В этом руководстве с помощью техники моделирования прямоугольных объектов (box modeling) будет создана простая полигональная модель летящего автомобиля. Поскольку модель состоит из небольшого количества полигонов, ее нужно разместить на некотором расстоянии от точки обзора.
В этом руководстве предполагается, что используемая программа трехмерного моделирования позволяет управлять вершинами, гранями, ребрами и полигонами (совокупностями граней на одной плоскости). Если в программном пакете не поддерживаются все вышеперечисленные режимы, то модель можно создать с помощью редактирования граней и вершин. Также предполагается, что система внешних координат программы основана на оси X (слева направо), оси Y (вверх и вниз) и оси Z (вглубь и наружу).
Spinner из фильма BlädelRunner, ее дизайн был несколько изменен, чтобы избежать любых возможных проблем с авторскими правами. Вы можете, основываясь на фильме, сделать собственную модель, которая будет больше псшжа на оригинал в совершенно ri^^
направлений и создать абсолютно
1. С помощью программы трехмерного моделирования создайте новую сцену. Если в программе предусмотрен режим предварительного просмотра, при котором подсвечиваются грани многоугольников, включите его. Активизируйте функцию двухмерной привязки (2Э Бпар) и создайте прямоугольник со следующими параметрами: ширина 60 единиц, высота 20 единиц, глубина 80 единиц. В случае необходимости, преобразуйте прямоугольник в доступный для редактирования полигональный каркас.
2. Прямоугольник — это отправная точка для создания корпуса автомобиля. Форма прямоугольника изменяется с помощью выдавливания граней (экструзии). Следующий этап — формирование ветрового стекла.
♦ Выключите функцию двухмерной привязки и перейдите к режиму редактирования многоугольников. Выберите полигон на вершине прямоугольника и выдавите его (face extrude) на 10,7 единицы. Проведите неравномерное масштабирование и уменьшите ширину многоугольника до 68% от оригинала. Наконец, установите ограничения по оси Z, перейдите в режим редактирования ребер многоугольника, выберите нижнее ребро в верхнем поле обзора, а затем передвиньте его вверх по оси Z на 41 единицу. Просмотрите полученный результат в перспективном поле обзора (рис. 5.6, а).
3. Перейдите в режим редактирования многоугольников, выберите многоугольник на передней стороне корпуса и выдавите его на 6.8 единицы. Переключитесь на режим редактирования вершин (vertex editing) и в левом поле обзора выберите две верхние вершины нового раздела; перемещайте их вниз по оси Y до тех пор, пока они не окажутся на той же самой прямой, что и основа ветрового стекла (рис. 5.6, б).
4. Выберите два больших прямоугольника с обеих сторон автомобиля и выдавите каждый на 4,5 единицы. В левом поле обзора проведите их неоднородное масштабирование (non-unifrom scale) на 65% по оси Y (рис. 5.6, в). Просмотрите полученный результат в перспективном поле обзора (perspective viewport).
Рис. 5.6. Создание основной части автомобиля, а) Создание прямоугольника и формирование ветрового стекла путем выдавливания верхней грани, б) Выдавливание передней стороны автомобиля и перемещение верхних вершин для определения наклона ветрового стекла, в) Выдавливание боковых сторон автомобиля, г) Перемещение вершин на передней стороне новых разделов в их первоначальные позиции и объединение с вершинами, из которых они были выдавлены
5. Перейдите в режим редактирования вершин и активизируйте функцию трехмерной привязки (3D snap). Настройте конфигурацию привязок таким образом, чтобы они включали вершины, к которым теперь будет привязан указатель мыши. В перспективе поля обзора выберите одну из созданных спомощью выдавливания вершин и переместите ее к верхней части вершины, из которой она была выдавлена. Выберите две вершины, которые теперь расположены в одной и той же точке и объедините (соНарБе/^еМ) их в одну. Повторите этот процесс и для остальных трех вершин в передней части автомобиля, объединив их с вершиной, из которой они были выдавлены (рис. 5.6, г)
6. В перспективном поле обзора поверните автомобиль таким образом, чтобы можно было видеть его заднюю часть. Переключитесь в режим редактирования многоугольников, выберите четыре полигона, которые формируют заднюю часть автомобиля, и выдавите эти грани на 8,3 единицы (рис. 5.7, а).
