Создание трехмерных графических моделей в Autodesk3d Studio Max

Размещено на http://www.allbest.ru/

Создание трехмерных графических моделей в Autodesk3d Studio Max



Введение

Стремительное развитие технологий в последнее десятилетие привело к такому же быстрому росту в области компьютерной техники и программного обеспечения. Программы трехмерной графики ? самые интересные по своим возможностям и сложные по освоению приложения.

Одно из лидирующих мест среди программ по созданию компьютерных моделей занимает 3ds Max.

Autodesk 3d Studio Max - это профессиональный программный пакет, созданный компанией Autodesk, для полноценной работы с 3d-графикой, содержащий мощный инструментарий не только для непосредственного трехмерного моделирования, но и для создания качественной анимации.

Пожалуй, осталось очень мало сфер деятельности человека, связанных с трехмерной графикой, в которых не используется 3ds Max. Ее активно применяют для создания игр и фильмов, в архитектуре и строительстве, в медицине и физике, а также во многих других областях.

Использование компьютерных технологий при проектировании и разработке дизайна интерьера помогает увидеть конечный вариант задолго до того, как обстановка будет воссоздана. Трехмерная графика позволяет создавать трехмерные макеты различных объектов (кресел, диванов, стульев и т.д.), повторяя их геометрическую форму и имитируя материал, из которого они созданы. Чтобы получить полное представление об определенном объекте, необходимо осмотреть его со всех сторон, с разных точек, при различном освещении.



1. Изучение 3D моделирования в программе Autodesk 3dStudio Max

1.1 Основные понятия трехмерной графики

Для создания трехмерной графики используются специальные программы, которые называются редакторы трехмерной графики, или 3D-редакторы.3ds Max является одной из таких программ.

Результатом работы в любом редакторе трехмерной графики, в том числе и в приложении 3ds Max , является анимационный ролик или статическое изображение, просчитанное программой. Чтобы получить изображение трехмерного объекта, необходимо создать в программе его объемную модель[3].

Замена одного объекта (процесса или явления) другим, но сохраняющим все существенные свойства исходного объекта (процесса или явления), называется моделированием, а сам заменяющий объект называется моделью исходного объекта.

Модель объекта в 3ds Max отображается в четырех окнах проекций. Такое отображение трехмерной модели используется во многих редакторах трехмерной графики и дает наиболее полное представление о геометрии объекта.

Интерфейс 3ds Max напоминает такой чертеж. Однако, в отличие от чертежа на бумаге, вид объекта в каждом окне проекции можно изменять и наблюдать, как выглядит объект снизу, справа и т.д. Кроме этого, можно вращать все виртуальное пространство в окнах проекций вместе с созданными в нем объектами.

Виртуальное пространство, в котором работает пользователь 3ds Max, называется трехмерной сценой. То, что вы видите в окнах проекций, ? это отображение рабочей сцены[4].

Любые трехмерные объекты в программе создаются на основе имеющихся простейших примитивов: куба, сферы, тора и др. Создание трехмерных объектов в программе 3ds Max называется моделированием. Для отображения простых и сложных объектов 3ds Max использует так называемую полигональную сетку, которая состоит из мельчайших элементов? полигонов. Чем сложнее геометрическая форма объекта, тем больше в нем полигонов и тем больше времени требуется компьютеру для просчета изображения. Сетку любого объекта можно редактировать, перемещая, удаляя и добавляя ее грани, ребра и вершины. Такой способ создания трехмерных объектов называется моделированием на уровне подобъектов [9].

В реальной жизни все предметы, окружающие нас, имеют характерный рисунок поверхности и фактуру - шершавость, прозрачность, зеркальность и др. В окнах проекций 3ds Max видны лишь оболочки объектов без учета всех этих свойств, поэтому изображение в окне проекции далеко от реалистичного. Для каждого объекта в программе можно создать свой материал - набор параметров, которые характеризуют некоторые физические свойства объекта.

