Лабораторная работа № 15 «Базовые модификаторы»

В 3ds Max имеется несколько десятком модификаторов. С помощью этих модификаторов можно получать объекты самой замысловатой формы, поэтому рассмотреть все модификаторы в рамках такой небольшой книги невозможно. Однако для практической работы достаточно лишь нескольких модификаторов, которые мы и рассмотрим в этой главе, назвав их базовыми модификаторами.

Bend

С помощью этого модификатора можно сгибать (bend) любые объекты, однако он эффективнее работает с продолговатыми и тонкими объектами. Удостоверьтесь, что каркас объекта состоит из достаточно большого количества многоугольников — это обязательное условие для качественного воздействия модификатора.

Цилиндр, например, должен иметь как минимум 15 сегментов в высоту.

Модификатор Bend имеет следующие параметры.

• Angle — угол изгиба.

• Direction — направление изгиба.

• Bend Axis — ось изгиба.

Различное размещение опорной точки может привести к различным результатам. Кроме того, для правильного создания изгиба объект должен иметь достаточно высокую плотность каркаса.

Задание 1

1. Создайте новую сцену

2. Создайте цилиндр с радиусом равным 0,08 м, высотой равной 1,4 м, и количеством сегментов в высоту равным 30.

3. Добавьте к нему модификатор Bend, выполнив следующие операции. Выберите из списка модификаторов вкладки Modify ПУО модификатор Bend или выберите из меню команду Modifiers \ Parametric Deformers \ Bend.

4. Введите в поле Angle раздела Parameters для модификатора Bend значение 360. Цилиндр будет свернут в тор.

5. В поле Upper Limit введите значение 0,9 м, а в поле Lower Limit — значение -0,9 м и установите флажок Limit Effect.

6. Добавьте в стек еще один модификатор Bend с теми же параметрами, что и первый, за исключением параметра Direction, которому назначьте значение 90.

7. Уменьшите угол до 260 и выберите в качестве оси изгиба ось Х, щелкнув на переключателе Х группы Bend Axis.

8. Сохраните в файле ЛР15_1.max

Taper

Модификатор Taper создает сужение (taping) или расширение одной из граней объекта вдоль выбранной оси. Этот модификатор имеет следующие параметры.

• Amount — степень сужения, которая лежит в диапазоне от –10 до 10.

• Curve — кривизна, значение которой также выбирается из диапазона от –10 до 10, определяет способ применения модификатора.

• Primary — первичная ось сужения.

• Effect — дополнительная ось эффекта.

• Symmetry — если этот флажок установлен, то выполняется симметричная модификация объекта.

Задание 2

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте цилиндр с параметрами, указанными в задании 1

3. Выберите из списка модификаторов вкладки Modify ПУО модификатор Taper или выберите из меню команду Modifiers \ Parametric Deformers \ Taper.

4. В поле Amount укажите значение 7, а в поле Curve — значение 10.

5. Измените значение в поле Curve на –10.

6. Укажите в поле Upper Limit значение 1 м, а поле Lower Limit — значение 0,7 м и установите флажок Limit Effect.

7. Примените еще один модификатор Taper со следующими параметрами: Amount = 5; Curve = 10; Primary = X; Effect = Y; Symmetry.

8. Сохраните в файле ЛР15_2.max.

Twist

Применение модификатора Twist приводит к скручиванию (twist) объекта вдоль выбранной оси. Двумя основными параметрами этого модификатора являются Angle (угол скручивания) и Axis (ось, вдоль которой выполняется скручивание).

Как и в случае с другими модификаторами, чем выше плотность многоугольного каркаса, тем качественнее эффект скручивания.

Задание 3

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте тор с радиусом равным 1 м, радиусом трубы равным 0,2 м, количеством сегментов равным 48 и количеством сторон равным 24.

3. Теперь добавьте к нему модификатор Twist, выполнив следующие операции. Выберите из списка модификаторов вкладки Modify ПУО модификатор Twist или выберите из меню команду Modifiers \ Parametric Deformers \ Twist.

4. В поле Angle введите значение 180 и выберите переключатель Y.

5. Установите следующие параметры: Angle = 180; Twist Axis = X; Upper Limit = 0,4 м; Lower Limit = –0,4 м, а затем установите флажок Limit Effect.

6. Щелкните правой кнопкой мыши в стеке модификаторов и выберите из контекстного меню команду Copy.

7. Еще раз щелкните правой кнопкой мыши в стеке модификаторов и выберите из контекстного меню команду Paste, чтобы создать копию предыдущего модификатора Twist. Выберите переключатель Z.

8. Сохраните в файле ЛР15_3.max.

