Компьютерная графика в среде 3DS MAX

4. Обратите внимание на то, как перекручена оболочка тела лофтинга в месте сопряжения рукоятки со стойкой кочерги (рис. 7.26). Причина этого перекручивания -- в рассогласовании ориентации первых вершин сплайнов-сечений в форме звезды, круга и квадрата.

5. Для сравнения ориентации первых вершин сечений выделите на дереве подобъектов объекта Loft (Объект лофтинга) строку Shape (Форма) и щелкните на кнопке Compare (Сравнить) в свитке Shape Commands (Действия с формами). В появившемся окне диалога, показанном на рис. 7.27, щелкните на кнопке Pick Shape (Указать форму). Затем щелкните последовательно на сечениях в форме звезды, круга и квадрата. На появляющихся в окне Compare (Сравнение) сечениях первая вершина обозначена квадратиком. Как видно, ориентация первых вершин звезды и круга согласована, а у квадрата -- отличается на 45°. Чтобы избежать перекручивания оболочки, следует повернуть сечения в форме звезды и круга, формирующие рукоятку, на 45° по часовой стрелке. Вместо них можно было бы повернуть только квадрат, но это приведет к образованию новой перекрутки в месте загиба носка кочерги.

6. Чтобы повернуть сечения, перейдите в удобное окно проекции, например в окно Left (Вид слева). Выберите инструмент Select and Rotate (Выделить и повернуть), щелкните на круге и поверните его на 45° по часовой стрелке. То же самое проделайте с сечением-звездой, а затем с оставшимися сечениями, формирующими рукоятку кочерги. В результате перекручивание оболочки будет устранено, как видно из рис. 7.28. Если сечение выбрано на уровне подобъекта Shape (Форма), то к нему можно применять помимо преобразования поворота и два других преобразования -- перемещение или масштабирование. Попробуйте проделать это самостоятельно с любым из сечений нашей многострадальной кочерги.

Редактирование формы сечений и пути

Непосредственно редактировать формы, включенные в состав тела лофтинга, нельзя. Однако имеется простой способ все-таки производить такое редактирование. Вспомните о переключателе в свитке Creation Method (Метод создания), который определяет, будет ли в состав тела лофтинга помещен оригинал формы-сечения, его копия или образец. По умолчанию этот переключатель установлен в положение Instance (Образец), в результате в состав тела лофтинга включаются образцы форм-сечений, а сами оригиналы остаются и могут быть безболезненно удалены. Если же их не удалять до завершения работы над объектом, то редактирование формы оригиналов сечений будет сказываться на всех образцах. Сказанное относится и к линии пути.

Попробуйте редактировать сечения и путь, выполнив следующие действия:

1. Используйте тот же объект Kocherga, с которым вы работали в предыдущем разделе. Если вы не выполнили предыдущее упражнение, загрузите нужный объект из файла Kocherga01.max, имеющегося в папке Scenes\Glava_07 компакт-диска, прилагающегося к книге. Сохраните файл с инкрементированием имени.

2. Выделите оригинал сечения в форме звезды большего размера. В свитке параметров объекта Star (Звезда) на командной панели Modify (Изменить) измените число лучей звезды с 8, скажем, до 12. Затем выполните аналогичную настройку применительно к сечению-звезде меньшего размера. Выделите также сечение-квадрат и выполните закругление его углов. Наблюдайте за синхронным изменением формы тела лофтинга,

3. Теперь выделите оригинал линии, образец которой играет роль пути лофтинга. Так как линия скрыта внутри оболочки тела лофтинга, выделите ее по имени в окне диалога Select Objects (Выделение объектов) и сместите в сторону, скажем, в окне вида сверху. Отредактируйте форму линии. Например, это можно сделать так. Щелкните на квадратике со знаком «плюс» слева от надписи Line (Линия) в окне стека модификаторов командной панели Modify (Изменить) и выберите в раскрывшемся дереве подобъектов строку Vertex (Вершина). Поместите на середине линии новую вершину, используя кнопку Refine (Уточнить), которая находится в свитке Geometry (Геометрия). Помните, вы уже использовали этот инструмент в предыдущей главе? Щелкните на этой кнопке, переместите, курсор в окно проекции Тор (Вид сверху) и вставьте вершину, щелкнув на линии. После этого можно переместить крайние вершины линии, образующие носок кочерги, придав ей излом в точке вновь вставленной вершины. Это тут же скажется на форме тела лофтинга, как показано на рис. 7.30. Как видите, чтобы согнуть виртуальную кочергу, совсем не обязательно быть мастером спорта по тяжелой атлетике.

4. Сравните то, что у вас получилось, с объектом из файла Kocherga02.max, загрузив его из папки \Scenes\Glava_07 компакт-диска, прилагающегося к книге.

Чтобы считать себя специалистом по лофтингу, остается освоить методы деформации таких объектов.

Деформации объектов, созданных методом лофтинга

Трехмерный объект, сформированный методом лофтинга в его стандартном варианте, имеет одинаковое поперечное сечение во всех точках линии пути. Однако истинная сила данного метода заключается в возможности деформации оболочки за счет изменения сечений, располагающихся в различных точках линии пути, в любой момент после того, как оболочка объекта полностью сформирована. Деформация может заключаться в изменении масштаба сечений, в их повороте вокруг линии пути или наклоне по отношению к этой линии.

Для деформации объекта, созданного методом лофтинга, выполните следующие действия:

1. Выделите объект, созданный методом лофтинга, и перейдите на командную панель Modify (Изменить). Разверните свиток Deformations (Деформации), расположенный в самом низу командной панели. В свитке имеются кнопки выбора пяти инструментов деформации: Scale (Масштаб), Twist (Скрутка), Teeter (Качка), Bevel (Скос) и Fit (Подгонка).

2. Щелкните на одной из кнопок инструментов деформаций и настройте форму оболочки с помощью кривых деформации в окне диалога Deformation (Деформация), описываемом ниже.