Чтобы получить просчитанное изображение в 3ds Max ,трехмерную сцену необходимо визуализировать. При этом будут учтены освещенность и физические свойства объектов. Созданная в окне проекции трехмерная сцена визуализируется либо непосредственно из окна проекции, либо через объектив виртуальной камеры. Виртуальная камера представляет собой вспомогательный объект, который обозначает в сцене точку, из которой можно произвести визуализацию проекта.

Программа 3ds Max позволяет устанавливать освещение трехмерной сцены, используя виртуальные источники света ? направленные и всенаправленные. Источники света являются такими же вспомогательными объектами, как виртуальные камеры.

Их можно анимировать, изменять их положение в пространстве, управлять цветом и яркостью света. Еще одна важная деталь, благодаря которой источники света придают сцене большую реалистичность - отбрасываемые объектами тени.

1.2 Элементы интерфейса 3d Studio Max

Элементы интерфейса программы 3dStudioMaxвключают в себя(рис 1.1):

Главное меню

Инструментальная панель

Окна проекции

Кнопки управления окнами проекции

Анимационная часть

Инструментальная панель

Интерфейс обеспечивает доступ к управлению всеми возможностями программы. Программа 3ds Max имеет очень гибкий интерфейс, позволяющий выполнить одно и то же действие разными путями. Существует возможность создавать собственные пользовательские меню, панели инструментов, назначать сочетания клавиш операциям и т.д. Все это не только облегчает работу в программе, но и ускоряет процесс моделирования[1].

Наибольшее пространство окна программы занимают окна проекций: именно с их помощью мы получаем доступ к объектам сцены. В окнах проекций можно настроить отображение объектов различным образом: например, задать компоновку экрана для управления видом и ориентацией или указать способы оптимизации прорисовки экрана во время работы.

Одновременно на экране может отображаться от одного до четырех окон проекций. Каждое окно имеет рамку и имя, расположенное в верхнем левом углу окна.

Окно проекции, в котором на данный момент ведется работа, подсвечивается желтым цветом и называется активным. Активное окно можно развернуть во весь экран при помощи кнопки Maximize Viewport Toggle (Увеличение окна проекции до размеров экрана) в правом нижнем углу окна 3ds Max. Стандартные типы окон отображают объекты сцены с ограниченным количеством сторон. Для навигации в окнах проекции существуют кнопки, расположенные в правом нижнем углу окна программы.

В верхней части окна программы расположено главное меню, а под ним - панель инструментов Main Toolbar (Основная панель инструментов). Пункты главного меню частично повторяют инструменты и команды основной панели инструментов, а также панели Command Panel (Командная панель).

Панель инструментов ? один из элементов графического интерфейса пользователя, предназначенный для выполнения инструментальных функций и управления программой[9].

Кнопки главной панели инструментов:

Undo (Отменить) (Ctrl+Z) ? отменяет последнюю команду или группы команд.

Redo (Повторить) (Ctrl+Y) ? возвращает команды, которые были отменены.

Select and Link (Выделить и связать) ? устанавливает связь между объектами сцены.

Unlink Selection (Разорвать связь с выделенным объектом) ? разрывает связи между объектами.

Bind to Space Warp (Связать с воздействием) ? связывает объект с источником объемной деформации.

Selection Filter (Фильтр выделения) ? раскрывающийся список, ограничивающий типы объектов, которые могут быть выделены.

Select Object (Выделение объекта) (Q) ? инструмент выделения объектов.

Select by Name (Выделить по имени) (Н) ? открывает окно диалога для выделения объектов по имени.

Rectangular Selection Region (Прямоугольная область выделения), Circular Selection Region (Круглая область выделения), Fence Selection Region (Произвольная форма выделения), Lasso Selection Region (Выделение лассо), Paint Selection Region (Выделение кистью) (Ctrl+F) - выделяет объекты различными формами выделяющей рамки.

Window/Crossing (Оконное/Пересекающее выделение) ? устанавливает, каким образом будет выделяться объект: обводкой или пересечением.

Select and Move (Выделить и переместить) (W) ? выделяет и перемещает объект.

Select and Rotate (Выделить и повернуть) (Е) ? выделяет и поворачивает объект сцены.

