BACK Глава NEXT

3D Studio MAX Изнутри

Создание объектов форм

Создавайте объекты форм путем щелчка на категории Shapes (формы) в панели Create и последующего щелчка на кнопке формы в свитке Object Type. Для завершения формы выполните перетаскивание в видовом окне и установите параметры формы. В последующих разделах поясняются способы создания форм и что означают параметры формы.

Перед созданием и редактированием форм полезно иметь основные понятия о терминологии, применяемой для форм. Ниже приведен список терминологии для форм, используемой в 3DS МАХ. Рисунок 9.2 демонстрирует эти термины.

Вершины. Точки на любом из концов сегментов сплайна. Свойства вершины определяют, является ли вершина углом, гладкой вершиной или имеет тип Безье. Вершины являются подобъектами формы.
Касательные ручки. Вершины формы с установленным типом вершины Безье отображают касательные ручки. Перетаскивайте касательные ручки для управления кривизной сегмента сплайна по мере того, как он входит в вершину и покидает ее. Касательные ручки являются свойствами вершины.
сегменты. Часть сплайна между двумя вершинами. Кривизна сегментов сплайна управляется за счет изменения свойств вершины на любом конце сегмента или изменения свойств самого сегмента. Свойства сегмента устанавливаются для определения того, является ли сегмент линией или кривой. Сегменты являются подобъектами формы.
шаги. Количество делений сегмента, используемое для представления кривой. Если формы применяются для создания геометрии, кривые в форме необходимо преобразовать в треугольные грани. Установка шага определяет количество генерируемых формой ребер грани или элементов. Большие значения шага определяют гладкие кривые, генерирующие много граней. Шаги являются параметром формы.
сплайны. Совокупность соединенных сегментов. Сплайны являются типом гладкой настраиваемой кривой, а в 3DS МАХ входят опции для вставки углов и определения линейных сегментов. Сплайны являются подобъектами формы.
формы. Совокупность сплайнов определяет объект формы. Ограничения на количество и тип сплайнов изменяются в зависимости от предполагаемого использования формы. Формы являются поименованными объектами.
пути. Термин, применяемый для описания формы. Путь неизменно определяет форму, содержащую одиночный сплайн, используемый как след чего-то. Примерами могут служить пути Loft (лофтинг), пути Path Controller (контроллер пути) и пути Path Deform (деформация пути). Помните, что когда бы 3DS МАХ не ссылался на путь, на самом деле описывается форма с одиночным сплайном.

Создание линий

Щелкните на кнопке Line в панели Create для создания наиболее общего типа формы. В создание линий входит не только выбор точек на экране. Необходимо помнить ряд характеристик:

Все сегменты, созданные по одной команде Line, являются частью одного и того же сплайна и одной и той же формы. Если необходимо создать отдельные сегменты линии, следует выполнить правый щелчок для завершения первой команды Line и щелкнуть в видовом окне для начала другой линии.
Можно создавать плоские линии на плоскости конструкции при помощи щелчка в видовом окне или в полном трехмерном пространстве. Если используется 3D Snap (3D-фиксация) или Keyboard Entry (ввод с клавиатуры) также можно изменять значение Z вершин сплайна.
Линии могут быть прямыми или искривленными в зависимости от выборов Creation Method (метод создания) и независимо от того, выполняется щелчок или перетаскивание при создании вершин.

Методы создания линий

Выборы, выполняемые в свитке Creation Method (метод создания), критичны для управления первоначальными свойствами линий. Выберите опции для управления типом вершины, которая получится посредством щелчка или перетаскивания при создании линий. На рисунке 9.3 показаны два типа Creation Method и поддерживаемые ими типы вершин.