3. Для включения или выключения воздействия примененной к объекту деформации па его конечный вид щелкните на дополнительной кнопке справа от кнопки с наименованием деформации (эти кнопки снабжены значками в виде лампочки).

Кривые деформации

После выделения объекта, созданного методом лофтинга, и щелчка на любой из кнопок инструментов деформации появляется окно диалога, показанное на рис. 7.31 применительно к деформации масштаба.

На сетке диаграммы деформации имеется линия красного цвета. Эта линия, называемая кривой деформации, является графиком величины деформации в зависимости от координаты пути, вдоль которого строится оболочка объекта. Если речь идет о деформации масштаба, то график изображает зависимость масштаба сечений от координаты пути. Если диаграмма относится к деформации скрутки или скоса, то она показывает зависимость от координаты пути углов поворота сечения вокруг линии пути, наклона сечения к линии пути и т. п. Кривая имеет на концах два маркера, называемых управляющими точками. Можно создать на кривой деформации любое количество управляющих точек или удалить лишние точки при необходимости. Фактически, управляющие точки -- это те же вершины, уже знакомые вам по работе со сплайнами, а сами кривые деформации -- те же сплайны. Используя инструменты окна диаграммы деформации, можно перемещать управляющие точки, изменять их тип, настраивать касательные векторы, чтобы придать кривой деформации точно ту форму, какая необходима.

Сверху над сеткой диаграммы находится относительная шкала расстояния. Координаты положения управляющих точек вдоль линии пути, на котором размещаются сечения, указываются на диаграмме в процентах расстояния от начала этого пути. Обратите внимание на то, что путь совершенно не обязательно должен являться прямой линией. Кривая пути может иметь произвольную форму, при этом расстояние будет отсчитываться вдоль кривой.

Слева от сетки диаграммы деформации имеется шкала значений. Градуировка этой шкалы зависит от типа деформации. Например, в случае деформации масштаба вертикальная шкала проградуирована в процентах. Если используется деформация скрутки, шкала значений будет иметь градуировку от -180 до 180 градусов.

Попробуйте применить метод деформаций для придания нужной формы телу лофтинга, выполнив практическое упражнение.

Ключевые слова

Main Toolbar (Основная панель инструментов) и reactor. Layers (Слои), Axis Constraints (Ограничители по осям) и Extras (Дополнительные средства).

Modifiers (Модификаторы), Character (Персонаж), Animation (Анимация), Graph Editors (Графические редакторы), -Rendering (Визуализация), Customize (Настройка).

Иллюстративный материал

Электронный учебник «3 D studio Max ба?дарламасын о?ыту» Оразбаева А.А., Уразова М.С.

Лекция №3

Тема: Построение предметов интерьера

План:

1. Mirror (Зеркало)

2. Noise (Шум)

3. Push (Выталкивание)

4. Relax (Ослабление)

5. Ripple (Рябь)

6. Shell (Оболочка)

7. Skew(Перекос)

8. Slice (Срез)

9. Spherify (Шарообразность)

10. Squeeze(Сдавливание)

11. Stretch (Растягивание)

12. Taper (Сжатие)

13. Wave (Волна)

14. Twist (Скручивание)

15. Модификаторы свободных деформаций

Mirror (Зеркало)

Этот модификатор очень полезен в тех случаях, когда необходимо быстро создать зеркальную копию объекта

Копия может быть создана относительно одной из плоскостей (XY, YZ или ZX) или относительно одной из осей (X, Y или Z).

Установленный флажок Сору (Копировать) позволит создать копию объекта, не удаляя оригинал. Значение параметра Offset (Смещение) определяет величину смещения первого объекта относительно второго.

Noise (Шум)

Этот модификатор имеет большое значение при моделировании природных ландшафтов.

После его воздействия на объект поверхность становится зашумленной. Хаотическое искажение поверхности объекта может использоваться для создания любой неоднородной поверхности, например при имитации камня.

Модификатор создает искажения объекта в одном из трех направлений -- X, Y пли Z.

Параметры, определяющие амплитуду воздействия вдоль каждой из осей, объединены в области Strength (Сила воздействия).

Модификатор Noise (Шум) содержит параметр зашумления Fractal (Фрактальный), с помощью которого можно имитировать естественное зашумление объектов (горный ландшафт, мятую бумагу и др.).

При установленном флажке Fractal (Фрактальный) становятся доступными два параметра зашумления -- Roughness (Шероховатость) и Iterations (Количество итераций). Настройка Scale (Масштабирование) определяет масштаб зашумления, а величина Seed (Случайная выборка) служит для псевдослучайного создания эффекта.

Кроме всего прочего, модификатор Noise (Шум) имеет функцию Animate Noise (Анимация шума)

Push (Выталкивание)

Этот модификатор искажает поверхность объекта, «раздувая» ее в направлении нормали к поверхности

Достаточно простой модификатор, имеющий всего лишь одну настройку -- Push Value (Величина выталкивания).

Используя ключевые кадры (см. разд. «Общие сведения о трехмерной анимации» ГЛ. 1) и установив определенное значение Push Value (Величина выталкивания), можно добиться того, что объект будет «дышать».

Relax (Ослабление)

В процессе создания трехмерной модели часто приходится сглаживать образовавшиеся при деформации объекта острые углы (рис. 3.17). Используя модификатор Relax (Ослабление), можно исправить этот недостаток, указав в настройках Relax Value (Степень ослабления) и Iterations (Количество итераций) соответствующие значения. В настройках этого модификатора также имеется параметр Save Outer Corners (Сохранить внешние углы), который закрепляет позицию вершин объекта (рис. 3.18).

