5 модификаторов, меняющие количество полигонов 3ds Max
По своей сути сетка — это набор полигонов. В 3ds Max вы можете управлять единичными полигонами или их группами. Но некоторые модификаторы позволяют пойти дальше и работать целиком со всей сеткой.
Ниже будут рассмотрены 5 модификаторов, которые можно поделить на 2 типа:
- делают сетку более плотной, увеличивая число полигонов (TurboSmooth, Tessellate)
- делают сетку менее плотной, уменьшая число полигонов (Optimize, ProOptimizer)
Отдельно стоит выделить модификатор Quadify Mesh, так как он может работать в обе стороны. Все модификаторы можно найти в Modify – Modifier List и найти по названию (можно ввести название текстом).
Так как число полигонов изменяется, то его понадобится отслеживать. Чтобы увидеть, сколько в сцене полигонов, нужно нажать клавишу «7» или включить функцию Views – xView – Show Statistics.
Выбрать элементы для подсчета можно в окне Viewport Configuration – Statistics. Там можно выбрать полигоны (Polygon), треугольники (Triangle), ребра (Edge), точки (Vertex), число кадров в секунду (Frames Per Second). Также есть выбор, на каких объектам считать: на всех (Total), на выбранных (Selection), одновременно на всех и на выделенных (Total + Selection).
1. TurboSmooth
Turbosmooth крайне простой модификатор, который сглаживает объекты. Но его преимущество перед Smooth или OpenSubdiv в том, что сглаживание производится добавлением новых полигонов и изменением их положения. Хотя, возможности указанных модификаторов частично присутствуют, но рассматривать их мы не будем.
Главный параметр – Iterations. Чем он выше, тем больше полигонов и более сглаженный объект. Часто этот модификатор используют для более тонкой доработки объекта, которая требует больше полигонов, чем грубая форма. Однако не стоит ставить слишком высокое значение. Из-за этого сцена может зависнуть.
2. Tessellate
Tessellate выполняет схожую с TurboSmooth функция, но несколько иначе. Прежде всего, он имеет 2 типа построения новых ребер на сетке: на основе треугольных «фейсов» (Face) или полигонов (Polygons).
Пункты Edge и Face-Center позволяют менять тип построения сетки, но Edge используется чаще. В отличие от TurboSmooth, сглаживания почти не происходит, сетка просто уплотняется. Параметр Tension чем-то похож на сглаживание. Но при больших значениях сглаживается только часть объекта, другая становится более жесткой. Параметр Iteration влияет на плотность сетки: больше число — больше полигонов. Но, если нужно уплотнить сетку сильнее, чем при Iteration = 4, придется добавить еще один такой же модификатор.
3. Optimize
Модификатор Optimize облегчает сетку, в отличие от модификаторов выше. Самым важным параметром является Face Thresh. Именно его значение показывает, насколько сильно будет уменьшено количество полигонов в процентах. Остальные параметры позволяют более тонко настраивать оптимизацию. В самом низу показано, сколько было точек и фейсов и сколько стало.
Модификатор достаточно полезный, но обладает большим недостатком – большая часть квадратов превращается в треугольники. Из-за этого дальнейшая работа с объектом очень усложняется.
4. ProOptimizer
Принцип работы ProOptimizer очень схож с Optimize, но более автоматизирован. Он не имеет различных параметров настройки новых граней, из-за чего оптимизация менее гибкая. Но сам объект после оптимизации лучше сохраняет форму при меньшей трате времени на настройку. Лучше всего это будет видно на сложных объектах.
В разделе Optimization Level находятся все главные параметры и информация. Сначала вы должны рассчитать оптимизацию кнопкой Calculate, а затем поменять количество точек до результата, который вас устроит. Statistic (Before / After) показывает, на сколько было уменьшено число точек и «фейсов».
Стоит помнить, что чем ниже количество точек во время оптимизации, тем сильнее ломается геометрия объекта. А значит, тем хуже он будет выглядеть.
5. Quadify Mesh
Инструмент Quadify Mesh уникален тем, что он работает не на основе существующей сетки объекта, а создает новую. По простоте он не уступает ни одному перечисленному выше модификатору. Ведь он имеет всего один параметр! Quad Size % отвечает за размеры квадратов, которые будут строиться на объекте. Значение это в процентах и рассчитывается относительно размера объекта. Значения изменяются от 0,2 до 100.