7. Отмените выделение двух меньших многоугольников и выдавите оставшиеся два на 28,7 единицы (рис. 5.7, б).
Рис. 5.7. Создание задней части автомобиля, а) Выдавливание многоугольников в задней части автомобиля, б) Отмена выделения внешних многоугольников и повторное выдавливание оставшихся полигонов, в) Перемещение вниз вершин в задней части автомобиля и создание наклоненной задней части, г) Различные области затенения означают, что четырехугольник стал неплоским
8. Переключитесь в режим редактирования вершин. В левом поле обзора выберите две верхние вершины нового раздела и переместите их вниз по оси У на 7,5 единицы. Выберите две средние вершины и переместите их вниз по оси У на 6 единиц (рис. 5.7, в). Просмотрите полученный результат в перспективном поле обзора (рис. 5.7, г). Обратите внимание, что после этого могут появиться два треугольника разных оттенков, которые примыкают к только что перемещенной вершине. Появление этих треугольников означает, что четырехугольник стал неплоским, в чем можно удостовериться, если проделать круговой обзор модели с перспективного поля обзора. На работу программы трехмерного моделирования это может и не повлиять, однако возможны проблемы при экспорте модели в трехмерную графическую систему в режиме реальном времени. Предположим, что именно это и произошло. Тогда можно выбрать одно из двух — либо откорректировать вершину, чтобы четырехугольник снова стал плоским, либо разбить его на треугольники. В этом упражнении будет выбран второй вариант.
9. Перейдите в режим редактирования ребер, выделите невидимые ребра, проходящие по диагонали вдоль четырехугольников с обеих сторон автомобиля, и сделайте их видимыми. В верхнем поле обзора можно просмотреть полученный результат (рис. 5.8, а).
Рис. 5.& Усоверіиенствование задней части автомобиля, а) Ребра, проходящие через центр двух четырехугольников, параллельны, что делает обе стороны автомобиля асимметричными, б) Поворот одной из граней делает автомобиль симметричным. в)Еи^е одно выдавливание задней части автомобиля, г) Выдавливание и скос нижнего полигона для формирования бампера
Два новых видимых ребра будут, вероятно, параллельными по отношению друг другу. Это случается довольно часто и, как правило, не является проблемой при моделировании высокого разрешения, но в полигональном моделировании дело обстоит иначе: поскольку на каждую из двух сторон автомобиля свет падает по-разному, а грани не являются симметричными, это может вызывать проблемы при наложении текстур.
10. Выделите диагональное ребро прямоугольника, размещенное с правой стороны автомобиля и поверните его (turn). Диагональ повернется таким образом, что будет расположена между двумя другими парами вершин, формируя, тем самым, четырехугольник (рис. 5.8, б). Теперь обе стороны автомобиля снова симметричны.
11. Перейдите в режим редактирования многоугольников, выделите два многоугольника в задней части автомобиля и выдавите их грани на 6,3 единицы (рис. 5.8, в).
12. Выделите нижний многоугольник в задней части автомобиля, выдавите его на 2,9 единицы и затем скосите его (bevel) или уменьшите масштаб на 2,2 единицы так, чтобы его размер был равен приблизительно 93% от первоначального (рис. 5.8, г).
Рис. 5.9. Завершение создания задней части автомобиля, а) Выдавливание и скашивание верхнего многоугольника в задней части автомобиля для создания выхлопного сопла, б) Вдавливание многоугольника внутрь для завершения сопла, в) Выдавливание многоугольника на верхней части автомобиля с целью создать мигалку, г) Создание нового прямоугольника и его размещение немного выше верхней задней наклонной части автомобиля
13. Выделите верхний многоугольник в задней части машины и выдавите его на 0,00001 единицы (создавая новые грани, которые, тем не менее, будут размещены почти точно в том же самом месте, что и их оригиналы); затем скосите новый многоугольник или уменьшите масштаб на 1,5 единицы (рис. 5.9, а). Теперь выдавите эту грань внутрь на -2,5 единицы (рис. 5.9, б). В результате будет образовано выхлопное сопло двигателя.