Select and Uniform Scale (Выделить и равномерно масштабировать), Select and Non-uniform Scale (Выделить и неравномерно масштабировать), Select and Squash (Выделить и сжать) (R) ? выделяет и масштабирует объект различными способами.

Reference Coordinate System (Система координат) ? раскрывающийся список, при помощи которого устанавливается система координат, используемая для трансформаций.

Командная панель располагается в правой части окна программы. Она содержит настройки всех объектов сцены, а также параметры многих операций, используемых в работе. При помощи командной панели можно создавать объекты и управлять ими[7].

Командная панель имеет шесть вкладок:

Create (Создание),

Modify (Изменение),

Hierarchy (Иерархия),

Motion (Движение),

Display (Отображение)

Utilities (Утилиты).

Основные настройки объектов сосредоточены в свитках вкладок командной панели. Свитки ? сгруппированные по определенным признакам настройки, имеющие в качестве заголовка кнопку шириной во всю ширину свитка.

Свитки имеют контекстное меню, которое появляется при щелчке правой кнопкой мыши в области свитков (вне элементов управления). Оно содержит команды разворачивания и сворачивания всех свитков или свитков по именам и возврата к принятому по умолчанию порядку их расположения.

Вкладка Create (Создание) служит для создания основных (примитивы, кривые и др.) и вспомогательных (источники света, виртуальные камеры, объемные деформации и др.) объектов сцены. Эта вкладка содержит семь категорий, каждая из которых отвечает за создание объектов определенного типа:

Geometry (Геометрия) ? позволяет создавать простые и усложненные примитивы, составные объекты, системы частиц, объекты для архитектурных, инженерных и конструкторских работ, окна, двери и пр.

Shapes (Формы) ? дает возможность создавать трехмерные кривые разной формы: линии, прямоугольники, круги, трехмерный текст и пр.

Lights (Источники света) ? позволяет добавлять в сцену направленные и всенаправленные источники света.

Cameras (Камеры) ? дает возможность добавлять в сцену виртуальные камеры. При помощи камер можно снимать сцену. Они являются очень важным объектом, если сцену планируется анимировать.

Helpers (Вспомогательные объекты) ? позволяет добавлять в сцену вспомогательные объекты. Такие объекты не видны при визуализации сцены, но они помогают добиться того, чтобы трехмерные объекты вели себя нужным образом.

Space Warps (Объемные деформации) ? дает возможность добавлять в сцену объемные деформации.

Systems (Дополнительные инструменты) ? позволяет добавлять в сцену системы костей, скелет и другие дополнительные объекты.

Щелчок кнопкой мыши на любой из этих кнопок вызывает набор инструментов для создания объектов соответствующей категории.

Первая группа объектов ? это Geometry (Геометрия). Объекты этой группы представляют собой простейшие трехмерные геометрические фигуры: Box (Параллелепипед), Sphere (Сфера), Cylinder (Цилиндр.), Torus (Top), Cone (Конус), Plane (Плоскость) и др. Основные две группы ? это Standard Primitives (Простые примитивы) и Extended Primitives (Сложные примитивы). К группе Extended Primitives (Сложные примитивы) относятся, например, Hedra (Многогранник), Torus Knot (Тороидальный узел), ChamferCyl (Цилиндр с фаской) и т.д.

В 3ds Max имеются группы объектов, предназначенных специально для архитектурной визуализации. Это Stairs (Лестницы), АЕС Extended (Дополнительные объекты для АИК ? архитектурные, инженерные и конструкторские работы), Doors (Двери), Windows (Окна).

В 3ds Max также можно создавать такой тип объектов, как частицы Particle Systems (Системы частиц). Частицы очень удобно использовать в сценах, в которых требуется смоделировать множество объектов одного типа, например снежинок, осколков от взрыва и т.д.

В 3ds Max присутствует группа объектов Helpers (Вспомогательные объекты). Объекты этого типа являются вспомогательными и не имеют геометрии, поэтому на финальном просчете их не видно. Объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты) часто используются для настройки анимации, ориентирования объектов, определения расстояния между точками трехмерной сцены и т.д.

Объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты) разделены на несколько групп в зависимости от своего предназначения.

Объекты группы Standard (Стандартные) выполняют функции ориентирования в виртуальном пространстве трехмерной сцены. Например, с помощью объекта Таре (Рулетка) вы можете быстро определить расстояние между двумя точками.

Объект Protractor (Угломер) напоминает рулетку, однако он изменяет не расстояние, а угол между линиями, соединяющими исходную точку и два объекта. Значение угла между образовавшимися прямыми будет отображаться в настройках объекта Protractor (Угломер) в поле Angle (Угол). Причем при перемещении этих объектов угол будет соответствующим образом изменяться.

Еще один инструмент для ориентирования в трехмерном пространстве - объект Compass (Компас). Он может отображаться в окне как простая точка или в виде розы ветров. Этот объект поможет определить направление координатных осей глобальной системы координат пространства. Он очень удобен, если вы плохо ориентируетесь в трехмерном пространстве, например, из-за большого количества одинаковых объектов.

Объекты группы Atmospheric Apparatus (Габаритный контейнер атмосферного эффекта) представляют собой габаритные контейнеры Gizmo (Гизмо).В терминологии, используемой для работы с 3ds Max, часто можно встретить понятие Gizmo (Габаритный контейнер Гизмо). Он ограничивает геометрические размеры объекта и имеет вид квадратных скобок.

В данном случае контейнеры используются для ограничения пространства, в котором необходимо разместить тот или иной атмосферный эффект, например огонь. Габаритные контейнеры группы Atmospheric Apparatus (Габаритный контейнер атмосферного эффекта) могут быть трех типов, различающихся по форме: BoxGizmo (Параллелепипед Гизмо), CylGizmo (Цилиндр Гизмо) и SphereGizmo (Сфера Гизмо). Кроме настроек, определяющих геометрические размеры, для описания объектов используется параметр Seed (Выборка). Он влияет на случайное протекание эффекта в объеме габаритного контейнера, иными словами, при разных значениях параметра Seed (Выборка) картина атмосферного эффекта будет различаться.

Группа Camera Match (Соответствие камеры) представлена одним вспомогательным объектом CamPoint (Точка камеры), который предназначен для работы с утилитой Camera Match (Соответствие камеры). Данная утилита создана для работы с фоновыми изображениями и подбора положения камеры таким образом, чтобы оно соответствовало положению и направлению камеры, которое было при съемке фоновой картинки. Объект CamPoint (Точка камеры) помогает установить точки, по которым будет восстановлено положение камеры.

Вспомогательные объекты группы Manipulators (Манипуляторы), к которым относятся Cone Angle (Конический угол), Slider (Ползунок) и Plane Angle (Угол плоскости), помогают управлять другими объектами сцены, используя возможность 3ds Max связывать параметры объектов.

Вспомогательные объекты группы Manipulators (Манипуляторы) помогают разработчику трехмерной анимации управлять объектами. Например, вспомогательный объект Slider (Ползунок) можно использовать для анимации мимики персонажа. Связав несколько подобных объектов с разными мускулами на лице трехмерного героя, можно изменять ползунки Slider (Ползунок) и тем самым изменять выражение лица персонажа. Объекты группы Manipulators (Манипуляторы) используются в основном для анимации.

Вспомогательные объекты группы reactor дублируют кнопки одноименной панели инструментов. Они служат для создания эффектов, связанных с динамикой в сценах.

Объекты категории Systems (Дополнительные инструменты) позволяют создавать системы дневного освещения, а также управлять персонажами.

В 3ds Max предусмотрено два типа систем дневного освещения - Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение). Эти системы позволяют принимать при визуализации во внимание такие характеристики освещения, как географическое расположение объекта (страна и город), точную дату и время суток. Учитывая эти данные, программа использует схему освещения, соответствующую положению солнца в заданное время.

В связке с системами дневного освещения Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение) используется объект Compass (Компас). При создании этих систем освещения объект Compass (Компас) создается автоматически. Отличие между Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение) состоит в том, что в первом случае учитывается освещение с учетом света неба, а во втором - только солнца.

