Создание объектов на основе примитивов

Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Лабораторная работа №1. 3D Studio MAX: первые шаги
Цель: Ознакомиться с интерфейсом программы и научиться создавать
простейшие стандартные примитивы.
План занятия: Создание объектов на основе примитивов
Методические рекомендации к выполнению:
Создание и простейшее редактирование стандартных примитивов
Создание стандартных примитивов
Вначале поэкспериментируем с обычными сферами. Для создания объектов откройте панель Create (Создать), щелкнув на соответствующей кнопке панели Command Panel, — по умолчанию данная панель открывается автоматически. На панели Create выберите категорию объектов Geometry
(Геометрия), в списке типов объектов укажите тип Standard Primitives
(Стандартные примитивы), а затем в группе Object Type (Типы объектов)
выберите инструмент Sphere (Сфера).
Теперь приступим к созданию объекта, что, как уже отмечалось, можно
сделать в любом из окон проекций. Для примера создадим сферу в окне проекции Top (Вид сверху). Для этого просто щелкните мышью в любом месте
окна Top, перетащите ее, а затем отпустите кнопку мыши — в итоге сфера
появится во всех четырех окнах проекций (рис. 8). Чтобы расширить поле
для экспериментов, аналогичным образом создайте еще несколько однотипных сфер, например как показано на рис. 9.
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Рисунок. 8. Появление созданной сферы
Рисунок. 9. Результат создания нескольких сфер
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Простые варианты выделения и редактирования стандартных примитивов
Самым простым инструментом для выделения объектов является Select
Object (Выделить объект), находящийся на главной панели инструментов
Main Toolbar и выделяющий объект при щелчке по нему. О выделении объекта свидетельствует изменение его цвета. Выделять объекты можно и подругому: щелкнув и перетащив по диагонали указатель мыши таким образом,
чтобы выделяемые объект или объекты попали внутрь очерченной области.
После выделения объекта с ним можно производить самые разные манипуляции: перемещать и поворачивать, изменять имена и параметры, удалять и т.п. Для начала выделите первый из созданных объектов, щелкнув по
нему инструментом Select Object (Выделить объект), и удалите его обычным
образом, нажав клавишу Delete (Удалить). Затем выделите второй объект и
измените его имя, установив курсор в текстовом поле группы Name and
Color (Имя и цвет) и сменив имя Sphere02 на Sphere01 (рис. 10). Аналогичную операцию проведите для всех остальных объектов. В этой же группе
можно изменить и цвет объекта, щелкнув на цветном квадратике Object
Color (Цвет объекта) и выбрав в открывшейся цветовой палитре подходящий
цвет (рис. 11), — для примера попробуйте перекрасить все объекты в другие
цвета. А затем сохраните созданную сцену в файле при помощи стандартной
команды сохранения File=>Save (Файл=>Сохранить).
Рисунок. 10. Изменение имени объекта
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Рисунок. 11. Выбор цвета для объекта в окне Object Color
Поэкспериментируйте с размерами, а затем, корректируя значения параметра Segments (Сегменты), попробуйте добиться формирования сфер с
более четкими краями, так как при настройках параметра Segments (Сегменты), устанавливаемых по умолчанию, сферы получаются недостаточно гладкими. Затем аналогичные настройки произведите для всех остальных шаров
(рис. 15).
Рисунок. 15. Результат корректировки параметров на панели Modify
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Изучение навигационных возможностей
Осваивать навигационные возможности программы нужно на каком-то
примере, поэтому создадим новую пустую сцену командой File => Reset
(Файл => Перезагрузить), сохранив при желании сцену со сферами. На новой
сцене нарисуйте произвольный объект из группы стандартных примитивов.