Начальный тип (Initial Type). Эти опции фактически следует называть Click Type (тип щелчка), поскольку они устанавливают тип вершины при щелчке. Тип по умолчанию - это Corner (угол). Вершины угла создают сегменты, которые являются линейными по мере того, как они входят в вершину и покидают ее.
Гладкие вершины (smooth vertices) создают кривую через вершину, в которой кривизна одинакова по обеим сторонам от вершины. Касательная к гладкой вершине всегда параллельна линии, нарисованной между двумя вершинами по обеим сторонам от гладкой вершины.
Тип перетаскивания (Drag Type). Эти опции устанавливают тип вершины, создаваемой при перетаскивании. В доступные варианты входят Corner, Smooth (очень похожие на находящиеся в Initial Type) и Bezier. Во всех случаях вершина помещается в то место, где первоначально нажимается мышь. Перетаскивание возбуждает выбранный для вершины тип перетаскивания. Направление и расстояние перетаскивания имеют значение только для случая, если тип перетаскивания установлен в Bezier.
Направление перетаскивания определяет касательную к кривой, когда она проходит через вершину. Расстояние перетаскивания устанавливает значение кривой на вершине.

Интерактивное создание

Наиболее общим методом создания линий является интерактивный щелчок в видовом окне. На интерактивное создание линии распространяются следующие правила:

Создание линии может выполняться только в одном видовом окне. После начала создания линии видовые окна переключать нельзя. Для завершения команды следует выполнить правый щелчок перед возможностью переключения на другое видовое окно.
Тип вершины устанавливается по опциям в свитке Creation Method. Соблюдайте осторожность при использовании типа перетаскивания Безье. Редко (если вообще когда-нибудь) необходимо перетаскивать первую вершину линии. Можно также обнаружить, что проще создать все вершины и затем использовать Edit Spline (отредактировать сплайн) для преобразования их в настраиваемые вершины Безье.
Линии лежат на текущей плоскости конструкции до тех пор, пока 3D Snap не будет активной. При активной 3D Snap вершины линии фиксируются на ребрах и вершинах других объектов в 3D-npo-странстве.
Независимо от того, как создается линия, локальная система координат помещается и выравнивается с текущей плоскостью конструкции.

Создание через клавиатуру

Другим методом создания линий является использование характеристик свитка Keyboard Entry (рис. 9.4). Введите координаты X, Y и Z и затем щелкните на Add Point (добавить точку) для каждой вершины линии. После завершения щелкните на Close для соединения последней вершины с первой после чего линия замыкается, либо щелкните на Finish, чтобы линия осталась открытой.

На создание линий с помощью Keyboard Entry распространяются следующие правила:

Все вершины используют опцию Initial Туре (щелчок) в свитке Creation Method.
Локальная система координат размещается на текущей плоскости конструкции и выравнивается с ней.
Все сегменты линии невидимы до тех пор, пока не будет произведен щелчок на Close или Finish.

Последнее правило усложняет рисование точных линий через Keyboard Entry. К счастью, будущий выпуск будет отображать каждый сегмент линии по мере ее создания.

Создание параметрических форм

Оставшиеся формы являются параметрическими объектами. Расположения вершин и типы устанавливаются параметрами в панели Create. Формы в дальнейшем могут различаться в соответствии с методами их создания. За двумя исключениями формы создаются при помощи определения либо их радиуса, либо прямоугольника. Упомянутыми исключениями являются дуги и текст.

Создавайте большинство вершин путем первоначального перетаскивания радиуса. К формам, использующим подобный метод, относятся пончик (тор), круг, спираль, NGon (N-угольник) и звезда. Для этих форм применяется следующая технология создания:

Выберите Creation Method. Выберите либо Edge (ребро) для определения через диаметр, либо Center (центр) для определения посредством радиуса.
Выполните перетаскивание в видовом окне для определения расположения формы и Radius 1.
При необходимости щелкните в видовом окне для определения остальных параметров. Пончик (donut) и звезда (star): щелкните для установки Radius 2. Спираль (helix): щелкните для установки Height (высота). Щелкните еще раз для установки Radius 2.
Установите остальные параметры в свитке Parameters (параметры).