Параметры объекта, появляющиеся при его построении на вкладке Create (Создание) командной панели, становятся недоступными после выбора другого объекта или деактивации кнопки построения объекта. Для продолжения редактирования созданного примитива существует вкладка Modify (Изменение) командной панели. Выделив объект и перейдя на эту вкладку, вы вновь увидите свиток с параметрами для редактирования.

Кроме изменения параметров примитива, вкладка Modify (Изменение) командной панели позволяет назначать модификаторы выделенному объекту или группе объектов. В последнем случае к каждому объекту применяется образец модификатора.

Модификаторы ? параметрически управляемые функции, предназначенные для изменения структуры объектов 3ds Max (например, положения вершин в пространстве или кривизны сегментов).

В верхней части вкладки Modify (Изменение) командной панели постоянно отображается строка с именем выделенного объекта и поле с образцом цвета, а немного ниже ? раскрывающийся список Modifier List (Список модификаторов), содержащий модификаторы, доступные для применения к выделенному объекту.

Содержимое нижней части области свитков вкладки Modify (Изменение) командной панели меняется в зависимости от типа выделенных объектов и выбранных модификаторов.

В стеке модификаторов, который расположен под списком модификаторов, показано все, что происходило с объектом. Он отображает все модификаторы, примененные к выделенному объекту сцены, позволяет вернуться к настройкам любого модификатора и изменить его параметры, поменять местами расположение модификаторов в стеке или удалить их.

Под стеком модификаторов расположены кнопки, предназначенные для управления стеком. В их число входят: Pin Stack (Закрепить стек), Show end result on/off toggle (Показать конечный результат вкл/выкл), Make unique (Сделать уникальным), Remove modifier from the stack (Удалить модификатор из стека), Configure Modifier Sets (Изменить набор модификаторов).

Вкладка Hierarchy (Иерархия) командной панели содержит три кнопки контроля за различными параметрами и состояниями объекта: Pivot (Опора), IK (Inverse Kinematics) (Обратная кинематика) и Link Info (Данные о связях).

В верхней части вкладки Hierarchy (Иерархия) находятся три следующие кнопки:

Pivot (Опора) - открывает свитки, позволяющие изменять положение в пространстве опорной точки (Pivot Point) выделенного объекта. Опорная точка (Pivot Point) ? точка, вокруг которой происходят все трансформации объекта, включая поворот, масштабирование и т.д.

IK (Inverse Kinematics) (Обратная кинематика) ? содержит свитки, позволяющие применять к связанным объектам анимацию методом обратной кинематики. Эти свитки также позволяют настраивать параметры связей объектов, указывая на способы взаимодействия этих объектов между собой.

Link Info (Данные о связях) ? открывает свитки, позволяющие устанавливать блокировки на перемещение, поворот и масштабирование выделенного объекта. Здесь же можно задать характеристики связей объектов друг с другом.

Вкладка Motion (Движение) командной панели содержит две кнопки, расположенные в верхней части панели: Parameters (Параметры) и Trajectories (Траектории).

Щелчок на кнопке Parameters (Параметры) открывает пять свитков, позволяющих анимировать объект и управлять анимацией при помощи присвоения контроллеров (Controllers) или ограничений (Constraints).

Контроллеры влияют на положение объекта в пространстве, его поворот и масштабирование относительно выбранного направления, а ограничения позволяют задать рамки использования трансформации объекта установленными параметрами (например, движением объекта вдоль указанного сплайна).

Вкладка Display (Отображение) содержит команды управления отображением отдельных объектов сцены в окнах проекций.

На этой вкладке можно установить индивидуальные параметры отображения каждого объекта и категорий объектов в целом. Используя настройки данной вкладки, вы можете изменять все параметры отображения, а также выполнять команды Hide (Спрятать) или Freeze (Фиксировать).

Разнообразный выбор инструментов предоставляет вкладка Utilities (Утилиты).

По умолчанию свиток Utilities (Утилиты) содержит девять утилит: Asset Browser (Окно просмотра ресурсов), Camera Match (Горизонт камеры), Collapse (Свернуть), Color Clipboard (Буфер обмена с цветом), Measure (Линейка), Motion Capture (Захват движения), Reset XForm (Сбросить преобразования), MAXScript и reactor [4].



