Принципы изменения объекта

Как было изложено в предыдущих разделах, существует хорошо определенная последовательность событий из параметров объекта, применения модификаторов, затем трансформаций и, наконец, исказителей пространства и свойств объекта. Часто аналогичные результаты могут быть достигнуты при помощи изменения параметров объекта, применения модификаторов, трансформации объекта или даже использования исказителя пространства. Какой метод следует выбрать? Имеет ли это значение?

Ответ следующий: "Да, это имеет значение". Подходящий метод для изменения объекта зависит от потоковой схемы объекта, от того, как объект построен и что планируется делать с ним позже. Знания для того, чтобы сделать успешный выбор, приходят с практикой и опытом. В последующих разделах приводятся общие рекомендации для определения оптимального метода изменения объектов.

Изменение базовых параметров по сравнению с трансформацией

Чем раньше в потоковой схеме сделать изменение, тем сильнее это изменение повлияет на окончательный внешний вид объекта. Самой первой порцией информации в потоковой схеме объекта является набор параметров объекта. Если необходимо сделать фундаментальное изменение основного размера, формы или характеристик поверхности объекта, следует взглянуть на параметры объекта.

Например, рассмотрим различие между изменением параметра высоты для цилиндра и неоднородным масштабированием вдоль локальной оси цилиндра Z. Представим себе цилиндр с высотой 40 единиц, а требуется, чтобы высота цилиндра стала 80 единиц. Если вы не знакомы с параметрическим моделированием, можно сначала подумать об использовании неоднородного масштабирования.

Если масштабировать цилиндр на 200 процентов вдоль длины, получается цилиндр с высотой 80 единиц. Правильно? Да, но не совсем. Если проанализировать параметры объекта для масштабированного цилиндра, будет видно, что его высота составляет 40 единиц. В действительности это будет цилиндр с высотой 40 единиц и масштабом 200 процентов по локальной оси Z. Если необходимо, чтобы цилиндр имел высоту 80 единиц, следует изменить параметр высоты, а не масштабировать цилиндр.

Это изменение может показаться тонким отличием, но имеет основательный эффект, когда к цилиндру начинают применять модификаторы. Помните, в потоковой схеме объекта трансформации, подобные масштабированию, вычисляются после модификаторов. На рисунке 1.13 показано различие. Параметр высоты цилиндра слева был изменен из 40 единиц в 80 единиц и затем цилиндр был согнут вдоль оси Z на 180°. Цилиндр справа масштабирован на 200 процентов для достижения высоты 80 единиц и затем согнут вдоль оси Z на 180°. Отметим, что хотя масштабирование выполнялось до сгибания, в потоковой схеме оно вычисляется после сгибания, что приводит к неоднородному масштабу согнутого цилиндра.

Если изменение параметра объекта приводит к результатам, аналогичным результатам трансформации объекта, используйте следующие правила для определения того, какой метод следует применить:

Используйте изменение параметров объекта во всех случаях, когда хотите сделать изменение моделирования или изменение, которое будет получать любой модификатор.
Трансформируйте объект, если эффект трансформации является последним применяемым изменением или изменением, влияющим на расположение объекта на сцене.

Модифицирование объектов

Используйте модификаторы, если хотите явно изменить структуру объекта и получить максимальное управление изменением. Ко многим возможностям моделирования и анимации в 3DS МАХ доступ осуществляется через модификаторы и их организацию в стеке модификаторов.

Параметры объекта и его трансформации влияют на весь объект только в начале и в конце потоковой схемы. Модификаторы можно использовать для оказания влияния на любую часть объекта и применения изменений, которые зависят от их взаимоотношений с другими модификаторами в стеке.

Например, рассмотрим два варианта применения модификаторов Bend и Taper (сделать конус) к цилиндру (рис. 1.14). Если сначала сделать цилиндр конусным, а затем применить сгибание (левый объект), получится совершенно другой результат, чем для случая, при котором сначала применяется сгибание, а затем конус (правый объект).

Поскольку результат воздействия модификаторов зависит от порядка их применения, важно спланировать свою стратегию моделирования. Подумайте о том, как подойти к задаче моделирования и как лучше всего скомбинировать модификаторы. План моделирования не должен быть совершенным, поскольку 3DS МАХ позволяет легко вернуться назад и что-либо изменить. Однако разработка плана может сэкономить значительное время и избежать частых возвратов назад в результате проб и ошибок.

Применение трансформаций с помощью модификаторов

Иногда необходимо выполнить трансформацию в конкретной точке стека модификаторов. Например, может потребоваться масштабировать непараметрический объект вдоль одной оси перед применением Bend. В другой раз может потребоваться перемещение или вращение только части объекта.