Noise

Модификатор Noise добавляет к поверхности объекта шумы (noise), то есть неоднородности, делая ее как бы измятой. Он лучше работает с каркасами, имеющими высокую плотность многоугольников, поскольку изменяет геометрические свойства поверхности объекта. Этот модификатор имеет следующие параметры.

• Seed — задает диапазон случайных чисел для искривления поверхности.

• Scale — чем больше масштаб, тем плавней переходы в искривлениях.

• Fractal — если этот флажок установлен, то модификатор применяется ко всем многоугольникам объекта.

• Roughness — степень деформации (значение от 0 до 1).

• Iterations — количество повторов применения шумов к поверхности объекта (значение от 1 до 10).

• Strength — сила действия модификатора вдоль каждой из осей (возможны как положительные, так и отрицательные значения);

• Animate Noise — если этот флажок установлен, то при каждом изменении значения в поле Phase форма объекта будет случайным образом изменяться в соответствии с установленными параметрами модификатора. Это свойство можно использовать при создании анимации.

Задание 4

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте сферу с радиусом равным 0,6 м и количеством сегментов равным 128. Сделайте еще две копии сферы.

3. Добавьте к первой сфере модификатор Noise, выполнив следующие операции. Выберите из списка модификаторов вкладки Modify ПУО модификатор Noise или выберите из меню команду Modifiers \ Parametric Deformers \ Noise.

4. Введите в поле Scale значение 5. Установите флажок Fractal; в поле Roughness введите значение 0,2, а в поле Iterations — значение 1. Во всех трех полях в группе Strength укажите значение 0,1 м. В результате получена сфера с игольчатой поверхностью.

5. Для второй сферы добавьте модификатор со следующими значениями параметров: Scale = 50; Roughness = 0,6; Iterations = 5. Сфера приобрела оплавленную поверхность.

6. Для второй сферы добавьте модификатор со следующими значениями параметров: Scale = 300; Roughness = 1; Iterations = 3; Z = 1 м. Сфера приобрела вид эллипсоида, деформированного шумовой волной вдоль оси Z.

7. Измените значение в поле Iterations на 7. Семикратное применение шумовой волны приведет к преобразованию сферы во фрактальный объект.

8. Сохраните в файле ЛР15_4.max.

Как видно из приведенных выше примеров, модификатор Noise позволяет создавать самые разнообразные формы, полученные по принципу хаотической модификации поверхности объектов.

Stretch

Модификатор Stretch растягивает (stretch) объект от его центра в двух направлениях. Этот модификатор имеет следующие параметры.

• Stretch — степень растяжения (положительное или отрицательное значение).

• Amplify — степень сдавливания или выпуклости вдоль выбранной оси (положительное или отрицательное значение).

• Stretch Axis — ось, вдоль которой происходит модификация.

Задание 5

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте сферу с радиусом равным 0,6 м и количеством сегментов равным 128.

3. Выберите из списка модификаторов вкладки Modify ПУО модификатор Stretch или выберите из меню команду Modifiers \ Parametric Deformers \ Stretch.

4. Установите следующие значения параметров: Stretch = 1; Amplify = 8. В поле Upper Limit введите значение 0,3 м, а в поле Lower Limit — значение –0,3 м и установите флажок Limit Effect.

5. Щелкните правой кнопкой мыши в стеке модификаторов и выберите из контекстного меню команду Copy. Из того же контекстного меню выберите команду Paste, чтобы создать копию предыдущего модификатора Stretch.

6. Выберите переключатель Y. Внесите следующие изменения в параметры модификатора: Stretch = 0,2; Amplify = 20; сбросьте флажок Limit Effect.

7. Сохраните в файле ЛР15_5.max.

Squeeze

Модификатор Squeeze предназначен для обжимки (squeeze) модели вдоль базовой оси объекта. Модификатор Squeeze имеет следующие параметры.

• Axial Bulge — осевое вытягивание (Amount — степень; Curve — кривизна).

• Radial Squeeze — радиальный обжим (Amo-unt — степень; Curve — кривизна).

• Effect Balance — балансирование эффекта (Bias — смещение; Volume — сила).

Задание 6

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте тор с радиусом равным 0,5 м, радиусом трубы равным 0,1 м, количеством равным 48 и количеством сторон равным 24.

3. Теперь добавьте к нему модификатор Squeeze, выполнив следующие операции.

4. Выберите из списка модификаторов вкладки Modify ПУО модификатор Squeeze или выберите из меню команду Modifiers \ Parametric Deformers \ Squeeze. В группе параметров Axial Bulge введите в поле Amount значение 10, а в поле Curve — значение 6.

5. В группе параметров Radial Squeeze введите в поле Amount значение 5, а в поле Curve — значение 6.

6. Введите в поле Lower Limit значение 1 м, а в поле Upper Limit — значение 0 и установите флажок Limit Effect.