Прямоугольники и эллипсы создаются путем перетаскивания диагонали прямоугольника. Для этих форм применяется следующая технология создания:

Выберите Creation Method. Выберите либо Edge для определения от угла к углу, либо Center для определения от центра к углу.
Выполните перетаскивание в видовом окне для определения расположения формы и диагонали прямоугольника, которая определяет Length и Width (длину и ширину).
Установите любые остальные параметры в свитке Parameters.

Создание кругов и N-угольников

Создавайте круги и N-угольники при помощи перетаскивания одного радиуса. Круги для определения всегда используют четыре вершины.

Используйте параметры сторон для N-угольников для изменения количества вершин и сторон. Используйте NGons с отмеченной опцией Circular каждый раз, когда необходим круг с числом вершин более четырех, как показано на рисунке 9.5.

Создание пончиков и звезд

Создавайте пончики и звезды при помощи перетаскивания сначала радиуса и последующего щелчка для определения второго радиуса. Звезды имеет два дополнительных параметра, которые используются для установки количества точек в звезде и значения искажения.

Параметр искажения (Distortion) для звезды вращает вершины с Radius 2 вокруг локальной оси Z звезды. Положительные значения вращают вершины против часовой стрелки, а отрицательные значения - по часовой стрелке (см. рис. 9.6).

Создание прямоугольников и эллипсов

Создавайте прямоугольники и эллипсы путем перетаскивания диагонали. Диагональ определяет параметры Length и Width, используемые прямоугольником или эллипсом.

Нажимая Ctrl во время перетаскивания при создании квадратного прямоугольника или кругового эллипса накладываются ограничения. Зачем необходимо создавать круговой эллипс, когда можно ограничиться созданием круга? Если необходимо выполнить анимацию из круга в эллипс, начинайте с эллипса, созданного при помощи клавиши Ctrl.

Создание дуг

Способ, в соответствие с которым создаются дуги, в значительной степени зависит от выбора Creation Method. Дугу можно определить с использованием двух методов:

Центр-конец-конец (Center-End-End). Это наиболее знакомый метод, применяемый когда необходимо попасть точно в центр и начальную точку. Расположение второй конечной точки точно предсказать нельзя, поскольку она является функцией радиуса дуги. Для создания дуги Center-End-End выполните перетаскивание для определения центра дуги (кнопка мыши нажата), радиуса и начальной точки (кнопка мыши отпущена). Щелкните для определения второй конечной точки.
Конец-конец-середина (End-End-Middle). Используйте такой метод, если необходимо, чтобы дуга попадала точно в две конечные точки. Для создания дуги End-End-Middle применяется следующий метод: Для создания дуги End-End-Middle выполните перетаскивание для определения первой конечной точки (кнопка мыши нажата) и второй конечной точки (кнопка мыши отпущена). Щелкните для определения радиуса дуги.

Какой бы метод не использовался, параметры дуги хранятся в виде радиуса, угла From (от) и угла То (до). Фиксируется только центральная точка дуги. Изменение любого из трех параметров вызывает перемещение конечных точек дуги.

Создание спиралей

Спираль (helix) создается путем перетаскивания сначала радиуса, затем щелчка для установки высоты спирали и второго щелчка для установки радиуса. После этого можно установить еще три других параметра - Turns (повороты), Bias (смещение) и направление поворота. Спираль весьма полезна в качестве пути лофтинга для создания объектов, подобных штопорам, искривленным лестничным перилам и нагревательным элементам. Для создания спирали используется следующий метод:

Выполните перетаскивание для определения центра, радиуса и начальной точки. Начальная точка всегда расположена в положительном направлении Х от центра спирали на плоскости конструкции.
Щелкните для установки расстояния по оси Z от плоскости конструкции для определения конечной точки спирали.
Щелкните снова с целью определения радиуса для конечной точки спирали.