14. Выберите длинный многоугольник в верхней части автомобиля и выдавите его вверх на 5,5 единицы (рис. 5.9, в). Такой путь можно использовать для создания мигалки, вроде той, что размещается на крыше полицейских автомобилей.
15. Создайте прямоугольник со следующими параметрами: ширина — 7, высота — 14, глубина — 12 единиц. Установите его на 3,5 единицы позади мигалки так, чтобы нижняя сторона передней грани прямоугольника была только немного выше наклоненной верхней плоскости автомобиля (рис. 5.9, г). В случае необходимости, преобразуйте прямоугольник в доступную для редактирования каркасную сетку. Благодаря вышеперечисленным операциям создается пилон в верхней части автомобиля.
16. Переключитесь в режим редактирования многоугольников, выберите полигон на нижней стороне прямоугольника и удалите его. Каркас будет расположен так близко к автомобилю, дабы никто не заметил, что нижняя грань прямоугольника отсутствует, тем самым немного уменьшая количество многоугольников.
17. Переключитесь в режим редактирования вершин, перейдите в верхнее поле обзора и выделите четыре вершины на передней стороне прямоугольника. Наложите ограничение на ось X и проведите неоднородное масштабирование до 55% от первоначального размера (рис. 5.10, а).
18. В левом поле обзора выделите пару вершин в нижней задней части прямоугольника и наложите ограничение на ось У. Переместите вершины вниз вдоль оси У так, чтобы они почти касались верхней задней наклонной части автомобиля (рис. 5.10, б).
Рис. 5.10. Завершение создания пилона, а) Выделение вершин на передней стороне прямоугольника и их сближение путем неоднородного масштабирования, б) Переместите задние нижние вершины прямоугольника вниз, чтобы прямоугольник примыкал к вершей части автомобиля
19. Создайте 12-сторонний цилиндр диаметром 12 единиц и глубиной 8 единиц с одним сегментом. Расположите его так, чтобы он полностью вошел в заднюю часть автомобиля и выступал из днища только на 5 единиц (рис. 5.11, а). Таким образом будет создано заднее колесо.
20. Создайте прямоугольник со следующими параметрами: ширина — 28, высота — 22, глубина — 10 единиц. Разместите его поверх вершины той части цилиндра, которая находится внутри автомобиля, но так, чтобы основание прямоугольника помещалось несколько ниже основания автомобиля (рис. 5.11, б).
21. Выполните булево извлечение (Boolean subtraction) цилиндра, используя прямоугольник в качестве вырезающего инструмента. В результате будет вырезана вся область цилиндра, находящаяся внутри автомобиля (рис. 5.11, в).
22. Перейдите в режим редактирования многоугольников, выберите верхний многоугольник заднего колеса и удалите его. В верхнем поле обзора наложите ограничения на ось X и скопируйте колесо; затем переместите копию на противоположную сторону автомобиля. Просмотрите полученный результат в перспективном поле обзора (рис 5.11, г).
Рис. 5.11. Добавление задних колес, а) Создание цилиндра, представляющего собой заднее колесо, б) Создание прямоугольника, который будет использоваться для обрезания элементов колеса, размещенных внутри автомобиля, в) Булево извлечение верхней части колеса с помощью прямоугольника, г) Клонирование колеса и размещение его копии на противоположной стороне автомобиля
23. В левом поле обзора создайте 12-стороннюю полусферу радиусом 14 единиц и расположите ее на расстоянии 15,5 единицы от передней стороны автомобиля (рис. 5.12, а). В случае необходимости, преобразуйте ее в доступную для редактирования каркасную сетку. Эта полусфера станет передним колесом.