Ripple (Рябь)

Этот модификатор предназначен для моделирования на поверхности объекта ряби, расходящейся из одной точки (рис. 3.19). Эффект имеет следующие параметры: Amplitude 1 (Амплитуда 1) и Amplitude 2 (Амплитуда 2) -- амплитуды первичной и вторичной волны, Wave Length (Длина волны) -- длина волны, Decay (Затухание) -- степень затухания. Параметр Phase (Фаза), предназначенный для анимирования эффекта, позволяет использовать поверхность, деформированную с помощью Ripple (Рябь), для моделирования жидкостей

Shell (Оболочка)

Этот модификатор воздействует на Editable Mesh (Редактируемая поверхность), Editable Poly (Редактируемая полигональная поверхность), Editable Patch (Редактируемая патч-поверхность) и NURBS-поверхности (см. ниже), придавая им толщину. Ценность этого модификатора заключается в том, что на основе плоской поверхности можно быстро получить объемную модель

Два основных параметра модификатора: Inner Amount (Внутреннее наращивание оболочки) и Outer Amount (Внешнее наращивание оболочки). Количество сегментов наращиваемой оболочки определяется параметром Segments (Количество сегментов). Есть также функция автоматического сглаживания ребер Auto Smooth Edge (Автоматическое сглаживание ребер) и возможность выдавливания ребер (параметр Bevel Edges (Края скоса) по кривой Bevel Spline (Сплайн скоса)

Skew(Перекос)

Этот модификатор перекашивает объект (рис. 3.23). На рис. 3.24 показаны настройки модификатора Skew (Перекос).

Величина деформации определяется параметром Amount (Величина).

Также можно задать ось скоса, установив переключатель Skew Axis (Ось перекоса) в положение X, Y или Z.

Направление скоса задается числовым значением параметра Direction (Направление).

Slice (Срез)

Данный модификатор часто используется в тех случаях, когда необходимо разрезать объект на части, например при демонстрации сечения некоторой области.

Модификатор Slice (Срез) не имеет числовых параметров

Объект, к которому он применяется, разрезается плоскостью одним из возможных типов сечения: Refine Mesh (Добавление новых вершин в точках пересечения плоскости с объектом), Split Mesh (Создание двух отдельных объектов), Remove Top (Удаление всего, что находится выше плоскости сечения), Remove Bottom (Удаление всего, что находится ниже плоскости сечения).

Spherify (Шарообразность)

Модификатор придает шарообразную форму любым объектам

Этот модификатор имеет одну настройку -- Persent (Процент), которая определяет степень воздействия модификатора на объект.

Значение этого параметра, равное 100, соответствует идеальной шарообразной форме объекта.

Squeeze(Сдавливание)

Этот модификатор изменяет форму объекта таким образом, что каждая последующая точка, удаленная от центра эффекта, смещается относительно оси эффекта

Управлять кривизной эффекта можно при помощи области Effect Balance (Баланс эффекта), которая включает в себя параметры смещения Bias (Наклон) и масштаб воздействия Volume (Объем). Амплитуда эффекта задается величиной Amount (Величина), а кривизна -- величиной Curve (Кривая)

Stretch (Растягивание)

Этот модификатор растягивает объект вдоль одной из осей, одновременно сжимая его по двум другим осям в обратном направлении

Величина сжатия в обратном направлении определяется параметром Amplify (Усиление).

Направление растягивания выбирается при помощи переключателя Stretch Axis (Ось растягивания), а величина, характеризующая силу деформации, определяется параметром Stretch (Растягивание).

Taper (Сжатие)

Действие данного модификатора приводит к тому, что объект сужается в одном из направлений воздействия модификатора

Кривизна искажения определяется параметром Curve (Кривая), сила воздействия модификатора -- Amount (Величина). Направление воздействия модификатора задается в области Taper Axis (Ось сжатия), при установке флажка Symmetry (Симметричное искажение) объект будет сжиматься симметрично.

Wave (Волна)

Действие этого модификатора напоминает результат деформации модификатором Ripple (Рябь) с той лишь разницей, что волны распространяются не во все стороны, а вдоль некоторой оси. Параметры модификатора Wave (Волны) совпадают с настройками Ripple (Рябь) (см. рис. 3.20).

Twist (Скручивание)

В качестве примеров деформации кручения из реальной жизни можно привести сверло, серпантин, телефонный провод и т. д.

Аналогичный вид можно придать трехмерным объектам 3ds max 7, применив модификатор Twist (Скручивание)

Модификатор имеет три основных параметра: Angle (Угол) -- угол кручения, Bias (Наклон) -- смещение эффекта и Twist Axis (Ось скручивания) -- ось, определяющая направление действия модификатора

Модификаторы свободных деформаций

Модификаторы свободных деформаций (FFD) воздействуют на объект по одному и тому же принципу.

После назначения любого из них вокруг объекта возникает решетка с ключевыми точками

Эти точки привязываются к геометрическим характеристикам объекта, и при изменении положения любой из них объект деформируется.

Чтобы осуществить редактирование объекта при помощи модификаторов свободной деформации, необходимо развернуть список в стеке модификаторов (щелкнув на плюсике рядом с названием модификатора) и переключиться в режим редактирования Control Points (Ключевые точки).

Находясь в этом режиме, можно изменять положение ключевых точек, деформируя поверхность объекта

Основное отличие модификаторов свободной деформации друг от друга заключается в количестве ключевых точек, а также способе построения решетки (она может быть кубическая или цилиндрическая).

Ключевые слова

Main Toolbar (Основная панель инструментов) и reactor. Layers (Слои), Axis Constraints (Ограничители по осям) и Extras (Дополнительные средства).

Modifiers (Модификаторы), Character (Персонаж), Animation (Анимация), Graph Editors (Графические редакторы), -Rendering (Визуализация), Customize (Настройка).

Иллюстративный материал

Электронный учебник «3 D studio Max ба?дарламасын о?ыту» Оразбаева А.А., Уразова М.С.

Лекция №4

Тема: Построение предметов

План:

1. Сплайновое моделирование

2. Сплайновые примитивы

Сплайновое моделирование

Один из эффективных способов создания трехмерных моделей -- использование техники сплайнового моделирования. В конечном итоге создание модели при помощи сплайнов (трехмерных кривых) сводится к построению сплайнового каркаса, на основе которого создается огибающая трехмерная геометрическая поверхность.