Трансформацию можно применить в конкретной точке стека модификаторов или применить ее только к части объекта путем использования модификатора для применения трансформации. Имеется три способа применения трансформации при помощи модификаторов:

Используйте один из модификаторов Edit для трансформации подобъектов. Модификаторы Edit обеспечивают доступ к вершинам, ребрам и граням, из которых состоят объекты различных типов. Для трансформаций, которые применяются с помощью модификаторов Edit, нельзя выполнить анимацию. На рисунке 1.15 показан результат масштабирования граней, выбранных с помощью модификатора Edit Mesh.
Трансформируйте гизмо или центр модификатора. Модификаторы содержат собственные подобъекты, называемые гизмо, и центр, который также можно трансформировать. Трансформируйте подобъекты модификатора для вращения ориентации скручивания или перемещения центра сгибания. На рисунке 1.16 показан результат перемещения центра модификатора Bend.
Используйте специальный модификатор XForm. Этот модификатор не имеет никакого другого эффекта, кроме того, что обеспечивает гизмо, который можно использовать для трансформации объектов и подобъектов внутри стека модификаторов. Используйте модификатор XForm каждый раз, когда необходимо выполнить трансформацию в конкретной точке стека модификаторов или если необходимо выполнить анимацию трансформаций подобъектов, выбранных с помощью модификатора Edit. На рисунке 1.17 показан результат перемещения вершин сплайна с помощью модификатора XForm.

Принципы клонирования

Клонирование применимо практически ко всему в 3DS МАХ. Клон является термином общего назначения, который используется для описания операции создания копии, экземпляра или ссылки. Большинство объектов, таких как геометрия, модификаторы и контроллеры, можно скопировать и создать их экземпляры. Можно сделать ссылки объектов сцены, подобных камерам, источникам света и геометрии. Ниже определяются понятия копии, экземпляров и ссылок:

Копии. Просто для понимания. Повсюду в 3DS МАХ можно продублировать все, что определяет объект. При копировании чего-нибудь первоначальный объект и копия являются независимыми.
Экземпляры. Описывают метод использования определения одного объекта в нескольких местах. В рамках 3DS МАХ можно создать экземпляры практически любой вещи. Одиночный объект, модификатор или контроллер можно использовать на сцене для многих целей.
Ссылки. Доступны только для объектов сцены. Ссылки просматривают параметры мастер-объекта и выбранное количество модификаторов перед тем, как потоковая схема расщепляется, образуя два объекта, каждый из которых содержит свой собственный набор уникальных модификаторов. Ссылки можно применять для построения семейства аналогичных объектов, которые совместно используют одинаковое основное определение, но каждый из них имеет собственные уникальные характеристики.

Для создания клонов можно делать выбор из нескольких методов. Выбранный метод изменяется в соответствии с типом объекта, с которым выполняется работа. В эти методы входит:

Нажмите клавишу Shift при трансформации объекта. В зависимости от объекта либо делается копия, либо появляется диалог, в котором выбирается, что необходимо сделать — копию, экземпляр или ссылку. Например, нажатие Shift при перемещении ключей анимации копирует ключи; нажатие Shift при масштабировании сферы отображает диалог Clone Options (опции клона), в котором выбирается, что сделать — копию, экземпляр или ссылку сферы.
Выполняйте Clone из меню Edit. Используйте этот метод для клонирования объектов сцены без их трансформации.
Используйте Copy and Paste (скопировать и вставить) из Track View. При вставке контроллера в Track View можно выбирать, что сделать — копию или экземпляр этого контроллера.
Используйте Drag and Drop (перетащить и опустить). В Material Editor (редактор материалов) можно перетаскивать определения материала и карты из одного фрагмента в другой. Когда материал или карта опускается в фрагмент, карта копируется. Можно также выбирать между копированием и созданием экземпляра карты.

Создание копий

Создавайте копии каждый раз, если необходимо дублировать объект, при этом дубликаты являются уникальными и не имеют отношения к исходному объекту. Некоторые примеры полезных методов копирования перечислены ниже:

Копируйте ключи, если хотите дублировать действие из одного момента анимации в другой. Например, можно выполнить анимацию объекта, который быстро сгибается и распрямляется снова. Для повторения этого действия некоторое количество раз во время анимации необходимо скопировать первоначальные ключи в различные моменты времени.
Копируйте контроллеры, если требуется, чтобы анимационное поведение одного объекта дублировалось другим. Например, вы хотите, чтобы по одному пути следовало много объектов, но планируется регулировать контроллер каждого пути так, чтобы каждый объект находился немного в другом месте. Для этого присвойте и установите контроллер для одного объекта и затем скопируйте этот контроллер для всех оставшихся объектов. После этого можно изменить расположение каждого объекта на пути, сэкономив на задаче присвоения и установки контроллера для каждого объекта.
Копируйте объекты сцены, если хотите начать с группы аналогичных объектов и затем индивидуально модифицировать каждый объект. Например, создается один цветок и копируется несколько раз как часть букета. Затем можно изменять и модифицировать копии для придания "индивидуальности" каждой из них. При копировании объекта сцены для скопированного объекта создается совершенно новая потоковая схема (см. рис. 1.18).

