5

Дәріс №3

Тақырыбы: Сплайндық және полигональды модельдеу негіздері

Сплайндық модельдеу негізі

Жалпы, сплайн - кез келген түрдегі сызық (қисық, сынған). Сплайндар визуализация кезінде көрсетілмейді және көмек ретінде қызмет етеді. Create - Shapes - Splines қойындысына өтіп сплайн жасауыңызға болады.

Сурет 7 - Create - Shapes - Splines қойындысы

Мынау негізгі қолданылатын сплайндардың түрлері:

Сурет 8 – Сплайн түрлері

Кез келген түрдегі сплайн құру үшін, оны әрі қарай өңдеу үшін параметрлерін өзгерткеннен кейін, сол жерге тінтуірдің оң жақ батырмасын басып Convert To - Convert To Editiable Spline таңдап, немесе модификаторлар тізімінен Edit Spline модификаторын қолдану керек.

Барлық сплайндар нүктелер(vertex) мен сегменттерден (segment) тұрады:

Сурет 9 Сплайн түрлері

Нүктелер төрт типті болады:

1. Corner –сынған сплайн жасайтын нүкте.

2. Smooth –автоматты түрде сызықты тегістейді,қисық қалыптастырады.
3. Bezier - ол сондай-ақ тегіс сызық қалыптастырады, бірақ иілім формасы арнайы маркерлер арқылы басқарылуы мүмкін.

4. Bezier corner – bezier - ден айырмашылығы маркерлер симметриялы емес.

Сурет 10 - Нүктелер төрт типі

Нүктенің түрін өзгерту үшін бір немесе бірнеше нүктені таңдап, тінтуірдің оңжақ батырмасын басыңыз. Контексттік мәзірден қажетті түрді таңдаңыз.
Модификатор бөлімінде сплейлердің бірнеше қойындылары бар: Рендеринг, интерполяция, таңдау,Soft Selection және Геометрия (Rendering, Interpolation, Selection, Soft Selection және Geometry)

Rendering вкладкасы:

Enable in rendering - Визуализация кезінде сплайнды көрсетеді.

Enable in Viewport - Viewport терезесінде сплайнды көрсетеді.

Raidial - сплайнжіпформасындаболады (яғни қиылысу бойымен дөңгелек).

Thickness - дөңгелектің қиылысудағы қалыңдығы немесе диаметрі.

Sides - дөңгелектің жақтар саны(егер 3 таңдасақ,онда қиылысуда үшбұрыш пайда болады).

Angle - қиылысуды бұрылу бұрышы.

Rectangular – сплайны тақтайдың формасынаие (яғни қиылысуда тіктөртбұрыш).

Length - қиылысудағы тіктөртбұрыштың ұзындығы.

Width - қиылысудағы тіктөртбұрыштың ені.

Aspect - ұзындығы мен енінің бір – біріне сәйкестігі.

Auto Smooth - автоматты түрде тегістеу.

Interpolation вкладкасы:

Steps - сплайнның әрбір екі нүктесінің арасындағы сегменттер саны.

Optimize - сплайнның формасына әсер етпейтін сегменттерді автоматты түрде алып тастайды.

Adaptive - тегіс форма алу үшін керек сегменттер санын автоматты түрде алады.

Geometry вкладкасы:

New vertex typy - жаңа құрылған нүктелердің типін таңдау.

Create line - сплайнда қосымша сызық құру.

Attach - сплайнға сызықты қосу.

Refine - сплайнның кез – келген жеріне нүкте қою.

Weld - көршілес нүктелерді бір нүктеге айналдыру (слить) бір нүктеге айналатын нүктелер арасының оңжағында минимальді ара қашықтығы көрсетілген.

Connect - сызықтың екі нүктесін қосу.

Insert - сызықты созу (жалғастыру).Insert батырмасын баса отырып отырып сплайнның соңғы нүктесіне шертіп сплайнды созуға болады.