После создания основной спирали можно установить следующие параметры:

повороты. Устанавливает количество оборотов на 360°, которые требуется выполнить от начальной до конечной точки.
смещение. Устанавливает, где происходит поворот по отношению к высоте спирали. Значение по умолчанию 0.0 распределяет повороты равномерно от начала до конца. Положительные значения перемещают повороты ближе к конечной точке; отрицательные значения перемещают повороты ближе к начальной точке.
Опции CW/CCW. Устанавливают направление поворотов, когда последние покидают начальную точку. CW = по часовой стрелке; CCW = против часовой стрелки.

Рисунок 9.7 демонстрирует простую спираль, параметры которой показаны слева. Спирали справа показывают, чего можно достигнуть за счет изменения параметров спирали.

Создание текста

Текст является простейшей создаваемой формой. Щелкните в любом видовом окне и текст будет помещен на текущую плоскость конструкции. Чтобы увидеть текст, можно также выполнить перетаскивание при перемещении курсора в пределах видового окна; текст помещается каждый раз при отпускании кнопки мыши. После этого для изменения шрифта, стиля, размера и отображаемой строки текста необходимо установить параметры следующим образом:

шрифт. 3DS МАХ может использовать любой шрифт True Type, установленный в Windows NT, и любой шрифт Adobe Type I PostScript, который необходимо поместить в каталог 3dsmax\fonts. Щелкните на списке шрифтов для выбора любого имеющегося шрифта.
стиль. Щелчок на двух кнопках, расположенных ниже списка шрифтов, переключает использование курсива и подчеркнутого текста. Если необходим жирный шрифт, следует выбрать его.
размер. Устанавливает высоту текста. Установка высоты текста может показаться вначале несколько витиеватой, поскольку для вычисления высоты 3DS МАХ использует полную высоту шрифта из файла шрифтов. Большинство коммерческих шрифтов по умолчанию определяют высоту как расстояние от верхушки верхнего выносного элемента до низа нижнего выносного элемента плюс междустрочие (или заплечик литеры), как показано на рисунке 9.8.

Из-за способа определения высоты шрифта строка текста никогда не заполняет полностью указанный размер. Со значением Size (размер) следует экспериментировать до тех пор, пока строка текста не будет иметь необходимой высоты. После нахождения подходящей высоты весь текст, созданный с использованием одного и того же шрифта и размера, будет иметь одинаковую высоту букв.

Введите текст, который необходимо поместить в сцену 3DS МАХ. Хотя поле текста имеет по высоте множество строк, набрать можно только одну строку текста. Если вводимый текст оказывается длиннее ширины текстового поля, он прокручивается влево.

Можно также вставить текст из буфера обмена Windows с учетом следующих ограничений:

Шрифт, размер и стиль текста из буфера обмена игнорируются. 3DS МАХ использует текущий шрифт, стиль и размер из свитка Parameters.
Из буфера обмена считывается только первая полная строка текста; 3DS МАХ игнорирует весь текст, следующий после разрыва первой строки.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Можно создать текст с пустой строкой (в текстовом поле нет текста). При этом получается невидимая точка вращения, которую можно выбрать только в том случае, если она попадает внутрь выборки области или при выборе ее по имени. Перед выполнением щелчка в видовом окне следует убедиться в том, что текстовое поле что-то содержит.

Текст в 3DS МАХ обладает интересной двойственностью. Текст является параметрическим, поэтому можно вернуться назад и редактировать его как текст. Поскольку текст также является сплайном, его можно редактировать как геометрию. Подобная двойственность текстовых объектов предоставляет лучший из двух миров. Приведенный ниже пример показывает как редактировать и трансформировать текстовые объекты для создания выровненного параграфа.