Модификатор очень хорош тем, что старается создать наиболее правильную топологию из прямоугольников. Особенно на углах объекта. Но не всегда получается автоматически создать только квадраты. Поэтому иногда на новой сетке можно встретить треугольники. Бывает и так, что модификатор может делать сетку крайне плохо. В таких ситуациях устоит уменьшить значение Quad Size %.
Каждый из этих инструментов крайне сильно облегчает моделирование, но не стоит ими злоупотреблять. Иногда создание топологии вручную с помощью самых обычных инструментов Cut и Connect может дать лучший результат.
Освойте профессию визуализатора
Научитесь создавать крутые рендеры, панорамы 360, виртуальные туры и анимационные ролики.
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.
3D в играх: Полигоны
Полигон (Polygon) – это плоскость в евклидовом пространстве. Пространство имеет размерность три, соответственно, имеются три координаты: X, Y, Z. Условно их можно обозвать как длина, высота и глубина. В программном обеспечении для 3D нет единого стандарта относительно, так сказать, ориентации данных координат, хотя, как правило, координата X параллельна условном горизонту, т.е. это длина, а вот условной высотой может быть как Y так и Z. Соответственно, условной глубиной может быть как Z, так и Y. Но нам это не столь суть важно, примем для последующего материала представление, показанное ниже.
У полигона есть вершины, минимум три, максимум, теоретически, бесконечность. Практически максимум – много. Но в играх используются треугольные полигоны, т.е. полигон имеет три вершины. Почему именно три? Через три точки в пространстве можно провести только одну плоскость, что упрощает расчеты и позволяет избежать искажений (артефактов) на итоговой картинке связанных с тем, что вершины полигона могут лежать не в одной плоскости.
Однако в программах трехмерного моделирования принято пользоваться 4-х угольными полигонами, а вот 5-ти и больше, как правило, под запретом. Поэтому при моделировании приходится следить за тем, чтобы все 4 вершины полигона были в одной или почти одной плоскости. А как же игры? спросите вы. Полигон с 4-мя вершинами математически очень просто превратить в два треугольных с двумя общими вершинами, что и делается автоматически при экспорте в игровой движок.
На рисунке ниже показаны треугольный полигон и четырехугольный, условно разделенный на два треугольных. На изображении это прямоугольный треугольник и прямоугольный параллелограмм, но по факту полигон может иметь различные длины сторон, соответственно, и различные углы между ними. Хотя стараются, по возможности, все стороны делать приблизительно одинаковыми, это называется равномерная полигональная сетка.
Почему сетка? Из полигонов создаются трехмерные объекты для игр (и не только), и если рассматривать все эти полигоны издалека включив отображение сторон полигона, они же ребра, то все это похоже на сетку.
Вообще, полигон – это то, чего на самом деле не существует, это всего лишь математика. У него нулевая толщина. Это координаты трех (для игр, далее будем говорить только о треугольных полигонах, если не будет указано иное) точек в трехмерном пространстве. И то, как отображать эти несуществующие полигоны, — зависит исключительно от той или иной компьютерной программы. Как правило, существуют три основных вида отображения: каркасная сетка, полигональная сетка, «чисто» полигональное представление. На рисунке ниже даны все три вида.
При моделировании, тестировании и т.п. для закрашивания плоскости между вершинами полигона используется произвольный цвет, но зачастую это так называемый сермат, RGB 128,128,128. На нем удобно тестировать, в частности, освещение. Да и однородная заливка, в отличии от полновесных текстур, использует не так много ресурсов компьютера.
Приведенный выше рисунок показывает как, на самом деле, с помощью плоских поверхностей создаются объекты практически любой формы. Правило тут простое: чем меньше каждый полигон, тем более точно можно передать форму исходного объекта. Это как с мозаикой, про которую разговор был в первой части. Но и увеличивать до бесконечности количество полигонов тоже нельзя, так как это сказывается на производительности, ведь компьютеру желательно не менее 30 раз в секунду пересчитать положение каждой, по крайней мере видимой зрителю, вершины полигона. Но и эти расчеты лишь малая часть того, что видеокарта в сотрудничестве с ЦП делают для расчета финальной картинки. Но об этом мы поговорим в следующих частях.