2. Моделирование трехмерных объектов в 3ds Max

Рассмотрим процесс моделирования объектов в 3ds Max. 3ds Max ? объектно-ориентированная программа, то есть все, что создается в программе, является объектами. Объектами в программе 3ds Max являются любые геометрические фигуры, кривые, камеры, вспомогательные объекты, объемные деформации, системы и источники света, которые могут включаться в состав сцены.

Все геометрические объекты программы 3ds Max можно условно разделить на две категории: параметрические и редактируемые.

Большинство объектов в 3ds Max являются параметрическими. Параметрические объекты ? это объекты, которые определяются совокупностью установок или параметров, а не являются описанием его формы. Проще говоря, такие объекты можно контролировать при помощи параметров (свиток Parameters (Параметры) на командной панели). Изменение значений параметров модифицирует геометрию самого объекта. Такой подход позволяет гибко управлять размерами и формой объектов.

Параметрическими объектами в 3ds Max являются все объекты, которые можно построить при помощи меню Create (Создание). Они имеют важные настройки моделирования и анимации, поэтому в общем случае необходимо как можно дольше сохранять параметрические определения объекта. Однако сохранение параметрических свойств объектов расходует большое количество ресурсов компьютера и замедляет работу с объектами, так как все параметры, настройки и модификаторы хранятся в памяти компьютера.

Изменение редактируемых объектов происходит за счет подобъектов (вершины, ребра, грани, полигоны) или функций. В состав редактируемых объектов входят: Editable Spline (Редактируемый сплайн), Editable Mesh (Редактируемая поверхность), Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность), Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность) и NURBS (NURBS-поверхность). Редактируемые объекты в стеке модификаторов содержат ключевое слово Editable (Редактируемый). Исключение составляют NURBS-объекты, которые называются NURBS Surfaces (NURBS-поверхности). Редактируемые объекты получаются путем преобразования других типов объектов

Программа 3ds Max позволяет создавать разноплановые сцены, используя в качестве строительных блоков примитивы (параметрические объекты). Можно использовать стандартные параметрические объекты для начала любой работы. После создания к ним можно применять модификаторы, строить составные объекты, разрезать, редактировать на уровне подобъектов и выполнять многие другие операции.

Процесс создания и преобразования любых объектов в целом одинаков: объект создается с помощью меню Create (Создание), вкладки Create (Создание) командной панели или кнопок панели инструментов, затем выбирается инструмент для его изменения[2]. Одно из основных предназначений 3ds Max ? моделирование трехмерных объектов. Объекты категории Geometry (Геометрия) в 3ds Max являются базовым материалом для создания более сложных моделей. Для редактирования поверхности примитивов используются различные инструменты моделирования.

Существуют различные подходы к трехмерному моделированию:

моделирование на основе примитивов;

использование модификаторов;

сплайновое моделирование;

правка редактируемых поверхностей: Editable Mesh (Редактируемая поверхность), Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность), Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность);

создание объектов при помощи булевых операций;

создание трехмерных сцен с использованием частиц;



3. Создание трехмерной модели в 3d Studio Max

В рамках курсовой работы c использованием программы Autodesk3dsMax создана трехмерная модель планеты и пояса астероидов.

Рассмотрим процесс создания 3d модели. Первым делом необходимо создать астероид (рис3.1). Для этого создаем сферу в окне проекции Top (Сверху). Установливаем Radius=10 (Радиус). После этого переходим на вкладку Modify (Модификация) и выбираем Noise(Шум) из списка модификаторов. В свитке Parameters (Параметры) активизируем Fractal(Фрактал) и установливаем Strength=50 (Сила) по каждой из осей. Получили разнообразную, неповторяющуюся форму астероида (рис 3.2).

Рис 3.1 Создание астероида



Рис 3.2 Создание астероида

Далее нужно наложить текстуру на астероид. Для этого необходимо открыть Material Editor (Редактор материалов). В свитке Blinn Basic Parameters (Основные параметры Блинна) изменяем Diffuse (Раccеяный цвет) на коричневый. Применяем этот материал, перетащив его из слота на астероид в окне проекции(рис 3.3).