Сплайновые примитивы

Сплайновые примитивы представляют собой такой же рабочий материал, как и простейшие трехмерные объекты, создаваемые в 3ds max 7. Сплайновый инструментарий программы включает в себя следующие фигуры

· Line (Линия);

· Circle (Окружность);

· Arc (Дуга);

· NGon (Многоугольник);

· Text (Сплайновый текст);

· Section (Сечение);

· Rectangle (Прямоугольник);

· Ellipse (Эллипс);

· Donut (Кольцо);

· Star (Многоугольник в виде звезды);

· Helix (Спираль).

Чтобы создать сплайновый объект, перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели в категорию Shapes (Формы), выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку создаваемого примитива. Все сплайновые примитивы имеют схожие настройки. Например, каждый описанный объект имеет два обязательных свитка настроек: Rendering (Визуализация) и Interpolation (Интерполяция).

Ключевые слова

Main Toolbar (Основная панель инструментов) и reactor. Layers (Слои), Axis Constraints (Ограничители по осям) и Extras (Дополнительные средства).

Modifiers (Модификаторы), Character (Персонаж), Animation (Анимация), Graph Editors (Графические редакторы), -Rendering (Визуализация), Customize (Настройка).

Иллюстративный материал

Электронный учебник «3 D studio Max ба?дарламасын о?ыту» Оразбаева А.А., Уразова М.С.

Лекция №5

Тема: Цвет и освещение в интерьере

План:

1. Свет в Кадре

2. Основные Источники Света

3. Виды источников света Мах

4. General Parameters (Общие Параметры)

Свет в Кадре

Виртуозное владение техникой моделирования и артистичное смешение красок и текстур при создании материалов не позволит получить по-настоящему реалистичные изображения без правильно настроенного света сцены и удачно закомпонованного кадра съемочной камеры. Два основных типа служебных объектов любой сцены Мах - Источники Света и Камеры требуют детальной настройки и отладки. Обычно работа с ними начинается сразу после создания первых объектов геометрии, однако подробная установка параметров более целесообразна позднее, в процессе настройки материалов.

Основные Источники Света

Любая из вновь созданных сцен имеет Default Lighting (Базовое Освещение) - способ отрисовки сцены при полном отсутствии источников света. Действительно, если пользователь начинает с создания геометрии и присвоения ей неких материалов, не позаботившись об освещении, то за него это сделает сама программа, давая возможность заняться этим позднее. Установки базового освещения производятся в диалоговом окне Viewport Configuration (Конфигурация Видовых Окон), вызываемом через одноименный пункт падающего меню Customize (Настроить)

Default Lighting (Базовое Освещение)

Группа Rendering Options (Параметры Визуализации) содержит флажок Default Lighting (Базовое Освещение), который позволяет управлять встроенным освещением, и два переключателя -1 Light (Один Источник Света) / 2 Light (Два Источника Света), осуществляющих выбор числа базовых осветителей сцены.

При одном включенном источнике света сцена отрисовывается с фронтальным, расположенным «за плечом наблюдателя» освещением. Такая конфигурация позволяет быструю перерисовку объектов сцены в видовых окнах, однако, выглядит менее естественно, чем другая, с двумя источниками света.

Во втором варианте один из осветителей располагается слева вверху, а другой - справа внизу, что способствует более реальному виду, хотя при обновлении экрана происходит большее замедление. Параметры базового освещения ограничиваются описанным незначительным набором установок.

Виды источников света Мах

Далее мы рассмотрим основные источники света, применяемые в среде Мах, и сначала следует остановиться на их классификации:

Omni (Всенаправленный) - источник света, располагающийся в точке и излучающий во всех направлениях трехмерного пространства сцены. Такой осветитель еще называют точечным. В видовых окнах осветитель отрисовывается как объект, по виду напоминающий восьмигранник.

Target Spot (Нацеленный Прожектор) - источник света, состоящий из собственно излучателя и Target (Точки Цели), задающей направление лучей. Такой осветитель можно представить в виде конуса или пирамиды с вершиной в точке излучения. В видовых окнах осветитель отрисовывается как желтая восьмигранная пирамидка (излучатель), соединенная голубой линией (осью луча зрения) с желтым кубиком (точкой цели)

Target Direct (Нацеленный Прямой) - аналогичный предыдущему источник света, излучаемый не точкой, а плоскостью. Такой осветитель можно представить в виде параллелепипеда или цилиндра, и в видовых окнах он отрисовывается как желтая четырехгранная стрелка (излучатель), соединенная голубой линией (осью луча зрения) с желтым кубиком (точкой цели)

Free Spot (Свободный Прожектор) - источник света, идентичный нацеленному прожектору, но без точки цели. Направление светового луча изменяется вращением осветителя. В видовых окнах осветитель отрисовывается как желтая восьмигранная пирамидка

Free Direct (Свободный Прямой) - аналогичный предыдущему источник света, излучающий не из точки, а из плоскости (также как Target Direct (Нацеленный Прямой)). В видовых окнах такой источник света отрисовывается как желтая восьмигранная стрелка

Для создания источника света необходимо перейти в панель Create (Создать) и раскрыть кнопкой Lights (Источники Света) свиток описанных ранее типов осветителей. Затем нужно щелкнуть на необходимой кнопке и будут показаны свитки основных и дополнительных настроек

Далее необходимо расположить курсор в видовом окне (обычно используется окно Тор (Вид Сверху)) и выполнить левый щелчок. Описанный способ справедлив для всех осветителей, кроме типов Target (Нацеленных), для которых необходимо цместо щелчка выполнить нажатие левой кнопки мыши и, перемещая ее, указать положение точки цели, а только потом отпустить.

Генерируемые при создании имена источников света типа Omni01 или Spot01 лучше сразу заменить на более информативные.

Рассмотрим набор параметров основных источников света среды Мах.