Кроме координат вершин есть у полигона такое свойство как нормаль. Это вектор, перпендикулярный одной из сторон плоскости полигона. Так как это вектор, то у него есть направление. Это направление указывает лицевую сторону полигона, вернее его начало находится у лицевой стороны полигона. Нужна нормаль для наложения текстур и расчета освещенности. Так же хочу заметить, что математически полигон не имеет никакого отношения к тому, как он выглядит, т.е. к текстурам. Полигон отдельно, текстуры – отдельно.
Так вот, та сторона, из которой «выходит» вектор нормали — и определяет лицевую сторону полигона, поэтому с противоположной стороны полигон прозрачен при визуализации, вернее обратной стороны просто не существует. Именно поэтому когда игровой персонаж из-за некорректных коллизий проваливается сквозь текстуры, то почти все сверху кажется полупрозрачным – текстур, вернее обратной стороны у полигона не существует.
Ниже скриншот из игры Batman Arkham Knight.
То же можно наблюдать, если попасть туда, куда игровой персонаж попадать не должен по задумке разработчиков: за уступы скал, в закрытые помещения и т.п. И это не баг игрового движка, это его особенность, ну, и недосмотр при тестировании (или разработчики не отреагировали должным образом на отчет тестировщиков). Необходима такая особенность для оптимизации расчетов итоговой картинки, или, по-другому, рендеринга. Ведь совсем незачем тратить вычислительные ресурсы на то, что никто никогда увидеть не должен.
Внимательный читатель может спросить: а как же быть в том случае, если игровой персонаж должен зайти в помещение? Тогда необходимо, как и в реальном здании, придавать стенам (потолку, крыше, дверям и т.д.) толщину с помощью двух полигонов у которых нормали смотрят в противоположные стороны.
Ниже показан фрагмент модели здания со стеной, имеющей реальную толщину. Синим показано направление нормали у полигонов.
Для совсем тонких предметов, таких как лист бумаги, применяется другой подход и зависит он от конкретного игрового движка. Например, может применяться специальный двухсторонний материал или отключаться параметр Backface culling, и в этом случае объект будет выглядеть одинаково с обеих сторон. (Подробнее про Backface culling можно почитать тут: Полигоны, свободная камера и MGS 5)
Теперь поговорим о том, какие бывают трехмерные полигональные модели.
3D модели принято делить на низкополигональные (low poly) и высокополигональные (high poly). Как несложно догадаться – разница в количестве полигонов, причем разница не абсолютная, а, как и все в нашем мире, относительная.
Высокополигональной можно назвать модель с самодостаточной геометрией, т.е. когда даже мелкие детали (в разумных, конечно, пределах) смоделированы с помощью полигонов и при этом модель выглядит достаточно правдоподобно даже без текстур. Непосредственно в играх high poly модели, как правило, не применяются, однако они необходимы в процессе разработки 3D игры, о чем будет рассказано ниже.
Высокополигональные модели применяются для статического рендеринга, например интерьерной визуализации или предметной, когда необходимо фотореалистичное качество и большие разрешения итоговой картинки. Для получения такого изображения используются специальные программы рендеринга и просчет одного кадра может занимать несколько десятков часов, поэтому в играх это неприменимо.
Низкополигональные модели применяются в основном в играх или для анимации, когда визуальный реализм не имеет первостепенного значения. Есть два основных способа получения низкополигональной модели: непосредственное моделирование с прицелом на малое количество полигонов или упрощение высокополигональной модели. То же справедливо и для high poly моделей (если не брать в расчет 3D сканирование): их получают путем усложнения и добавления полигонов низкополигональной модели, либо моделируют сразу из расчета максимально необходимого количества полигонов. Какой подход применятся в том или ином случае зависит от многих факторов, как то: геометрии самой модели, применяемого программного обеспечения, наличия похожих моделей, принятого в студии-разработчике порядка разработки, предпочтений 3D-художника и т.п.