Рис 3.3 Создание астероида



В редакторе материалов необходимо раскрыть свиток Maps(Карты). Увеличить значение Bump (Выпуклость) до 500. Далее щелкаем кнопку None (Ничего) напротив Bump. Выбираем Bitmap (Растровый) и используем необходимую нам текстуру. В свитке Coordinates (Координаты) используем Tiling (Мозаика) U=4 и V=4. Bump будет имитировать неровности на поверхности астероида. Визуализация объекта представлена на рисунке (3.4).

Рис 3.4 Визуализированный астероид

Чтобы получить другие произвольно выглядящие поверхности, нужно создать другой астероид. Для этого необходимо клонировать уже существующий астероид. Для Cloning Method (Метод клонирования) используем Copy (Копия). Необходимо выбрать каждый из астероидов, перейти на вкладку Modify и изменить значения Seed (Посев) и Strength(Силу) для придания им разнообразной формы.

Закончив процесс клонирования астероида, выбираем все астероиды и группируем их (Group>Group). Присваиваем группе имя "asteroids".



Рис 3.5 Создание астероида

Далее необходимо создать планету. Для этого создается сфера с Radius=50. Далее открываем редактор материалов. Затем необходимо щелкнуть кнопку Get Material (Получить материал). В открывшемся окне убеждаемся, что выбраноBrowse From=Matl Library (Просмотр из=Библиотеки материалов). Затем Находим материал Space_Jupiter и дважды щёлкаем на него. Применим его к сфере(рис 3.6).

Рис 3.6 Создание планеты



Далее необходимо создатьTube (Трубу) в окне проекции Top, использовав следующие параметры (рис 3.7).

Перемещаем трубу, выровняв её с планетой. Труба понадобится для правильного размещения астероидов. Во вкладке Properties снимите галочку сRenderable (Показывать на рендере), чтобы сделать этот объект невидимым для рендера (рис 3.8).

Рис. 3.7 Создание трубы для правильного размещения астероидов



Рис. 3.8 Создание трубы для правильного размещения астероидов

Ранее было создано несколько астероидов. Далее необходимо их размножить, для создания пояса астероидов.

Для начала нужно создать иконку PF Source в окне проекции Top. Для этого На командной панели нужно перейти на вкладку Create>Geometry. Выбираем Particle Systems (Системы частиц) из раскрывающегося списка. Щёлкаем кнопку PF Source. Подойдёт любой размер и расположение.

Рис. 3.9 Создание астероидов



Далее открываем Particle View (Вид частиц). Выбираем операторBirth 01 в Event 01. В свитке Birth 01 вводим Emit Start=0 (Начало извержения), Emit Stop=0 (Окончание извержения), Amount=200. В итоге получаем 200 частиц в начале сцены.

Далее необходимо переместить оператор Position Object (Расположить объект) из Depot (Склад) на нижней панели в Event 01. Заменяем этим оператором оператор Position Icon 01. В свитке Position Object 01 щёлкаем кнопку Add (Добавить) и щёлкаем на трубу в окне проекции. С помощью Position Object можно поместить частицы в трубу. Для Location (Положение) используем Volume(Объём). Эта функция распространит астероиды внутри трубы (рис 3.9).

Рис. 3.9 Настройка вида частиц

Далее заменяем оператор Shape 01 внутри Event 01 оператором Shape Instance (Образец формы). В свитке Shape Instance 01 нужно щёлкнуть кнопку под Particle Geometry Object и щелкнуть объект группы "asteroids" в окне проекции. Активируем Group Members (Члены группы), чтобы сделать частицы независимыми. Так как частицы слишком большие, уменьшаем Scale=30% и variation=50%. Убеждаемся, что отмечены Acquire Mapping (Получить отображение) и Acquire Material (Получить материал) для использования оригинального астероидного материала.