General Parameters (Общие Параметры)

Список Туре (Тип) позволяет изменять тип осветителя при необходимости на стадии редактирования. Флажки On (Включен) и Cast Shadows (Падающие Тени) управляют соответственно режимом включения и способностью осветителя генерировать падающие тени от объектов сцены.

Цветная кнопка при левом щелчке вызывает Color Selector (Палитру Цветов), позволяя настраивать спектр световых лучей, а рельефная кнопка рядом с ней вызывает диалоговое окно Exclude / Include (Включить / Исключить), управляющее списком объектов, на которые будет влиять (или игнорировать) создаваемый осветитель

Эта особенность очень часто используется для создания особых световых эффектов (таких как рефлексы, вспышки и т.п.), выборочной засветки одного или группы объектов. Поле диалогового окна состоит из двух списков: слева располагается набор объектов создаваемой сцены, а справа - те объекты, которые будут Exclude (Исключены) или Include (Включены) во влияние создаваемого осветителя. Соответствующий режим выбирается одноименными переключателями в правой верхней части окна.

Располагаемая ниже группа переключателей управляет тем, какое из свойств - Illumination (Освещенность), Shadow Casting (Падающие Тени) или оба будут использоваться источником света.

Для точных настроек спектра осветителя по составляющим Red-Green-Blue (Красный-Зеленый-Синий) или Hue-Saturation-Value (Оттенок-Насыщенность-Величина) предназначены соответствующие счетчики, а долевой коэффициент усиления источника задается счетчиком Multiplier (Множитель). Последний параметр удобен для установки силы света осветителя, причём значение, равное 1, соответствует одинарному источнику света, а нулевое - выключенному. Любое значение больше 1 приводит к результатам, достижимым при установке в одну точку нескольких единичных осветителей. Для создания затененных участков на определенных областях сцены значение множителя следует сделать отрицательным.

Группа Affect Surfaces (Воздействие на Поверхности) в свитке Advanced Effects (Эффекты) управляет соотношением яркости и контрастности различных зон освещенности поверхности объектов.

Projector Parameters (Параметры Проецирования)

Группа Projector Parameters (Параметры Проецирования) в свитке Advanced Effects (Эффекты) содержит флажок Map (Текстурная Карта) и кнопку выбора файла изображения для наложения на излучаемый осветителем свет

В результате использования этого параметра есть возможность заставить источник света имитировать кинопроектор или фильмоскоп, а также некоторые другие световые эффекты

Ключевые слова

Main Toolbar (Основная панель инструментов) и reactor. Layers (Слои), Axis Constraints (Ограничители по осям) и Extras (Дополнительные средства).

Modifiers (Модификаторы), Character (Персонаж), Animation (Анимация), Graph Editors (Графические редакторы), -Rendering (Визуализация), Customize (Настройка).

Иллюстративный материал

Электронный учебник «3 D studio Max ба?дарламасын о?ыту» Оразбаева А.А., Уразова М.С.

Лекция №6

Тема: Составные материалы

План:

1. Создание сложных материалов

2. Составные материалы

3. Top/Bottom (Верх/низ)

4. Blend (Смешиваемый)

5. Multi/Sub-Object (Многокомпонентный)

6. Matte/Shadow (Матовое покрытие/тень)

7. Raytrace (Трассируемый)

Создание сложных материалов

Хотя материал Standard (Стандартный) применяется наиболее часто, 3ds Max предоставляет возможность создавать различные сложные материалы, состоящие из двух или более стандартных материалов. В этом случае материал Standard (Стандартный) предназначен для комбинирования эффектов других материалов.

Составные материалы

Доступ к составным материалам можно получить, щелкнув на кнопке Туре (Тип) в окне Material Editor (Редактор материалов). В результате откроется окно диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт) со списком доступных материалов. Рассмотрим некоторые из них.

Top/Bottom (Верх/низ)

Материал Top/Bottom (Верх/низ) позволяет назначить разные материалы верхней и нижней части объекта. Какая часть объекта считается нижней, а какая верхней, зависит от его ориентации относительно оси Z глобальной или локальной системы координат.

Для доступа к материалу Top/Bottom (Верх/низ) выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке Туре (Тип) в окне Material Editor (Редактор материалов) для вызова окна диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт).

2. Выберите из списка материал Top/Bottom (Верх/низ). В результате откроется окно диалога, в котором необходимо указать: Discard old material? (Удалить старый материал?) или Keep old material as sub-material? (Оставить старый материал в качестве компонента?).

3. Щелкните на кнопке ОК. В результате в области свитков окна Material Editor (Редактор материалов) появится свиток Top/Bottom Basic Parameters (Основные параметры материала Верх/низ) (рис. 3.14), содержащий следующие настройки:

* кнопки Top Material (Материал верхней части) и Bottom Material (Материал нижней части) для загрузки материалов для верхней и нижней частей объекта;

* кнопку Swap (Поменять), с помощью которой можно поменять местами материалы верхней и нижней частей;

* параметр Blend (Смешиваемый), задающий значение смешивания двух материалов на границе в пределах от 0 до 100;

* параметр Position (Положение), определяющий положение границы двух материалов (используется диапазон значений от 0 до 100, причем нулевое значение полностью закроет объект верхним материалом, а 100 -- наоборот).

Blend (Смешиваемый)

Материал Blend (Смешиваемый) позволяет смешивать два отдельных материала в определенном процентном соотношении. Он также включает возможность применения маски, управляющей тем, где происходит смешивание, и, следовательно, появление смесевого цвета.

Для доступа к материалу Blend (Смешиваемый) выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке Туре (Тип) в окне Material Editor (Редактор материалов) для вызова окна диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт).

2. Выберите из списка материал Blend (Смешиваемый). В результате откроется окно диалога, в котором необходимо указать: Discard old material? (Удалить старый материал?) или Keep old material as sub-material? (Оставить старый материал в качестве компонента?).