Хочу особо обратить внимание на то, что разделение на high poly и low poly очень и очень относительно. Зависит от многих факторов, и одна и та же модель может быть как низкополигональной, так и высокополигональной. Например, для игры для ПК была разработана высокополигональная модель персонажа, затем из нее получили низкополигональную, условно, уменьшив количество полигонов в два раза. А позже решили портировать игру на мобильные устройства. И количество полигонов, опять же, условно, для этого сократили в четыре раза по сравнению с изначальной моделью, или в два раза по сравнению с моделью для ПК-версии игры. Ведь мобильные устройства мало того, что не такие мощные, как ПК, так еще и размер экрана не позволяет различить мелкие детали, поэтому такая высокая детализация, как для полноразмерного монитора, там попросту не нужна.
Ниже показаны сферы одинакового диаметра с различным количеством полигонов.
Да и с каждым новым процессором, каждой новой видеокарточкой мощность компьютерного железа растет, соответственно, и в играх получается отображать в кадре все больше и больше полигонов без ущерба производительности.
Ниже представлена эволюция полигональной Лары Крофт.
Как же получают 3D модели? Традиционно для этого используется полигональное моделирование в специальных программных пакетах, как то: 3ds Max, Maya, Cinema 4D и т.п. В последнее время к разработке также подключают программы для так называемой трехмерной лепки, к примеру ZBrush и 3D-Coat. Ну, и с развитием технологии 3D сканирования, модели получают путем этого самого сканирования с последующей оптимизацией полигональной сетки.
Если используется традиционное полигональное моделирование, то 3D художнику необходимо от чего-то отталкиваться. Для этого используются так называемые референсы, или, по-другому, изображения того, что необходимо смоделировать. Это могут быть фотографии (для реальных предметов или персонажей), концепт-арты (для вымышленных), или даже существующие объекты. К примеру, необходимо смоделировать существующие кубики Lego. Самая в данном случае хорошая идея – иметь их под рукой и моделировать, непосредственно вертя в руках эти самые кубики.
Ниже изображение референса и 3D модели (без текстур).
Теперь вернемся к вопросу: а зачем при разработке 3D игры иметь в наличии сразу две модели одного и того же объекта — high poly и low poly? Высокополигональная модель непосредственно в игре использоваться не будет, но она необходима для такого важного процесса, как запекание текстур. Так называют подготовку целого ряда текстур или, как их еще называют, карт. Это обычные файлы изображений (с необычными, на первый взгляд, рисунками в них) цель которых как можно реалистичнее представить модель в игре и взять на себя, так сказать, часть геометрии. По сути – это создание 3D иллюзии там, где добиться этого полигонами сложно, неподъемно по производительности или просто нецелесообразно.
Возьмем, к примеру, старую доску. В ней может быть множество трещин и мелких сколов. В реальности это перепад высот (или глубин) материала самой доски. И, по-хорошему, полигоны также должны повторять эти перепады. Но тогда модель может оказаться настолько высокополигональной, что никакое железо не потянет это количество полигонов. Поэтому для начала моделируют как можно более подробную высокополигональную модель этой самой доски, а затем с помощью специальных программ генерируют (запекают) карты высот, затенения и т.п. для имитации этих самых трещин и сколов на низкополигональной модели.
Ниже упрощенно схематически показано как смешивание запеченных с high poly модели карт, в сочетании с текстурой дерева, в результате дает реалистичное изображение.
Ведь как мы различаем эти самые трещинки и сколы? По изменению яркости и цвета текстуры дерева благодаря тому, что свет по-разному отражается от неровностей поверхности, а кое-где и отбрасывает тень. К тому уже, в трещинах, как правило, накапливается грязь и т.п. Все это и позволяет нам отличить старую древесину от новой. Вот эти эффекты и запекаются в файлы изображений. Такой прием позволяет создавать довольно реалистичные объекты с использованием значительно меньшего количества полигонов. При отображении объекта в игре эти карты накладываются друг на друга по определенным алгоритмам, что и создает иллюзию наличия геометрии, которой на самом деле то и нет.
Правда, тут есть один недостаток: эффект лучше всего действует когда наблюдатель расположен под углом 90° относительно полигонов с такой вот имитацией дополнительной геометрии. С уменьшением или увеличением угла обзора «обман» становится виден все отчетливее и отчетливее. Но это неизбежная плата за возможность приблизить картинку к реализму, не превратив игру в неиграбельную.