Изменить масштаб активного окна проекций можно инструментом
Zoom (Масштаб), находящимся в правом нижнем углу окна программы. Выбрав данный инструмент, щелкните мышью в одном из окон проекций и, не
отпуская клавишу мыши, перетащите ее указатель вверх — отображение
сцены в данном окне увеличится (рис. 17 и 18). Аналогичная операция, но с
перемещением указателя мыши вниз приведет к уменьшению масштаба. Для
изменения масштаба сразу во всех окнах проекций предназначен инструмент
Zoom All (Масштаб для всех) — операция производится аналогичным образом.
Рисунок. 17. Исходный вид окон проекций
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Рисунок. 18. Результат увеличения масштаба в окне Perspective
Добавьте к сцене еще пару объектов, сознательно создавая их так, чтобы они не были видны в окне Perspective, активизируйте окно Perspective, а
затем щелкните на инструменте навигации Zoom Extents (Масштаб сцены).
В результате программа автоматически установит такой масштаб для актив-
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
ного окна, при котором в нем будут отображены все объекты сцены (рис. 19).
Обратите внимание, что под кнопкой Zoom Extents скрываются два инструмента: Zoom Extents (Масштаб сцены), которым мы только что пользовались, и Zoom Extents Selected (Масштаб выделенных объектов сцены), применяемый для автоматической установки масштаба для активного окна проекции, при котором выделенный объект сцены будет располагаться в центре
и занимать основную часть окна проекции (рис. 20). При выделении нескольких объектов изменение масштаба будет относиться ко всем выделенным
объектам. Инструменты Zoom Extents All (Масштаб сцены для всех окон) и
Zoom Extents All Selected (Масштаб выделенных объектов сцены для всех
окон) по своему воздействию аналогичны инструментам Zoom Extents и
Zoom Extents Selected, за исключением того, что изменение масштаба распространяется на все окна проекций сразу.
Рисунок. 19. Вид окна Perspective после автоматической корректировки масштаба инструментом Zoom Extents
Рисунок. 20. Вид окна Perspective после автоматической корректировки масштаба инструментом Zoom Extents Selected для выделенного объекта
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Для примера попробуем воспользоваться самым простым инструментом из данной группы — инструментом Arc Rotate (Вращать по дуге). Активизируйте окно Perspective и выберите инструмент Arc Rotate — это приведет к появлению изображения вспомогательной окружности с четырьмя небольшими квадратиками (рис. 21). Поперемещайте указатель мыши внутри
окна Perspective, не нажимая никаких кнопок, и обратите внимание на изменение внешнего вида указателя: на вспомогательной окружности у него будет один вид, а при попадании в квадратики — другой. Соответственно и результаты поворота будут напрямую определяться тем, из какой точки и при
каком виде указателя будет начат поворот. В отличие от обычного поворота
точки обзора сцены вокруг центра обзора, при повороте из квадратиковуказателей одновременно с вращением будет производиться перемещение
объектов относительно центра обзора (рис. 22).
Рисунок. 21. Окно Perspective после выбора инструмента Arc Rotate
Рисунок. 22. Пример поворота объектов с их перемещением инструментом
Arc Rotate
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Последний из навигационных инструментов — Min/Max Toggle (Переключатель Min/Max) — позволяет переключаться в режим одного окна: активное окно занимает всю область просмотра, благодаря чему можно рассмотреть все детали сцены.
Создание объектов на основе примитивов
Попытаемся из нескольких примитивов смоделировать простейший
трехмерный объект в виде снеговика и добиться того, чтобы снеговик был
действительно единым целым, а не представлял собой просто набор разрозненных примитивов. Будем условно считать, что снеговик состоит из двух
сфер и одного конуса, который будет играть у него роль шляпы. В этом случае в проекциях Front (Спереди) и Left (Слева) мы должны видеть все три
примитива, нарисованные друг на друге, а в проекции Top (Сверху) — все
примитивы должны быть наложены друг на друга.