Fillet - бұрыштарын дөңгелектеу (нүктені белгілеп дөңгелектену бұрышын енгізу керек).

Chamfer - фаска құру (нүктені белгілеп фасканың өлшемін енгізу керек).

Divide - көрсетілген нүктелер санына белгілеп алынған сегментті бөледі.

Көлемді мәтін құру мысалы арқылы Shell модификаторын қолдану.

Text сплайнын құрамыз:

Сурет 11 - Textсплайны

Text бөлімінде керек мәтінді өзгертеміз, өлшемін баптаймыз (Size).Модификаторларстегінен Shell – ді таңдаймыз. Сосын керегінше басылу (выдавлимание) деңгейін енгізу керек (Inner Amount немесе Outer Amount).

Сурет 12 – Shell модификаторы

Shell модификаторын тек жабық, үзігі жоқ сплайндарға қолдану. Төменде Text, Line, NGon және Star сплайндарына Shell модификаторын қолдану мысалы көрсетілген:

Сурет 13 - Text, Line, NGon және Star сплайндарына Shell модификаторын қолдану

Sweep модификаторы

Бірінші (Shift батырмасын басып отыру арқылы құрады) (Сур. 14).

Ары қарай модификаторлар тізімінен Sweep модификаторын таңдайдыз және келесі нәтижені аламыз (Сур.15):

Сурет 14 - кез – келген сызық сызу Сурет 15 - Sweep модификаторының

баптауының нәтижесі

Ең негізгі - кескін формасының түрін және параметрлерін таңдау (радиустары немесе ұзындығы, ендері, қалыңдықтары).

Lathe модификаторы.

Lathe модификаторыайналу симметриясына ие объекттерге қолданылады (бұлқұмыралар болуы мүмкін, бокалдар, бағаналар, стакандар және т.б.).

Бар болғаны, Font проекциясында тігінен сызық сызып модификаторлар тізімінен Lathe таңдау керек:

Сурет 16 - Font терезесі

Бізге бірден симметрия осін ауыстыру керек, ол үшін стектегіLatheмодификатор атауының қасындағы «+» батырмасын басыпAxisтаңдаймыз. Axis – ті х осі бойынша ауыстырамыз (Сур.17):

Сурет 17 – Нәтиже

Екі жағдай болуы мүмкін:

1. Беті қалыпты түрде көрсетілсе (таңдалған түсте) – онда бәрі жақсы.

2. Беткі қара түсті болса - бұл сізгеFlip Normals белгілеу арқылы оны сыртқа айналдыру керек дегенді білдіреді.

Сурет 18 - Flip Normals

Модификаторлар тізімінің астындағы Show end result on/off toggle батырмасы қосулы ма соны тексеріп алу керек.Ол объектке жасалған модификаторлар эффектін көруге арналған.

Сурет 19 - Vertexтаңдаймыз

Әрі қарай, нүктелерді редакторлауға өтеміз (Line модификаторының стегінен Vertexтаңдаймыз)керек нәтижеге жеткенше баптаймыз. Нүктелерді қосып, өшіріп, ауыстыруға болады.

Lathe модификаторы бірнеше параметрлері бар, негізгілері мыналар:

Degrees - симметрия осі бойынша сплайнның бұрылу бұрышын көрсетеді (үнсіз келісім бойынша 360 градусқа бұрылады, толық бұрылу).

Flip Normals - бетті сыртына айналдырады.Segments - сегменттер саны (фигураның тегістігі).

Сплайндарды түзету

Сплайндар сплайндық типті контурлық объектінің құрамына кіреді.

Оларға:

· Қолдан құрылған әдеттегі Безье қисығы;

· Безье қисығына түрленген стандарттық контурлық фигуралар;

Безье торын ұсынатын денелерден тұратын контурлық фигуралар.