Это мы забежали немного вперед, затронув тему текстур, но без этого трубно было бы объяснить необходимость на один игровой объект делать как минимум две модели.
Если уж мы говорим про 3D в играх, то следует обязательно упомянуть такую технологию, как LOD, сокращенно от Level of Detail, она же уровень детализации. Суть ее сводится к тому, что в зависимости от того, насколько тот или иной объект близко располагается от игрового персонажа, или какой процент высоты экрана занимает, то используются модели с различного рода детализацией. Опять же, все ради оптимизации. Чем ближе к виртуальной камере тот или иной объект, тем более детализированная модель подставляется. На практике часто количество таких моделей ограничивается тремя: для переднего, среднего и заднего планов. И обозначаются, как правило: LOD_0, LOD_1, LOD_2. Это все варианты низкополигональной игровой модели.
Различные варианты полигональной детализации могут создаваться как в сторонних программах, так и автоматическими игровыми движками (очевидно, не всеми). Причем автоматически в сторону упрощения геометрии, т.е. загруженный в игровой движок вариант по умолчанию воспринимается как LOD_0. Иногда в играх, особенно с большими открытыми мирами, можно заметить как изначально угловатый и неказистый объект вдруг скачкообразно «похорошел» — это произошла замена на более высокополигональный LOD.
Вот, наверно, вкратце и все про полигоны. Если остались необозначенные или нераскрытые моменты – пишите про это в комментариях.
По идее, далее необходимо продемонстрировать этот самый процесс полигонального моделирования, дабы наглядно показать, как это делается. И пример должен быть не очень простой, ради показа хотя бы нескольких приемов моделирования, но и не очень сложный, чтобы не нагонять сон на зрителя. Я думал-думал над предметом моделирования и пришел к выводу, что модель керосиновой лампы неплохо впишется в данную концепцию. Но, дабы не утомлять читателя, решил собственно процесс моделирования вынести в третью, или, если хотите, в 2,5 часть повествования, которую надеюсь опубликовать в ближайшем будущем.
А на этом пока все, до новых встреч!
Модификатор Edit Poly – тонкости трансформации объектов
Концепция трансформации объектов Edit Poly — базовый инструмент изменения объектов в 3ds Max. В этом уроке мы попытаемся коротко, но достаточно наглядно и максимально доступно описать его возможности, чтобы вы могли на практике применять Edit Poly моделирование для создания и редактирования геометрически сложных форм.
Автор: Александра Соловьева
Содержание
Разработчики предусмотрели возможность конвертировать в Edit Poly любой объект. Это открывает возможность вносить изменения в его структуру на уровне составных элементов. Конвертация происходит через контекстное меню, которое вызывается нажатием правой клавиши мыши (ПКМ) на предварительно выделенном в видовом окне объекте. Найдите раскрывающееся меню Convert To:, а затем левой клавишей мыши (ЛКМ) щелкните по пункту: Convert To Editable Poly.
Открываем модификатор Edit Poly
Концепция Edit Poly предполагает наличие у любого объекта 5 составляющих его каркаса — точки (Vertex), полигоны (Polygons) и пр. Для каждого из подобъектов в Edit Poly 3D Max команды существенно отличаются, так как элементы каркаса обладают уникальными характеристиками. Важно понимать, на каком подуровне работать, чтобы выполнить ту или иную трансформацию.
Переключаться между подобъектами можно различными способами:
1. Через кнопки, расположенные в свитке Selection.
Кнопка Selection
2. Через раскрывающийся список стека модификаторов.
Активный список модификатора
3. Нажимая цифры с 1 по 5 на клавиатуре. Самый удобный способ, но для его использования необходимо помнить последовательность расположения подобъектов в списке.
В первой половине урока мы покажем наиболее важные и часто применяемые функции. Начнем по порядку — с подуровня Vertex. Во второй части статьи будут раскрыты некоторые нюансы работы в Edit Poly, которые облегчат понимание принципа концепции для более осознанных действий по трансформации объектов, а также достижения желаемого результата с минимальными затратами времени и усилий (повышения продуктивности).
Подуровень VERTEX (вершина, здесь и далее в переводе с англ.)
