Введение в полигональное моделирование 3ds Max
Полигональное моделирование – это очень гибкий способ моделирования в программе 3ds Max.
Да, существует множество модификаторов с кучей изменяемых параметров, есть множество скриптов и плагинов, которые значительно упрощают и ускоряют работу. Но едва ли они могут то, что не может самое обычное редактирование полигонов вручную. Да, такой способ может быть дольше и сложнее. Но если вы разберетесь с полигональным моделированием, то вы сможете создать все, что пожелаете. А разные инструменты программы лишь ускорят и облегчат вашу работу.
1. Что такое полигон?
Полигон (Polygon) – это минимальная поверхность для визуализации. Это основная часть любого объекта, которая, прежде всего, образует его форму и формирует сетку. Полигоны создаются на основе точек и ребер, которые ограничивают данную плоскость.
Полигон в свою очередь состоит из нескольких элементов: точки (Vertex), ребра (Edge), фейсы (Face) и нормали (Normal).
Vertex — это вершина плоскости, которая представляет собой полигон, и точка пересечения ребер.
Edge — это прямая, соединяющая между собой две точки и ограничивает плоскость полигона.
Face — это плоскость, которая формируется минимум тремя ребрами. Чаще всего представляют собой треугольники. Каждый полигон состоит из определенного числа фейсов. Чем больше вершин (точек) у полигона, тем больше у него фейсов. То есть фейс – это минимальная (треугольная) часть поверхности полигона. Например, четырехугольный полигон состоит из двух фейсов.
Normal – это перпендикуляр к поверхности полигона, определяющий его лицевую сторону. Так же нормаль необходима для корректного наложения текстуры и расчета отражений при рендере. Она не отображается, но на картинке она совпадает с синей осью Z. Увидеть и изменить их можно, если применить модификатор Edit Normals
2. Взаимодействия с полигонами и их составляющими.
Для начала необходимо применить к объекту модификатор Edit Poly. Для этого нужно перейти на вкладку Modify – Modifier List – Edit Poly. Я рекомендую использовать именно его, потому что при желании его свободно можно удалить со всеми внесенными изменениями. Если вы превратите объект в Editable Poly, то вернуть объект к начальному виду будет сложнее.
Для того, чтобы выбирать подобъекты, необходимо включить редактирование точек (Vertex), ребер (Edge), краев (Border), полигонов (Polygons) или элементов (Elements) в разделе Selection. После этого понадобится только нажать на те подобъекты, которые нужно менять.
Точкой, ребром и целым полигоном можно управлять с помощью стандартных инструментов передвижения, вращения и масштабирования. Эти инструменты можно найти на панели Main Toolbar. Это самый базовый способ придания формы и формирования целого объекта.
Взаимодействие с точками немного отличается в зависимости от того, сколько точек выделено. Если выделена одна точка, то ее можно только двигать. Другие инструменты эффекта не дадут. К другим типов редактирования это не относится.
Если выделено две и более точек, то их можно перемещать все вместе, а также вращать и масштабировать вокруг их общего центра. Все то же самое справедливо и для остальных типов редактирования.
Удалить полигоны можно клавишей Delete. Точки и ребра лучше удалять клавишей Backspace.
Так же стоит сказать об одном очень удобном способе создания формы с помощью клавиши Shift. С помощью это клавиши легко копировать объекты. Так же копировать можно и полигоны. Но если попытаться скопировать так край (Border), то он вытянется вместе с новыми полигонами. Используя инструменты передвижения, вращения и масштабирования с зажатой клавишей Shift, можно создать практически любую форму даже из одного полигона.
3. Краткий обзор самых нужных инструментов.
Перемещение, вращение и масштабирование открывает много возможностей для моделирования, но для полноценной работы этого мало. Поэтому ниже вы увидите 5 крайне важных инструментов, которые позволят свободно смоделировать любую форму.
1. Cut
Этот инструмент позволяет создавать новые ребра между уже существующими ребрами или точками. С его помощью очень удобно создавать новые полигоны или исправлять существующую сетку. Находится он в разделе Ribbon – Edit или Edit Poly – Edit Geometry для всех типов редактирования.