Ереже: Барлық сплайндар біркелкі өңделеді.Түзетудің негізгі құралы–

Modify (Өзгерту) командалық панелі болып табылады, сонымен қатар, Selectand Move (Белгілеу және жылжыту), Axis Constraints (өстердің шектеушілері – кез-келген жазықтықтардағы сплайндардың төбелерінің бақылау нүктелерінің тышқанмен жылжыту үшін) аспаптар панелі, ShapsToggle 3 бастырмасының бірі (Бекітуді қосу – сахнаның таңдалынған элементтеріне үшөлшемді бекіту режімін қосу үшін, оларды түзету кезінде қисықтардың төбесін түзету мақсатымен).

Полигональды модельдеу негізі

Полигоналды модельдеу (торды редакторлау немесе кадрларды редакторлеу) төмен деңгейлі модельдеу болып табылады және объектілердің төбелерін, қабырғаларын және қырларын басқаруға негізделген (сур. 20).

Сурет 20 -Кез-келген полигоналды объектінің компоненттері

Полигоналды модельдеу - модельдеудің негізгі әдістерінің бірі. Полигоналды модельдеу

кезінде, олар оның компоненттеріне тікелей әрекет ететін объекттің пішінін өзгертеді.

3D Studio Max бағдарламасында бұл модельдеуді қамтамасыз ету үшін, мына қадамдарды орындаңыз:

· Editable Mesh типіндегі объекттер. Mesh тор, тор ұяшығы болып аударылуы мүмкін, сондықтан объекттің өзі "Өңделетін тор" немесе "Өңделетін каркас" ретінде аударылады. Editable Mesh объекті түрлену кезінде немесе стекті бүктеу операциясы кезінде алынуы мүмкін.

· EditMesh модификаторы (Торды редакторлау(Каркасты редакторлау)).

Ішкі объектті таңдау

Бет - бұл үшбұрыш, әдетте екі үшбұрышты бет бір жазықтықта жатыр және тік

бұрышты бетпен біріктіріледі. Ішкі нысанды өңдеу деңгейіне өту үшін келесі

әрекеттерді орындаңыз:

1қадам. Sub-Object (Ішкі объект) батырмасын басыңыз.

2 қадам. Шыққан объекттің менюінен деңгейін таңдаңыз.

3 қадам. Selection (Таңдау) свитогынын батырмаларын пайдаланыңыз:

– төбелер деңгейі;

– қабырғалар деңгейі;

– үшбұрышты беттер деңгейі;

– төртбұрышты беттер деңгейі;

– барлық беттер деңгейі.

21 суретте көрсетілген торды (каркасты) редакторлауға арналған құралдардың қызметі 1 таблицада көрсетілген:

Сурет 21 - Редакторланатын тормен (каркаспен) жұмыс жасауға арналған құралдар

Кесте 2 - Торды (каркасты) редакторлауға арналған құралдардың қызметі

№ | Атаулары | Деңгейі: V – төбе, Edg – қабырға, F –үшбұрышты бет, Poly – бет. | Батырмалар қызметі
1 | Create | V, F, Poly | Элементтерді қосу.
2 | Delete | V, Edg, F, Poly | Элементтерді жою.
3 | Attach | V, Edg, F, Poly | Сахнаның басқа (тәуелсіз) (Attach List) объекттерін қосу Басқа типтегі объекттер автоматты түрде Mesh типті объетке түрленеді.

4

Detach

V, Edg, F, Poly

    Ішкі объектілерді олардың негізінде тәуелсіз объектіні құру арқылы бөлу. Атауды енгізу қажет жерде диалогтық терезе пайда болады, Clone құсбелгісін алып тастау қосымша нысанды емес, оның көшірмесін бөлуге мүмкіндік береді.

5 | Divide, Break | V, Edg, F, Poly | Divide әрекеті ішкі объектіні екі бөлікке бөледі. Break операциясы таңдалған төбелерді қырларғы біреуден артық болмайтындай етіп бөледі.
6 | Turn | Edg | Таңдалған бетті 90 градусқа айналдырып, оның негізінде ортақ болатын екі үшбұрышты бет пайда болады.