Инструмент Cut (разрезать) — необходим для создания ребер путем деления полигона. Резать можно от точки к точке или от ребра к ребру. Нарезать дополнительную сетку приходится достаточно часто, чтобы получить возможность для локального редактирования, как правило, — добавления новых более мелких деталей. Любые операции сводятся к манипуляции сеткой, поэтому, работая в Edit Poly 3D Max, как добавить тот или иной элемент нужно знать.
Наглядное создание ребер
Если возникает потребность создать ребро, которое расположено строго вертикально или горизонтально, то нужно использовать инструмент Slice Plane. После его активации в видовом окне появляется плоскость, которая обозначает линию разреза. Установите плоскость в необходимое положение, и нажмите кнопку Slice, чтобы выполнить разрез.
Выполнение разрезов через Slice Plane
Collapse следует использовать для объединения нескольких точек в одну. Для ускорения работы используйте сочетание клавиш Ctrl + Alt + C.
Объединение нескольких точек
Инструмент Collapse объединяет точки в одну, расположенную по усредненным координатам. Это не всегда удобно, более того часто происходит нарушение симметрии или некой закономерности расположения узлов. Это несовсем коректный способ способ удаления точки через Edit Poly. Одна из них в любом случае останется.
Чтобы объединить точки по месту расположения одной из них — используйте инструмент Target Weld (целевое сваривание). В это случае процесс будет происходить под вашим полным контролем.
Оптимальный контроль точек через Target Weld
Инструмент Connect (соединение) соединяет 2 точки, которые относятся к одному полигону, новым ребром. Действие аналогично функции рассмотренного ранее Cut, но с одним существенным отличием — это делается не вручную, а значит шанс разрезать полигон как-то не так (например, захватив случайную точку) сводится к минимуму.
Использование инструмента Connect
Weld (сваривание) автоматически объединяет точки, находящиеся в границах определенной области, размеры которой пользователь задает параметрически в настройках инструмента.
Сваривание точек
Чтобы указать размер области, нужно кликнуть по иконке Settings, которая расположена по соседству с Weld. Обратите внимание, что Settings присутствует у большинства инструментов редактирования элементов.
Make Planar располагает точки строго в одной плоскости. Чтобы управлять процессом, и размещать вершины таким образом, чтобы их координаты совпадали относительно конкретной оси, то ее нужно выбрать принудительно. Например, чтобы они были на одном уровне относительно «земли», нужно нажать клавишу Z.
Расположение точек строго в одной плоскости
Попробуй себя в 3D-визуализации на 5 дневном бесплатном марафоне от 3DCLUB
Уровень EDGE (ребра)
Часто применяется техника построения модели, когда активировав подобъектный уровень Edge, создание новых полигонов происходит вытягиванием их из ребер. Попробуйте, как работает данная функция. Создайте Plane (плоскость). Количество сегментов у сторон поставьте равным 1. Откройте список подобъектов. Выберите Edge. Далее выделите ребро, и зажав клавишу Shift потяните его. Образуется новый полигон.
Вытягивание ребер и образование новых полигонов
Connect в 3ds Max Edit Poly — важный и один из наиболее применяемых инструментов. Если выделить два ребра принадлежащих одному полигону, то при помощи Connect можно очень быстро создать еще одно, которое будет идти от середины до середины доноров. Обратите внимание, что если выделить несколько последовательно расположенных элементов, то эффект будет таким же.
Если между двумя ребрами нужно построить несколько сегментов, то через Settings возможно и это.
Создание новых ребер
Инструмент Connect помогает создавать новые кольцевые сегменты, что крайне удобно в процессе моделирования.
Очень полезный инструмент Chamfer (фаска) необходим для создания фасок или закруглений вместо выделенных ребер. Параметры нового элемента задаются после нажатия на кнопку Chamfer движением мыши. Если задействовать Settings, то можно ввести параметры фаски числами, а также увеличить количество сегментов.
Сглаживание ребер
Bridge (мост). Данный инструмент необходим для построения полигона между двумя ребрами. Также достаточно часто необходимая функция, которую часто используют.
Создание полигонов между ребрами
Create Shape From Selection (создать форму из выделенного) — создает копию выделенных ребер в виде сплайна, который часто используют в качестве направляющей, например, при создании плинтуса из сплайна, полученного из последовательно выделенных ребер плоскости пола.