2. Extrude
Он позволяет «выдавливать» полигоны, создавая при этом новые. Этот инструмент очень хорош для быстрого наращивания новой формы. Находится он в разделе Ribbon – Edit или Edit Poly – Edit Vertices/Edges/Borders/Polygons. Выдавливать можно во всех типах редактирования, кроме Elements. Делать это можно «на глаз» или по единицам измерения в разделе Extrude Settings. Сначала выбираете элементы, которые хотите выдавить, а затем просто меняете параметры. Параметры для разных типов редактирования немного отличаются.
3. Weld
С его помощью можно «сварить» между собой две или более точек, превратив в одну. Большим плюсом инструмента является то, что он может объединять точки разных элементов одного объекта, превращая две половины в одну полную часть. Для доступа к инструменту нужно выбрать Vertex – Edit Vertices/Edges – Weld/Weld Settings. Weld имеет всего один параметр, представляющий собой расстояние, на котором будут объединяться все выбранные точки. Число точек до сварки и после показаны в значениях Before и After.
4. Bridge
Инструмент для быстрого соединения ребер или полигонов новыми полигонами. Это очень хороший инструмент закрытия пробелов в геометрии, но имеет недостаток. Bridge строит полигоны по прямой, поэтому, если топология сложнее, придется поправлять сетку вручную. Найти его можно в разделе Ribbon – Edges/Borders/Polygons или Edit Poly – Edit Edges/Borders/Polygons.
У этого инструмента, в отличие от остальных, довольно много настроек, которые можно долго описывать, поэтому советую поэкспериментировать.
5. Attach
Инструмент для присоединения новых объектов к уже имеющемуся. Если вам нужна сфера, зачем ее моделировать самостоятельно, если можно просто присоединить? Это позволит редактировать совместно два объекта и создавать сложные формы. Находится Attach в разделе Ribbon – Geometry или Edit Poly – Geometry. Присоединять можно независимо от типа редактирования.
Больше методов объединения можно найти тут «Как объединить объекты в 3ds max»
В этой статье описаны лишь основные инструменты, которые позволят заниматься полигональным моделированием. Ни в коем случае нельзя останавливаться на описанном. Надо пробовать, испытывать и узнавать новые инструменты. Чем больше функций вы будете знать, тем более эффективно вы сможете организовать свою работу.
Освойте профессию визуализатора
Научитесь создавать крутые рендеры, панорамы 360, виртуальные туры и анимационные ролики.
как убрать лишние полигоны
У меня есть некоторый обьект в сцене, в котором имеются двойные и тройные полигоны(незнаю как так они получились. ) вобщем эти полигоны имеют общие спаянные вершины и в пространстве находятся на одном и том же месте. Естественно они очень мешаются и рендерятся долго, можно конечно вручную пробовать выделять и удалять их , но это очень долго. Если выделять подобьект Element, то выделяются сразу все полигоны. Подскажите , как попроще можно удалить лишние.
Дима Ярков
Администратор Арх. Галереи
Команда форума
Рейтинг 829
Слей каждую пару (или тройку) вершин в одну с помощью функции Weld (Selected).
EvgeniyMan
Активный участник
Рейтинг 10
В этом и проблема. Эти полигоны имеют не близко расположенные вершины, а одни и те же вершины. Все уже склеено
MaxWell
Знаток
Рейтинг 33
Либо скриптом, либо ручками, других вариантов я, к сожалению, не могу предложить.
MWG
Модератор форума
Рейтинг 124
Гм. Че-то вообще непонятное. Любой полигон состоит из трианглов. «через любые три точки можно провести плоскость и притом только одну». Отсюда вариантов два:
1. создатели Макса сумели опровергнуть общеизвестную аксиому.
2. Точки все-таки разные. Просто имеют одни и те же координаты. Тогда их надо вельдить.