Создание экземпляров

Создавайте экземпляры, когда хотите использовать один объект в нескольких местах. Поскольку все экземпляры представляют собой один и тот же объект, изменение одного экземпляра вызывает изменение всех остальных. При корректном использовании экземпляры могут сэкономить значительный объем работ. Ниже приводится ряд полезных методов использования экземпляров:

Создавайте экземпляры модификаторов, если хотите применить одинаковое воздействие к выборке различных объектов. Например, создается сцена, в которой необходимо, чтобы выборка объектов растягивалась в унисон. Выберите все объекты и щелкните на Stretch панели Modify для применения экземпляра одного и того же модификатора ко всем объектам. Изменение параметров Stretch для любого объекта изменяет их для всех объектов. На рисунке 1.19 показан результат работы модификаторов-экземпляров растягивания.
Создавайте экземпляры контроллеров, если хотите чтобы выборка объектов вела себя совершенно одинаково. Например, создается модель жалюзей для окна и необходимо выполнить анимацию планок жалюзей. Выполняется анимация вращения одной жалюзи и используется Сору и Paste в Track View для присвоения экземпляра контроллера вращения планки всем другим планкам. Тогда при повороте одной планки все другие планки поворачиваются на такую же величину. На рисунке 1.20 показан результат использования контроллеров-экземпляров Rotation (вращение) для открывания и закрывания жалюзей.
Создавайте экземпляры карт в Material Editor, если хотите использовать одинаковую карту во множестве фрагментов карты и обеспечить точную регистрацию. Например, требуется разработать материал керамической плитки. Для управления диффузионной текстурой, сиянием и выпуклостью материала можно применять экземпляры карты. Изменение параметров для одного экземпляра карты изменяет параметры всех карт и обеспечивает регистрацию. На рисунке 1.21 показан результат использования карт-экземпляров для создания материала. Сначала карта применяется как диффузионная маска и затем экземпляр карты применяется как карта выпуклости. В заключение другой экземпляр карты применяется в качестве карты сияния и ее параметры укладки изменяются для создания меньших кусков плитки. Поскольку диффузия, выпуклость и сияние являются экземплярами одной и той же карты, при изменении сияния плитки два остальных ее параметра также изменяются.
Создавайте экземпляры объектов сцены, если хотите поместить один и тот же объект в различные места сцены. Модификация или изменение параметров любого экземпляра изменяет также все остальные экземпляры. Например, необходимо показать ряд бутылок на полке бакалейной лавки. Смоделируйте одну бутылку и заполните полку экземплярами. Если изменяется конструкция одной бутылки, все остальные бутылки также изменяются. На рисунке 1.22 показан результат использования объектов-экземпляров. При создании экземпляра объекта сцены все экземпляры совместно используют одну и ту же потоковую схему от мастер-объекта через все модификаторы. Потоковая схема разветвляется после модификаторов, поэтому каждый экземпляр имеет собственный набор трансформаций, искажений пространства и свойств объекта. На рисунке 1.23 показан поток данных для множества экземпляров.

Создание ссылок

Ссылки имеют только объекты сцены. Создавайте ссылки, если хотите, чтобы множество объектов совместно использовали одни и те же корневые параметры, но чтобы обеспечивалась возможность независимой индивидуальной модификации каждого объекта. Считайте ссылки переходом между копиями и экземплярами.

Например, требуется выполнить анимацию линейки шахматных пешек. Каждая пешка должна использовать одинаковую корневую конструкцию, но также должна иметь свое собственное растяжение и изгиб. Сначала смоделируйте основную пешку и затем делайте ссылки. После этого можно модифицировать каждую пешку независимо или вернуться к основной модели для изменения всех ссылок. На рисунке 1.24 показан результат использования ссылок. При создании ссылки объекта сцены все ссылки совместно используют один и тот же мастер-объект и первоначальный стек модификаторов.

При создании ссылки потоковая схема разветвляется после последнего модификатора, но по-прежнему можно применять новые модификаторы, которые являются уникальными для каждой ветви. Каждая ссылка имеет собственный набор трансформаций, искажений пространства и свойств объекта. Будет ли влиять модификатор на одну ссылку, несколько ссылок или на все ссылки, зависит оттого, где он применяется в потоковой схеме. Модификатор влияет на все ссылки, которые ответвляются из потоковой схемы после точки в стеке модификаторов, где применяется модификатор. На рисунке 1.25 показана потоковая схема для множества ссылок.