24. В переднем поле обзора разместите основание полусферы на 5 единиц ниже основания автомобиля, чтобы оно находилось примерно на одной линии с основанием заднего колеса (рис. 5.12, б).
25. Перейдите в режим редактирования многоугольников, выделите многоугольники, входящие в плоскую часть полусферы, выдавите их грани (face extrude) на 3,9 единицы и скосите (bevel) на 6,2 единицы (см. рис. 5.12, в). Затем проведите еще одно выдавливание, на сей раз на 2,9 единицы со скосом на 1 единицу (рис. 5.12, г). Если после визуализации на колесе будут видны грани, то к нему можно будет применить операцию сглаживания нормалей.
Рис. 5.12. Создание передних колес, а-б) Создание полусферы и ее перемещение на нужное местоположение, в-г) Выдавливание и скос плоской части полусферы
26. Далее следует создать стойки, соединяющие колесо с корпусом автомобиля. В левом поле обзора выделите два внешних многоугольника колеса, размещенных ближе всех к корпусу, и выдавите их настолько, чтобы они почти касались корпуса автомобиля (рис. 5.13, а). Удалите многоугольники, поскольку они не будут видимы в завершенной модели.
27. Перейдите в режим редактирования вершин. Затем в верхнем поле обзора переместите вершины многоугольников так, чтобы они находились максимально близко к корпусу автомобиля (рис. 5.13, б).
28. Можно заметить, что некоторые четырехугольники выдавленного раздела стали неплоскими. Чтобы избавиться от этой проблемы внесите небольшие корректировки в вершины (особенно в те три, с которых начинается выдавленная секция) (рис. 5.13, в-г).
Рис. 5.13. Создание стоек для передних колес, а) Выдавливание многоугольников из самой крайней области переднего колеса, б) Перемещение вершин практически вплотную к автомобильному корпусу, в-г) Не забудьте исправить неплоские многоугольники путем настройки вершин
Внимательно посмотрите на то, как построено переднее колесо. Видите области, в которых треугольники можно преобразовать в четырехугольники и тем самым сэкономить память? Это можно сделать в центральной части колеса, где несколько треугольников примыкают друг к другу. Изменение треугольников на четырехугольники позволяет уменьшить количество полигонов модели.
29. Перейдите в режим редактирования ребер. В перспективном поле обзора выделите каждое второе ребро, которое касается центральной вершины плоской части переднего колеса (рис. 5.14, а). Сделайте выбранные ребра неви-"Димыми, создавая, тем самым, четырехугольники (рис. 5.14, б). Повторите эту операцию для другого переднего колеса.
30. В поле обзора переднего вида скопируйте переднее колесо, поверните копию на 180°, а затем переместите ее на противоположную сторону автомобиля (рис. 5.14, в).
Создание зеркальной копии может показаться самым очевидным решением, но следует помнить, что некоторые трехмерные графические системы не все гда успешно справляются с отраженной каркасной сеткой. Этой проблемы можно избежать благодаря методу "копирования и поворота" (сору & rotate).
31. Проверьте машину на наличие проблемных областей в перспективном поле обзора (рис. 5.14, г).
Рис. 5.14. Завершение создания передних колес, а) Выделение каждого второго ребра, соединенного с центральной вершиной, б) Преобразование выделенных ребер в невидимые для трансформации треугольников четырехугольники, в) Копирование и поворот переднего колеса, перемещение его копии, г) Проверка модели на наличие проблемных областей
32. Визуализируйте автомобиль под двумя разными углами (рис. 5.15, а-б). Если модель удалась, то до наложения текстур можно оставить все, как есть. Или же соедините (attach) все элементы в один объект и назовите его FlyingCarOl.
Рис.5.15. Визуализация модели автомобиля, а-б) Визуализируйте модель с разных точек обзора, чтобы окончательно проверить ее финальный вариант
33. Сохраните проект как Пул-пдСаг. ххх и закройте файл.
⇐Практическое руководство по полигональному моделированию || Оглавление || Резюме глава 5⇒