EvgeniyMan
Активный участник
Рейтинг 10
видимо создатели макса все таки опровергли общеизвестную аксиому сам попробуй — возми любую сетку, скопируй ее и зааттачь к старой, потом выдели все вертексты(которые естественно будут иметь одни и те же координаты в пространстве) и свари их, и у тебя получится обьект , который имеет такие вот двойные полигоны, все просто. Хотя я так делал неспециально
MWG
Модератор форума
Рейтинг 124
Опаньки. Ты прав. Действительно, двойная сетка нифига не вельдится))))
MWG
Модератор форума
Рейтинг 124
Евгений, точки вельдятся только в том случае, если они сеединены ребрами. Твой пример, когда два совершенно одинаковых куба расположены в одном и том же месте и саттачены, мне, блин, спать не дает. Единственное, что я надумал, это: на уровне элементов выделить нужные тебе части модели и сдвинуть их в сторону. По идее, если какие-то двойные полики не вельдятся, то они с нормальными поликами ребрами не связаны. И если мы нужные элементы сетки сдвигаем в сторону, то эти гнусные двойные полики остаются на месте. И! Их! Можно! Убить нах.
Удаление и упрощение полигонов
Для удаления вершин сетки используется средство Delete Edge/Vertex.
Многие типы полигональных вершин не могут быть удалены с помощью клавиши . Например, Вы можете удалить граничную вершину, используя , только если она является общей не более чем для двух ребер.
Когда внутренняя вершина удаляется с помощью Delete Edge/Vertex, все ассоциированные с ними ребра также удаляются. Полигональные грани, окружающие удаленную вершину, удаляются и заменяются одной, созданной на базе вершин, окружающих удаленную. Maya не использует четырех- и треугольники, чтобы заполнить получившееся отверстие.
Это действие аналогично выделению всех ребер, окружающих вершину и удалению их.
Чтобы удалить вершины
1. Выделите одну или более вершину полигональной сетки.
2. В меню Edit Mesh выберите пункт Delete Edge/Vertex.
Предупреждения
- Удаление вершин действует на UV, цвет и данные по затенению. Таким образом, свойства сетки могут изменяться.
- Maya сохраняет шейдеры и прочие объекты, базирующиеся на вершинах или гранях.
- При удалении вершин сетки, которая является зависимой копией (instance), геометрия изменяется для всех копий.
Удаление ребер
Когда ребра полигональной сетки удаляются с использованием клавиши , удаляется только ребро, но не определяющие его вершины. Если Вы хотите удалить и вершины, используйте пункт Delete Edge/Vertex меню Edit Mesh. С помощью Delete Edge/Vertex можно удалять только внутренние ребра сетки.
Чтобы удалить ребра и ассоциированные с ними вершины
1. Выделите ребра, которые хотите удалить.
2. В меню Delete Edge/Vertex выберите пункт Edit Mesh.
Затруднения при работе с Delete Edge/Vertex
Не удается удалить вершину с помощью клавиши Delete
Если Вы пытаетесь удалить внутреннюю вершину клавишей , Maya выдаст сообщение, что она не может быть удалена, поскольку имеет “complex edge attachment (сложное соединение ребер)”. Это значит, что вершина является общей более чем для двух ребер.
Вместо этого выделите вершину и в меню Edit Mesh выберите пункт Delete Edge/Vertex или выбирайте вершины, которые ассоциированы только с двумя ребрами.
Не удается удалить ребро, используя Delete Edge/Vertex?
Если Вы выделили ребро, которое является граничным, то оно не может быть удалено. Используя Delete Edge/Vertex, можно удалять только внутренние ребра. Если Вы хотите удалить граничное ребро, выделите соответствующую грань и удалите ее.
Очистка, упрощение или исправление сеток
Средство Cleanup позволяет удалить нежелательную геометрию (например, грани с нулевой площадью или ребра нулевой длины). Вы можете оформить грань так, что она будет корректной с точки зрения Maya, но некорректной для игровой консоли.
Предупреждение
Поскольку средство Cleanup может сливать вершины и свертывать ребра нулевой длины, возможна ситуация, когда оно порождает нарушенную топологию объекта.
Это может произойти, если вы установите опции Cleanup, чтобы выполнить несколько операций подряд.