3. Щелкните на кнопке ОК. В результате в области свитков окна Material Editor (Редактор материалов) появится свиток Blend Basic Parameters (Основные параметры смешивания)

4. Настройте параметры смешивания материала.

1) Щелкнув на одной из кнопок, Material 1 (Материал 1) или Material 2 (Материал 2), выберите новый материал либо перейдите в режим редактирования существующего. В качестве материалов могут выступать как стандартные материалы, так и сложные составные.

2) Установите или снимите флажки, расположенные справа от кнопок материалов, для активизации или деактивизации материалов.

3) Установите переключатель Interactive (Интерактивный) напротив того материала, который должен быть показан в окне проекции.

4) Нажав кнопку Mask (Маска), укажите файл растрового изображения, который будет использоваться для смешивания двух компонентов материала.

5) В счетчике Mix Amount (Доля в смеси) укажите значение смешивания материалов-компонентов в диапазоне от 0 до 100. При значении равном 0

будет виден только Material 1 (Материал 1), а при 100 -- только Material 2

(Материал 2).

6) Задайте плавность перехода одного материала в другой с помощью элементов области Mixing curve (Кривая смешивания).

Multi/Sub-Object (Многокомпонентный)

Материал Multi/Sub-Object (Многокомпонентный) является одним из наиболее часто применяемых составных материалов. Он позволяет назначить объекту более одного материала на уровне грани посредством Material ID (Идентификатора материала). Для этих целей может использоваться модификатор Mesh Select (Выделение поверхности),

при помощи которого на уровне подобъектов выделяются области, которым будут присваиваться различные материалы.

Для доступа к материалу Multi/Sub-Object (Многокомпонентный) выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке Туре (Тип) в окне Material Editor (Редактор материалов) для вызова окна диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт).

2. Выберите из списка материал Multi/Sub-Object (Многокомпонентный). В результате откроется окно диалога, в котором необходимо указать: Discard old material?

(Удалить старый материал?) или Keep old material as sub-material? (Оставить старый материал в качестве компонента?).

3. Щелкните на кнопке ОК. В результате в области свитков окна Material Editor (Редактор материалов) появится свиток Multi/Sub-Object Basic Parameters (Основные параметры многокомпонентного материала)

4. Настройте параметры многокомпонентного материала.

1) Щелкните на кнопке Set Number (Установить количество) и задайте количество компонентов материала. Каждый компонент будет представлен образцом материала в левой части строки, а активный выделен прямоугольником.

2) Щелкните на кнопке Add (Добавить) для добавления нового компонента или на кнопке Delete (Удалить), чтобы удалить выделенный в списке компонент.

3) При необходимости измените номер ID (Идентификатор материала), указав новое значение.

4) В текстовое поле Name (Имя) справа от номера компонента материала введите его имя.

5) Щелкните на кнопке Material # (Standard) для доступа к настройкам компонента. Вы можете редактировать существующий материал или назначить новый.

6) При помощи поля образца цвета, расположенного справа от кнопки, измените, если нужно, цвет Diffuse (Цвет рассеивания) активного компонента.

7) Для включения или выключения компонента из состава материала установите либо снимите его флажок в столбце On/Off (Включить/выключить).

Чтобы воспользоваться материалом Multi/Sub-Object (Многокомпонентный), присвойте его объекту сцены, после чего примените к объекту модификатор Edit Mesh

(Редактирование поверхности) (можно использовать любой способ доступа для перехода в режим редактирования подобъектов). Выделите область объекта на уровне граней и в свитке Surface Properties (Свойства поверхности) выберите требуемый идентификатор или имя материала в раскрывающемся списке.

Matte/Shadow (Матовое покрытие/тень)

Материал Matte/Shadow (Матовое покрытие/тень) применяется для создания специальных эффектов в сценах преимущественно с фоном в виде растрового изображения. Вы можете назначить этот материал, чтобы сделать невидимой часть объектаили чтобы объект мог принимать тени, оставаясь при этом невидимым. Эффект применения данного материала проявляется после визуализации объекта сцены, к которому он применен.

Для создания материала Matte/Shadow (Матовое покрытие/тень) выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке Туре (Тип) в окне Material Editor (Редактор материалов) для вызова окна Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт).

2. Выберите из списка материал Matte/Shadow (Матовое покрытие/тень). В результате откроется окно диалога, в котором необходимо указать: Discard old material?

(Удалить старый материал?) или Keep old material as sub-material? (Оставить старый материал в качестве компонента?).

3. Щелкните на кнопке ОК. В результате в области свитков окна Material Editor (Редактор материалов) появится свиток Matte/Shadow Basic Parameters (Основные параметры матового покрытия/тени)

4. В области Matte (Матовое покрытие) установите или снимите флажок Opaque Alpha (Непрозрачность в альфа-канале) в зависимости от того, хотите вы включить назначенной геометрии вывод альфа-канала визуализатора или нет.

5. При необходимости установите флажок Apply Atmosphere (Применить атмосферные эффекты) в области Atmosphere (Атмосфера), чтобы использовать режим формирования атмосферной дымки применительно к объекту с матовым материалом. Настройки области Atmosphere (Атмосфера) интегрируют матовый объект в атмосферные эффекты. Если флажок установлен, то влияние атмосферы рассчитывается в зависимости от положения, в которое установлен

переключатель:

* At Background Depth (На глубине фона) -- влияние атмосферы не зависит от расстояния;

* At ObjectDepth (На глубине объекта) -- расчет влияния атмосферы производится с учетом атмосферы.

6. В области Shadow (Тень) установите флажок Receive Shadows (Принимать тени), чтобы материал мог принимать тени от других объектов сцены. При установке

флажка Affect Alpha (Воздействовать на альфа-канал) будет формироваться изображение тени в альфа-канале выходного изображения, а параметр Shadow Brightness (Интенсивность тени) и образец цвета Color (Цвет) настраивают цвет и прозрачность тени.

