение сегментов поверхности

Ваза готова, можно придать ей толщину с помощью модификатора Shell. С одним контуром можно получать разные вариации вазы, перемещая ось модификатора Lathe (Рис. 26).


Рис 26. Варианты ваз в зависимости от расположения оси модификатора Lathe

Задание

Теперь самостоятельно смоделируйте фонтан и колонну с помощью инструмента Line и модификатора Lathe, и примените материалы (Рис.27 и 28).


Рис 28. Фонтан


Рис 29. Колонны