В такой ситуации рекомендуется, выполнив несколько операций Cleanup, перед последней установить опцию Remove Non-Manifold Geometry.
Для очистки полигональной сетки
1. Выделите сетку, которую хотите очистить.
2. В меню Mesh выберите пункт Cleanup.
Уменьшение числа граней сетки
Средство Reduce позволяет уменьшить количество полигонов сетки на заданное количество процентов. При этом программа старается, насколько возможно сохранить форму исходной поверхности.
Обычно Reduce используется, если нужно уменьшить общее количество полигонов во всей сетке или на некоторой ее области. Например, Вам может понадобиться создать низкополигональную копию высокополигональной модели для применения в видеоигре. Другой пример – упрощение модели, полученной как результат трехмерного сканирования.
В общем, чем меньшее количество полигонов содержит модель, тем проще работать с ней при анимации.
Уменьшение количества полигонов управляется узлом polyReduce. Это позволяет Вам экспериментировать со степенью упрощения модели, поскольку Вы всегда можете вернуться к исходной сетке.
Сделайте следующее
В окне настроек Polygon Reduce Options включите опцию Keep Original.
Упрощенная сетка появится рядом с исходной, сместившись по оси X.
Вы можете также использовать кисть (Artisan paint), чтобы указать область полигональной сетки, которую хотите упростить. Рисование области упрощения с помощью Paint Reduce Weights Tool дает Вам полный контроль над упрощением полигонов и позволяет смешивать области, подлежащие упрощению с участками, где упрощение не требуется.
Чтобы уточнить область упрощения, используя Paint Reduce Weights Tool
1. Выделите грани, которые хотите упростить.
2. В меню Mesh выберите значок настройки () пункта Reduce.
3. Установите процент упрощения, включите опцию Keep Original, затем нажмите кнопку Reduce.
Упрощенная сетка появится рядом с исходной со сдвигом по оси X.
4. В меню Mesh выберите пункт Paint Reduce Weights Tool.
5. С помощью кисти наносите области упрощения на исходную сетку.
Темные области упрощаются больше, светлые остаются как есть, насколько это возможно.
При изменении исходной сетки упрощенная также изменяется.
Особенности работы с Reduce
- Нельзя использовать кисть упрощения на упрощенной версии сетки. Нужно включить опцию Keep Original и рисовать на исходном объекте.
Если Вы попытаетесь рисовать на упрощенной версии, Maya автоматически выделит исходную.
- Когда Вы выделяете грани для упрощения (а не всю сетку), граничные грани выделенной области могут сдвигаться.
Чтобы избежать такого эффекта, можно вырезать полигоны из сетки перед началом упрощения. Включите опцию Preserve — Mesh Borders, чтобы потом иметь возможность присоединить грани к сетке.
- При использовании кисти Paint Attributes Tool по умолчанию изменения появляются на сетке при завершении штриха. Это происходит потому, что упрощение сетки требует существенного времени, особенно на больших сетках.
Если Вы хотите видеть результат сразу, в меню Modify выберите значок настройки () пункта Paint Attributes Tool, откройте секцию Stroke section и включите опцию Update Continuously.
- Рисование Reduce Weights – это основа, а не точное задание. В редких случаях область, которую Вы закрасили белым, может быть упрощена, чтобы сохранить исходную форму объекта.
- Упрощение работает для граней с произвольным количеством сторон, однако:
- Если нет особой необходимости в том, чтобы сетка не содержала треугольников, перед упрощением разбейте ее на треугольники, используя Triangulate.
- Не планарные грани плохо упрощаются и могут деформироваться.
Удалить пересекающиеся полигоны у цельного меша
Приветствую всех. Возник такой вопрос. Сделал орнамент одним мешем — для чпу. вроде все нормально. потом оказалось, что надо модель-негатив — т.е. станов вырежет в доске форму и в нее будут наполнитель заливать. и вот столкнулся с проблемой — с изнанки полигоны пересекаются — не знаю, как это будет резать станок. Вопрос — есть ли простой метод эти полигоны удалить? булеан не подходит, т.к. объект цельный, катом резать захекаешься. есть ли еще способ?