Создание копии – сплайн
Remove (убрать). С помощью этого инструмента модификатора Edit Poly удаляют ребра без разрушения целостности объекта. Удаляет выделенные ребра (используйте быструю клавишу Backspace), при этом оставляя полигоны и точки, если они находились на удаленном ребре. Это важная особенность. «Бесхозные» точки ломают геометрию после сглаживания. На всякий случай лучше всегда использовать сочетание клавиш Ctrl + Backspace, которое удалит ребра с расположенными на них точками.
Удаление ребер без разрушения основного объекта
На подуровне Edge вы найдете некоторые инструменты, которые мы описывали при обзоре Vertex, например, Collaps и Weld. Здесь они работают аналогичным образом, но практически никогда не используются. Удобнее это делать оперируя точками.
Border (граница). Одним нажатием выделяются все ребра, расположенные по краям открытых полигонов (то есть не соединенных с другими).
Выделение ребер по краям полигона
Уровень Polygon (полигоны)
Extrude (выдавливание) один из наиболее применяемых инструментов, без понимания действия которого не обойтись. Через Settings задают числовое значение размера выдавливания, а также его направление.
Выдавливание объекта из общего
Inset (вставка). Создает новый полигон внутри другого. Также один из важнейших инструментов, который часто помогает значительно упростить и ускорить моделирование. Через Settings задавайте значение нового полигона или режимом его создания посредством ввода с клавиатуры.
Создание одного объекта в другом – принцип матрешки
Крайне важная группа инструментов — (Выделение)
Как вы поняли, работа с подобъектами возможна только после их выделения. Если модель сложная и объемная, с большим количеством элементов, то сделать это непросто и, как правило, занимает очень много времени. На выручку приходят инструменты из группы (Выделение).
Grow — после нажатия кнопки область выделение увеличивается на 1 ряд полигонов во всех направлениях.
Удобное выделение подобъектов
Shrink — уменьшает область выделения на 1 ряд полигонов.
Уменьшение полигона на один ряд
Loop часто применяют на подуровне Edge. Если выделить 1 ребро после чего нажать кнопку Loop, то вы получите последовательный ряд активных и готовых к преобразованию элементов.
Отображение активных элементов
К сожалению, Loop не универсален. Если на пути встречается точка, из которой выходит 3 или более 5 ребер, то алгоритм не сработает.
С 2013 версии 3ds Max последовательность выделенных ребер можно получить благодаря двойному клику ЛКМ на одном из них.
Команда Ring помогает выделить все параллельные ребра по периметру объекта.
Быстрый способ выделения параллельных ребер
Экспорт выделения. Если выделение какого либо элемента нужно сохранить, но трансформации требуется подвергнуть другой подобъект (находящийся в области выделения), то вы всегда можете перемещаться по списку. Достаточно в перечне кликнуть по интересующему разделу с нажатым Ctrl.
Если удерживать Ctrl+Shift, то на следующий уровень вы сможете перенести все за исключением границы.
Ignore Backfacing запрещает выделение рамкой элементов, которые не видны нам в данный момент (находятся с обратной стороны объекта).
By Angle (по углу). Тонкий инструмент. Удобен при достаточно сложной топологии поверхности объекта. С его помощью можно выделять элементы, которые соединены под определенным углом относительно друг друга.
Стоит отметить, что теоретическое знание модификатора Edit Poly 3D Max не гарантирует высокого уровня моделирования, поэтому стоит начинать изучение программы с бесплатного курса, чтобы понять, это ваше или нет. Огромную роль играет практика. 3ds Max достаточно сложная программа, в которой решение задачи доступно множеством способов. Только опыт поможет определить наиболее рациональный из них. Также важно представлять, каким образом реальные объекты могут быть описаны при помощи полигонов. Это умение тоже зависит от практического опыта. Неважно, сколько вы прочтете или посмотрите уроков. Профессионалом они вас не сделают. Теоретическая подготовка важна, но без самостоятельной практики, поиска решения задач, экспериментов – она бесполезна. Не отчаивайтесь, если создание простых моделей на начальных этапах у вас занимает массу времени. Через некоторое время ваши навыки значительно улучшатся, если проявить упорство и терпение.