Raytrace (Трассируемый)

Материал Raytrace (Трассируемый) основан на методе визуализации, который рассчитывает растровое изображение с помощью трассировки лучей, проходящих через сцену. Эти лучи могут проходить через прозрачные объекты и отражаться от полированных поверхностей. В результате получается довольно реалистичное изображение, однако платой за качество становится увеличение времени, необходимого для визуализации, особенно если в сцене много источников света и материалов Raytrace (Трассируемый).

Трассируемый материал поддерживает такие специальные эффекты, как Fog (Туман), Color Density (Плотность цвета), Translucency (Просвечивание) и Fluorescence ( Флуоресценция).

Для создания материала Raytrace (Трассируемый) выполните следующие действия.

1. Щелкните на кнопке Туре (Тип) в окне Material Editor (Редактор материалов) для вызова окна диалога Material/Map Browser (Окно выбора материалов и карт).

2. Выберите из списка материал Raytrace (Трассируемый). В результате откроется окно диалога, в котором необходимо указать: Discard old material? (Удалить старый материал?) или Keep old material as sub-material? (Оставить старый материал в качестве компонента?).

3. Щелкните на кнопке ОК. В результате в области свитков окна Material Editor (Редактор материалов) появятся свитки с параметрами редактирования трассируемого материала Raytrace Basic Parameters (Основные параметры трассируемого материала) (рис. 3.18), Extended Parameters (Дополнительные параметры), Raytracer Controls

(Управление трассировкой) и SuperSampling (Сверхразрешение).

Свиток Raytrace Basic Parameters (Основные параметры трассируемого материала) включает часть описанных ранее параметров для стандартного материала, поэтому остановимся только на тех, которые соответствуют материалу Raytrace (Трассируемый).

В отличие от стандартного материала поля образца цвета (за исключением цвета Diffuse (Цвет рассеивания)) могут переключаться между образцом цвета и счетчиком значения, варьирующимся в диапазоне от 0 до 100, что соответствует белому и черному цветам. Переключение производится с помощью установки или снятия флажка, находящегося рядом с образцом цвета. Параметр Ambient (Цвет подсветки) отличается от одноименной настройки стандартного материала. Для материала Raytrace (Трассируемый) значение подсветки характеризует степень восприятия подсветки трассируемым материалом. Установка белого цвета аналогична блокировке цветов Diffuse

(Цвет рассеивания) и Ambient (Цвет подсветки) в стандартном материале.

Цвет Reflect (Отражение) управляет отражательной способностью материала. Белый материал будет соответствовать 100 % величины отражения, в то время как черный материал совсем не будет генерировать отражения. При использовании цвета, отличного от черно-белого, последний будет добавляться к отражениям, изменяя их цветовой тон.

Образец цвета Luminosity (Светимость), подобно параметру Self-Illumination (Собственное свечение) стандартного материала, вызывает эффект свечения материала цветом образца. Снятие флажка вызывает смену названия на Self-Ilium (Собственное свечение) и появление счетчика для настройки собственного свечения в диапазоне от 0 до 100.

Параметр Transparency (Прозрачность) устанавливает фильтрацию цвета, проходящего через прозрачный материал (аналогичен комбинации Filter (Фильтрующий) и Opacity (Непрозрачность) стандартного материала). При использовании белого цвета материал полностью прозрачный и, наоборот, при черном -- полностью непрозрачный.

В нижней части свитка Raytrace Basic Parameters (Основные параметры трассируемого материала) располагаются параметры двух карт: Environment (Окружающая среда) и Bump (Рельефность). Они также представлены в свитке Maps (Карты текстур):

* Environment (Окружающая среда) -- предназначена для замены карты текстуры окружающей среды, назначенной в окне диалога Environment (Окружающая среда); используется для формирования зеркального отражения и цвета прозрачности (карта окружающей среды видна только тогда, когда ее значение не равно 0);

* Bump (Рельефность) -- используется в качестве карты выдавливания.

Свиток Extended Parameters (Дополнительные параметры) (рис. 3.19) содержит настройки специальных эффектов материала Raytrace (Трассируемый).

Параметр Extra Lighting (Дополнительное освещение) усиливает эффект подсветки за счет рассеянного света другими объектами сцены. Используется для усиления влияния цвета соседних объектов, имитируя Radiosity (Диффузное отражение) (например, белая тарелка на синей скатерти приобретет голубоватый оттенок). Настройка параметра Translucency (Просвечивание) позволяет свету проходить сквозь объект, представляя собой результат ненаправленного диффузного рассеивания. Этот эффект можно использовать, например, для имитации воска горящей свечи. При помощи настройки параметра Fluorescence (Флуоресценция) можно задать эффект флуоресцентного свечения материала. Значение параметра Fluor. Bias (Флуоресцентное смещение) контролирует силу эффекта в диапазоне от 0 до 1. Область Advanced Transparency (Улучшенная прозрачность) позволяет выполнить настройку эффектов прозрачности материала. * Transp. (Окружающая среда для прозрачности) устанавливает карту окружающей среды применительно к эффекту преломления фона в прозрачном материале. * Density Color (Плотность цвета) и Density Fog (Плотность тумана) -- однотипные параметры, позволяющие настроить свойства цвета в среде прозрачного объек-

та или тумана. Параметры Start (Начало) и End (Конец) задают ближнюю и дальнюю границы внутри объекта, a Amount (Величина) -- величину силы эффекта.

Данные настройки можно применять для создания эффекта дымчатого стекла. В области Reflections (Отражения) можно настроить параметры отражений, указав тип эффекта отражения: Default (Исходный) или Additive (Суммарный). Значение параметра Gain (Поглощение) задает яркость зеркальных отражений в диапазоне от 0 до 1. Свиток Raytracer Controls (Управление трассировкой) (рис. 3.20) позволяет оптимизировать алгоритм трассировки с целью уменьшения времени визуализацииконечного изображения.