7

ExtrudeEdg

F, Poly

    Ішкі объектілерді басып шығару.  Басып шығару мәні і көрші өріске енгізіледі.

8 | Chamfer, Bevel (F, Poly, Edg) | V, Edg, F, Poly | Chamferбатырмасы таңдалған объекттер негізіне фаска құруға мүмкіндік береді
9 | SlicePlane | V, Edg, F, Poly | Slice операциясы үшін көмекші жазықтық орналастыру
10 | Slice | V, Edg, F, Poly | Жазықтықтардың қиылысқан жерінде және объектте жаңа элементтер пайда болады.
11 | Cut | Edg, F, Poly | Құрал қолмен жаңа қабырға жасауға және қабырға қосу арқылы қырларды қырлауға мүмкіндік береді. Split құсбелгішесін қою арқылы қабырғалардың қиылысқан жерінің соңғы нүктелерінде екі төбе пайда болады. Refine Ends құсбелгішесі қойылса қажет емес тесіктердің алдын алу үшін қиып өтетін беттерді бөлінуіне әкеледі

12

Selected

V

    Құрал ортаңғы ортақ жалпыға біріктіру (біріктіру) арқылы төбеледі жоюға мүмкіндік береді; шекара (біріктіру басталатын төбелер арасындағы ең аз қашықтық) бірге көрсетіледі. Операция таңдалған төбелер жинағына қолданылады.

13 | Target | V | ТүйменіңәрекетіSelectedұқсас, бірақпайдаланушыорташанүктеніөзітаңдайды (көршіөрістегімәнтінтуіркөрсеткішін мен біріктіруорыналатынмақсат) арасындағыеңүлкенқашықтықтыорнатады.
14 | Tessellate | F, Poly | Қырларды объекттің барлықжеріне қосады, яғни бірнеше кішігірім бөліктерге бөлінеді.

15

Explode

F, Poly

    Ішкі нысанды объектідегі (Элемент) ішкі объектіге немесе тәуелсіз объектке (Объект) бөледі.

16 | RemoveIsolatedVertices | V, Edg, F, Poly | Қырлармен байланысы жоқ төбелерді жою.
17 | SelectOpenEdges | Edg | Бір беттегі қабырғаларды белгілейді.
18 | CreateShapefromEdges | Edg | Қабырғадан жасалған форма құру
19 | ViewAlign | V, Edg, F, Poly | Белсенді проекциядағы жазықтық бойынша түзету.
20 | GridAlign | V, Edg, F, Poly | Белсенді тор бойынша түзету
21 | MakePlanar | V, Edg, F, Poly | Беттер тобын жазықтыққа айналдыру
22 | Collapse | V, Edg, F, Poly | Барлық төбелерді бір төбеге біріктіруге (жималауға) мүмкіндік беретін құрал

NURMS объекттері (NON-UNIFORM RATIONAL MESH SMOOTH)

Кез келген полигональды нысанды дөңгелектеу және тегіс етіп жасау үшін MeshSmooth модификаторын (Mesh Smoothing (Frame Smoothing)) пайдаланамыз. Mesh Smooth модификаторы объектілерді NURMS технологиясын қолданып тегістеуге мүмкіндік береді. NURMS (біркелкі емес ұтымды тор тегістеу) полигонды тегістеу технологиясы төбелер мен қабырғалардың белгілі бір салмаққа ие болуына негізделген, бұл тегістеу қуатына әсер етеді. Салмақ Display/Weighting (Показать/Задать вес) тобында, мәні Weight (Вес) беріледі.

Бақылау сұрақтары:

1. Сплайн дегеніміз не?

2. Сплайн түрлері.

3. Bezier нүктесі.

4. Sweep модификаторының қызметі.

5. Lathe модификаторының қызметі.

6. Әдеттегі қисықтарда қандай төбелер қолданылады?

7. Сплайндарды редакциялау командаларын сипаттаңыз.