Никто не ошибется в случае применения 3DS МАХ в качестве текстового процессора, но в некоторых задачах анимации может потребоваться создание нескольких строк текста с определенным выравниванием. Например, необходимо создать логотип или знак, содержащий несколько строк текста. Данный пример использует Array и Align для расположения трех строк выровненного влево текста для магазина с названием Cameron's Camera Shop:

Создайте первую строку текста.
Щелкните на Text в категории Shapes панели Create.
Выберите шрифт, оставьте значение 100 для Height и в поле текста наберите Cameron's.
Выполните перетаскивание в видовое окно Front для размещения текста. Требуется три строки текста, но вручную трудно разместить текст и получить равномерный интервал между строками. Для быстрого создания последующих строк используйте инструмент Array.
Выберите текстовый объект и Local в качестве опорной системы координат.
Щелкните на Array в линейке инструментов.
Щелкните на Reset (сброс) в диалоге Array.
Установите поле Move Y (переместить по Y) в значение -90.0 и установите Total In Array (итог массива) в значение 3.
Щелкните на ОК.

Предыдущие шаги создают три строки текста с интервалом 90.0 единиц, как показано на рисунке 9.9. Размер текста обычно является хорошим начальным значением для интервала Array. От этого начального значения можно выполнять регулировку вверх и вниз. Для большинства шрифтов может потребоваться уменьшение интервала, в особенности, если текст имеет всего несколько нижних выносных элементов, как в случае с Cameron's Camera Shop.

Организация массива из первой строки текста является самым быстрым методом расположения множества строк текста. Затем следует отредактировать новые строки через панель Modify (модифицировать).

Выберите среднюю строку текста.
В панели Modify измените поле текста из Cameron's на Camera.
Выберите нижнюю строку текста и измените ее на Shop.

Если необходимо выравнивание по центру, на этом можно завершить. 3DS МАХ помещает точку вращения текста в центр строки текста, что по умолчанию обеспечивает текст, выровненный по центру. Для выравнивания влево и вправо используйте команду Align.

Выберите две нижние строки текста и Local в качестве опорной системы координат.
Щелкните на Align в линейке инструментов и затем щелкните на верхней строке текста.
Отметьте флажок Х Position (положение X).
Выберите Minimum для объектов Current (текущий) и Target (целевой).
Щелкните на ОК.

Теперь текст выровнен влево, а первая строка расположена так, как показано на рисунке 9.10. Комбинация параметрического текста. Array и Align позволяет легко расположить множество строк выровненного текста для ЗD-знаков и логотипов.

Создание множества сплайнов в одной и той же форме

По определению пончики и текст содержат множество сплайнов в одной и той же форме. Такие формы называются составными формами. Форма пончика содержит два круговых сплайна; форма текста содержит по крайней мере по одному сплайну для каждой буквы, а ряд букв требуют множества сплайнов.

Создавайте составные формы с помощью снятия отметки с флажка, находящегося за кнопкой Start New Shape (см. рис. 9.11).

Когда флажок отмечен, кнопка Start New Shape всегда включена, и все, что создается, становится отдельным объектом формы.
Когда флажок сброшен, кнопка Start New Shape исчезает, и все, что создается, становится сплайном в одной большой составной форме.
Новую форму можно запустить вручную путем щелчка на кнопке Start New Shape.

К любой форме всегда можно вернуться и произвести добавление к ней чего-либо в соответствие со следующими методами:

Выберите объект формы и затем сбросьте флажок Start New Shape. После этого любые создаваемые формы добавляются к выбранной форме в виде сплайнов.
Примените к форме модификатор Edit Spline (отредактировать сплайн) и используйте Attach (присоединить) для добавления к выбранной форме других форм. Edit Spline рассматривается в разделе "Использование Edit Spline".

Кнопка Start New Shape обеспечивает быстроту и удобство, но Edit Spline предоставляет большее управление расположением сплайнов. Кроме того, при использовании кнопки Start New Shape не следует возвращаться назад и выполнять доступ к любым параметрам формы после ее создания. Посредством Edit Spline в составной форме можно сохранить по крайней мере один сплайн.