Создайте новую сцену, инструментом Pan (Прокрутка) переместите
сцену внутри окна проекции Left вниз (рис. 23), возьмите инструмент Sphere
(Сфера) из группы Standard Primitives и нарисуйте в окне проекции Leftдва
шара один поверх другого, при необходимости подкорректируйте их положение друг относительно друга (рис. 24). Затем активизируйте инструмент
Cone (Конус) и постарайтесь создать конус, который станет шляпой снеговика. Имейте в виду, что создавать конус гораздо удобнее в окне Perspective, по
крайней мере на стадии начального освоения программы. Возможно, что изначально конус у вас будет выглядеть примерно так, как показано на рис. 25.
Теперь необходимо передвинуть конус на предназначенное ему место, причем отрегулировать положение конуса следует во всех трех проекциях —
Front (Спереди), Left (Слева) и Top (Сверху). Результат должен напоминать
рис. 26. Чтобы убедиться, что нужный результат, достигнут, повращайте снеговика по дуге инструментом Arc Rotate (Вращать по дуге), а также повращайте его в пространстве инструментом Select and Rotate (Выделить и повернуть) — рис. 27. Напоследок отрегулируйте цвета, и, возможно, окончательный результат будет напоминать рис. 28.
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Рисунок. 23. Окно Left после перемещения сцены
Рисунок. 24. Появление двух сфер
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Рисунок. 25. Появление конуса
Рисунок. 26. Вид сцены после корректировки положения конуса в трех проекциях
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Рисунок. 27. Вращение снеговика инструментом Select and Rotate — видно,
что все составляющие элементы находятся на своих местах, а значит, задача
выполнена
Рисунок. 28. Готовый снеговик
Попробуйте выполнить теперь более сложную задачу — создать по
аналогии со снеговиком овальный стол, также взяв за основу три стандартных примитива: конус с обрезанной верхней частью в качестве столешницы
стола и два одинаковых цилиндра, которые послужат для него ножками.
Конус с обрезанной верхушкой создается при помощи инструмента
Cone (Конус), как и обычный конус, — разница заключается лишь в том, что
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
для обычного конуса значение параметра Radius 2 (Радиус 2) равно нулю, а
для конуса с обрезанной верхушкой — какому-то положительному числу.
Причем значение параметра Radius 2 должно быть меньше параметра Radius
1, если вершина конуса направлена вверх, и больше — в противном случае.
В данном примере разумнее создавать все три примитива в окне проекции Left (Слева), а затем корректировать внешний вид изображения в других
проекциях. Обратите внимание на то, что ножки стола одинаковые (значит,
вначале создается первая ножка, затем она копируется командой Clone (Дублировать), которую можно выбрать из контекстного или главного меню).
Чтобы симметрично расположить ножки столешницы, обратите внимание на
координаты объекта, которые появляются в нижней части окна программы
при выделении объекта инструментом Select and Move (Выделить и передвинуть). Совсем необязательно перемещать объект мышью — в ряде случаев (в частности, при перемещении ножек стола) гораздо удобнее вручную
ввести его координаты, и объект точно так же переместится. В нашем примере у обеих ножек координаты по осям Y и Z должны быть одинаковы, поэтому их гораздо проще ввести вручную (рис. 29). Кроме того, не забывайте, что
довольно часто гораздо удобнее определять нужные размеры примитивов не
перемещением мыши, а на панели Modify (Изменение) путем ручного ввода
соответствующих параметров. Вполне возможно, что полученный в итоге
стол будет напоминать представленный на рис. 30.
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Рисунок. 29. Ручной ввод координат для левой ножки стола
Рисунок. 30. Созданный стол в четырех проекциях
Дисциплина «Трехмерное моделирование»
Вопросы к защите лабораторной работы:
1. Панель инструментов Main Toolbar?
2. Командная панель Command Panel?
3. Какие существуют категории объектов?
4. Как создаются стандартные примитивы?
5. Как осуществляется редактирование примитивов?
6. Как осуществляется масштабирование объекта?