Область Local Options (Локальные параметры) содержит настройки, позволяющие управлять включением/выключением трассировки -- Enable Raytracing (Включить трассировку), атмосферных эффектов -- Raytrace Atmospherics (Атмосферные эффекты трассировки), самоотражения и самопреломления материала -- Enable Self Reflect/Refract (Включить самоотражение и самопреломление материала), а также отражением и преломлением применительно к каналам G-буфера (Reflect/Refract Material ID (Отражение/преломление идентификатора материала)).

При помощи настроек области Raytracer Enable (Разрешить трассировку) можно разрешить или запретить преломления или отражения применительно к данному материалу.

Кнопка Local Exclude (Локальное исключение) служит для вызова окна, позволяю-щего указать объекты, которые не будут участвовать в обработке трассировщиком применительно к данному материалу.

Параметр Bump Map Effect (Действие карты рельефа) определяет степень влияния карты рельефа на трассируемые эффекты отражения и преломления.

Область Ray Antialiasing Globally (Сглаживание отражений и преломлений при трассировке) служит для включения сглаживания, а из раскрывающегося списка можно выбрать один из алгоритмов сглаживания.

Ключевые слова

Main Toolbar (Основная панель инструментов) и reactor. Layers (Слои), Axis Constraints (Ограничители по осям) и Extras (Дополнительные средства).

Modifiers (Модификаторы), Character (Персонаж), Animation (Анимация), Graph Editors (Графические редакторы), -Rendering (Визуализация), Customize (Настройка).

Иллюстративный материал

Электронный учебник «3 D studio Max ба?дарламасын о?ыту» Оразбаева А.А., Уразова М.С.

Лекция №7

Тема: Работа с камерой

План:

1. Съемочные Камеры

2. Основные параметры камер

3. Нацеленная Камера

4. Управление камерами

Съемочные Камеры

Рассматриваемые ранее при изучении видовых окон различные точки зрения наблюдателя почти всегда подходят для стадии создания и редактирования объектов трехмерных сцен, однако все они (может быть за исключением вида Perspective (Перспектива)) выглядят нереально и. безусловно, не годятся для визуализации сцен, требующих реализма. Для решения этой задачи предназначены специальные служебные объекты - Съемочные Камеры или просто Камеры.

Основные параметры камер

В среде Мах используются два вида камер:

Target Camera (Нацеленная Камера).

Free Camera (Свободная Камера).

Второй тип съемочных камер менее удобен для большинства случаев, поэтому остановимся на первом и рассмотрим его подробнее.

Нацеленная Камера представляет собой объект, по структуре близкий к рассмотренному ранее источнику света типа Target Spot (Нацеленный Прожектор), - это точка объектива камеры, показываемая в окнах в виде синего изображения кинокамеры и Target (Точка Цели) (отрисовываемая синим кубиком), в которую всегда направлен воображаемый луч зрения наблюдателя.

Ось луча зрения отрисовывается прямой голубого цвета, соединяющей объектив камеры и кубик цели.

Разберем основные параметры настройки камер. Для этого необходимо перейти в панель Create (Создать) и раскрыть кнопкой Cameras (Камеры) свиток типов съемочных камер. Далее следует щелкнуть на кнопке Target (Нацеленная), после чего отобразится свиток Parameters (Параметры), содержащий все необходимые инструменты настройки.

Действия пользователя по созданию камер аналогичны описанным для осветителей типов Target (Нацеленных) и Free (Свободных), поэтому сразу обратимся к разбору содержимого выбранного свитка.

Пара связанных счетчиков Lens (Линзы) и FOV или Field-of-View (Поле Зрения) управляет величиной поля зрения камеры или области видимого наблюдателю изображения. При изменении одного из этих счетчиков пропорционально меняется значение другого. Расположенный рядом список кнопок выбирает способ задания поля зрения:

Поле зрения измеряется по горизонтали вида. Поле зрения измеряется по вертикали вида. Поле зрения измеряется по диагонали вида.

Далее следует группа стандартных наборов линз Stock Lenses (Шаблонные Линзы) для быстрого выбора пары значений Lens (Линзы) и FOV (Поле Зрения).

Расположенный ниже список выбора типа камеры становится доступен при редактировании уже созданной камеры через панель Modify (Редактировать), а два флажка Show Cone (Показать Границу Поля Зрения) и Show Horizon (Показать Линию Горизонта) управляют отрисовкой геометрии камеры в видовых окнах.

Далее располагаются две группы настроек Environment Ranges (Диапазоны Видимости) и Clipping Planes (Плоскости Невидимости).

Первая группа содержит счетчики Near Range (Ближний Диапазон) и Far Range (Дальний Диапазон), которые задают границы начала и конца, используемые при визуализации сцен Environment Effects (Эффектов Окружения), таких как туман, глубина резкости и др.

Счетчики Near Clip (Ближняя Секущая Плоскость) и Far Clip (Дальняя Секущая Плоскость) второй группы позволяют установить диапазон трехмерного пространства, за пределами которого не будут отрисовываться объекты в видовых окнах и визуализироваться при обсчете. Это бывает необходимо в некоторых случаях сложной составной геометрии сцены (например, при визуализации интерьера помещения с точки постановки камеры, расположенной перед глухой стеной).

И последняя группа параметров Multi-Pass Effects (Многопроходные Эффекты) управляет настройками таких свойств визуализации, как Depth of Field (Глубина Резкости) и Motion Blur (Размытие Движения), выбор которых осуществляется из соответствующего списка.

Одним из наиболее удобных свойств этой группы является возможность визуальной отладки эффекта непосредственно в видовом окне активной камеры. Дополнительные настройки, относящиеся к выбранному эффекту, содержатся в отдельном свитке. Более детально на Многопроходных Эффектах мы остановимся в главе «Визуализация и Специальные Эффекты».

Управление камерами

Для активизации панели инструментов управления камерой необходимо задать текущим видовым окном точку зрения выбранной съемочной камеры. В этом случае стандартная панель настройки видового окна, расположенная в правой нижней части Главного Окна Мах и рассмотренная ранее, примет иной вид:

...