Понимание интерполяции формы

Все основные объекты формы содержат свиток параметров, помеченный Interpolation (интерполяция) (см. рис. 9.12). Этот свиток содержит три параметра, управляющие количеством шагов в каждом сегменте сплайна. Понимание и правильное использование параметров интерполяции критично для эффективного использования форм.

Как упоминалось ранее в этой главе, шаги являются делениями вдоль сегмента сплайна. Шаги управляют двумя свойствами формы: гладкостью кривых формы и количеством граней, генерируемых формой. В отношении гладкости кривых формы более высокие установки шага создают более гладкую кривую; в отношении количества граней, генерируемых формой, более высокие установки в шаге создают большее число граней.

Параметры интерполяции управляют количеством шагов в форме:

Steps (шаги). Введите в это поле значение для указания числа шагов для всех сплайновых сегментов в форме. Используйте параметр Steps для осуществления точного управления количеством генерируемых граней при использовании формы для создания трехмерной геометрии. Для использования поля Steps следует сбросить флажок Adaptive (адаптивный).
Optimize (оптимизировать). В случае отметки количество шагов уменьшается до 0 для всех линейных сплайновых сегментов в форме. Поскольку шаги используются для представления кривых, они не нужны для точного представления линейных сегментов, поэтому их можно удалить. Optimize следует оставить в качестве установки по умолчанию.
Однако может потребоваться выключение Optimize, если планируется деформировать сплайн вдоль линейных сегментов. Теперь сегменты могут быть линейными, но если планируется их изгибание или скручивание, необходимо посредством оптимизации удалить дополнительные сегменты. Выключение Optimize может также потребоваться в случае планирования генерирования из формы целей Morf (морфинг). Все цели Morf должны иметь одинаковое количество вершин. Оптимизация удаляет сегменты формы, которые будут генерировать вершины каркаса для целей морфинга, что затрудняет генерацию целей морфинга из форм, содержащих плоские стороны, и других форм с искривленными сторонами.
Для использования флажка Optimize флажок Adaptive необходимо сбросить.
adaptive. Автоматически вычисляет шаги для каждого сегмента сплайна в форме. Шаги устанавливаются так, что изменение угла от одного шага к другому не превышает 2 градусов. Линейные сегменты не принимают шагов. Используйте Adaptive, если необходимо видеть гладкие, точные сплайны, используемые в качестве путей движения или компонентов лофтинга. Adaptive не является хорошим выбором для сплайнов, используемых для генерации ЗО-геометрии с модификаторами, подобными Extrude или EditMesh. Гладкость адаптивного сплайна генерирует неэффективное количество граней.
Отметка Adaptive запрещает параметры Steps и Optimize.

На рисунке 9.13 показаны три текстовых формы, использующие букву D, которые были преобразованы в каркас посредством модификатора EditMesh. Все три формы идентичны, за исключением их установок интерполяции. Ребра граней отображаются для подчеркивания различий.

Буква слева на рисунке 9.13 использует интерполяцию Adaptive. С большим трудом можно сказать, что одна буква более гладкая по сравнению с другими. Применение EditMesh создает объект каркаса, использующий 141 грань.

Буква посредине рисунка 9.13 также использует установку Steps в значение 1 с отмеченным Optimize. Применение EditMesh создает объект каркаса, использующий 38 граней. Средняя буква имеет на 73% меньше граней, чем буква слева.

Буква справа на рисунке 9.13 использует установку Steps в значение 1 и неотмеченный Optimize. Применение EditMesh создает объект каркаса, использующий 32 грани. Буква справа имеет на 16% граней меньше, чем средняя буква, и на 77% граней меньше буквы слева.

Большее количество граней занимает большее дисковое пространство, больший объем памяти и, что самое важное, дольше визуализируется. Для создания заданного качества изображения всегда нужно использовать наименьшее необходимое количество граней. В предыдущем примере можно воспользоваться установкой Adaptive, если планируется перемещать камеру на букву и вокруг нее. Однако для большинства ситуаций использование установки Steps и Optimize является наилучшим выбором.