Далее выделяем оператор Display 01 (Отображение). В свитке Display 01 изменяем тип отображения на Geometry (Геометрия), что позволит видеть частицы-астероида в окне проекции (3.10). Визуализация представлена на рис (3.11).

Рис. 3.10 Настройка вида частиц

трехмерный графика компьютерный моделирование



Рис. 3.11 Визуализированная сцена

Можно добавить для сцены фон. Для добавление фона нужно открыть окно Environment (Окружающая среда). В свитке Common Parameters (Общие параметры) щелкнутькнопку None. В открывшемся окне выбираем Noise.

В редакторе материалов нужно щёлкнуть и перетащить Map # (Noise) из окна Environment в один из пустых слотов редактора материалов. Для Cloning Method используем Instance.

Всвитке Noise Parameters активизируем Fractal. Установливаем маленький размер шума ? Size=0.1. Также установливаем High=0.745 (Верхний порог) и Low=0.744 (Нижний порог). Чтобы уменьшить яркость, изменяем цвет прямоугольника Color #2 с белого на серый. Визуализация готового объекта представлена на рисунке (3.12)



Рис. 3.12 Визуализированная сцена

В результате была создана трехмерная модель планеты и пояса астероидов.



Заключение

На сегодня 3ds Max самый популярный пакет для 3D моделирования и анимации. Актуальность выбранной темы обусловлена практически повсеместным использованием трехмерной графики в различных отраслях и сферах деятельности, знание которой становится все более необходимым.

В рамках курсовой работы был рассмотрен процесс создания 3d модели в программе 3dStudioMax.

В ходе выполнения курсовой работы показаны основы моделирования в Autodesk 3ds Max. Рассмотрены основные понятия 3D моделирования в программе Autodesk 3ds Max. Изучены элементы интерфейса программы 3ds Max.

На основании изученного материала в курсовой работе на основе примитивов была создана трехмерная модель планеты и пояса астероидов в Autodesk 3ds Max.



Литература

1. Бондаренко С.В., Бондаренко М. Ю.3ds Max 2008. Библиотека пользователя (+CD). - Диалектика, 2008. - 560 с.: ил.

2. Бондаренко С.В., Бондаренко М. Ю.3ds Max 8. Библиотека пользователя (+CD). - СПб.: Питер, 2006. - 608 с: ил. - (Серия "Библиотека пользователя").

3. Бондаренко С.В., Бондаренко М. Ю.3ds max. Легкий старт. - СПб.: Питер, 2005. - 128 с.: ил.

4. Бондаренко С.В., Бондаренко М.Ю. Autodesk 3ds Max 2008.3D Studio MAX 2008. Краткое руководство. - Диалектика, 2008. - 144 с.: ил. - (Серия "Краткое руководство").

5. Бурлаков М.В. Autodesk 3ds Max 2008. Самоучитель 3D Studio MAX 2008 с электронным справочником, 2008. - 512 с.: ил. - (Серия "Самоучитель").

6. Верстак В. А.3ds Max 8. Секреты мастерства (+CD). - СПб.: Питер, 2006. - 672 с.: ил.

7. Информатика: Учеб. Для 10-11 кл. общеобразоват. Учреждений / А.Г. Гейн, А.И. Сенокосов, Н.А. Юнерман. - 4-е изд. - М.: Просвещение, 2003. - 225 с.: ил.

8. Келли Л. Мэрдок. Autodesk 3ds Max 9. Библия пользователя.3D Studio MAX 9 (+DVD). - Диалектика, 2008. - 1344 с.: ил. - (Серия "Библия пользователя").

9. Маров М. Н.3ds max. Моделирование трехмерных сцен (+СD). - СПб.: Питер, 2005. - 560 с.: ил.

10. Мортье Ш.3ds max 8 для "чайников".: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильямс", 2006. - 368 с.

11. Шляхтина, С. 3D Studio MAX: первые шаги. Моделирование объектов на основе примитивов / С. Шляхтина // КомпьютерПресс [Электронный ресурс]. ?2005. ? Режим доступа: http://www.compress.ru/article.aspx?id=15097&iid=713 ? Дата доступа: 25.04.2012.

Размещено на Allbest.ru

...