8. Теперь введите в поле Bias значение 20, а в поле Volume — значение 40. Получен корпус для фонарика.

9. Сохраните в файле ЛР15_6.max.

Ripple

Модификатор Ripple создает эффект ряби (ripple) на плоской поверхности, подобной кругам на водной поверхности, возникающим от падения брошенного в воду камня. Этот модификатор применяется к плоским объектам, наподобие примитива Plane, и имеет следующие параметры.

• Amplitude 1 — амплитуда волны вдоль одной оси плоскости.

• Amplitude 2 — амплитуда волны вдоль другой оси плоскости.

• Wave Length — длина волны.

• Phase — фаза волны, которую можно использовать при создании анимации.

• Decay — коэффициент затухания.

Задание 7

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте стандартный примитив Plane размером 1,4 х 1 м с количеством сегментов по длине и ширине равными 128.

3. Теперь добавьте к нему модификатор Ripple.

4. В полях Amplitude 1 и Amplitude 2 введите значения 0,01 м. В поле Wave Length введите значение 0,1 м, а в поле Decay — значение 0,02.

5. Щелкните на одной из кнопок подстройки, расположенных справа от поля Phase, и удерживайте ее некоторое время нажатой, чтобы увидеть влияние изменения фазы на модель ряби.

Wave

Модификатор Wave подобен модификатору Ripple, однако создает не концентрическую, а линейную волну (wave) вдоль оси X с амплитудой, направленной вдоль вертикальной оси объекта.

6. Удалите модификатор Ripple.

7. Примените модификатор Wave с теми же параметрами, что и у параметра Ripple

8. Сохраните в файле ЛР15_7.max.

Skew

Модификатор Skew создает эффект скашивания объекта. Основными параметрами этого модификатора являются Amount (определяет силу эффекта) и Skew Axis (ось, вдоль которой выполняется скашивание).

Задание 8

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте сферу с радиусом равным 0,6 м и количеством сегментов равным 128.

3. Теперь добавьте к нему модификатор Skew

4. В поле Amount введите значение 3,0 м и выберите в группе Skew Axis переключатель Z.

5. Введите в поле Upper Limit значение 0,2 м, а в поле Lower Limit — значение –0,2 м и установите флажок Limit Effect. Получена модель клеммы.

6. Сохраните в файле ЛР15_8.max.

Affect Region

Модификатор Affect Region применяют для создания на поверхности модели круглых выбоин, вмятин, кратеров и т.п., а также выпуклостей. Этот модификатор имеет следующие параметры

• Falloff — определяет крутизну спада вмятины или выпуклости.

• Pinch — определяет степень вогнутости склонов впадины в направлении, противоположном направлению действия модификатора.

• Bubble — определяет степень выпуклости склонов впадины в направлении действия модификатора.

Задание 9

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте сферу с радиусом равным 0,25 и количеством сегментов равным 64.

3. Добавьте к первой сфере модификатор Affect Region. Щелкните правой кнопкой мыши на видовом экране Front.

4. В стеке модификаторов выделите модификатор Affect Region и измените значение в поле Falloff на 0.

5. Щелкните в стеке на модификаторе Affect Region, в результате чего он будет выделен желтым цветом. Это соответствует переходу в режим редактирования элементов модификатора. Область действия модификатора будет обозначена с помощью направленной вверх желтой стрелки, начало которой расположено в центре, а окончание — на вершине сферы.

6. На видовом экране Front с помощью инструмента Select and Move выделите начальную точку модификатора и сместите ее левой вершине сферы, а конечную точку сместите в центр сферы.

7. Теперь параметру Falloff присвойте значение 20, а начальную точку области действия модификатора Affect Region вправо таким образом, чтобы она оказалась на одном уровне с наружным краем образовавшейся вмятины. Просмотрите результат, поворачивая сферу на видовом окне Perspective.

8. Параметру Falloff присвойте значение 8, а начальную точку области действия модификатора влево таким образом, чтобы она опять оказалась на одном уровне с краем модифицированного.

9. В поле Falloff введите значение 25, в поле Pinch — значение 3 и сместите начальную точку области действия модификатора влево таким образом, чтобы получилась модель груши.

10. В поле Pinch введите значение –5, в поле Bubble — значение 8 и сместите начальную и конечную точку области действия модификатора таким образом, чтобы получилась модель воздухозаборника турбореактивного двигателя.

11. Сохраните в файле ЛР15_9.max.

Lattice

Модификатор Latticeсоздает модель решетчатого (lattice) объекта, в которой грани и (или) вершины исходного объекта заменены трехмерными распорками (strut) и связками (joint).

Задание 10

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте цилиндр с радиусом равным 0,2 м, высотой равной 0,5 м, и количеством сегментов в высоту равным 5.

3. Теперь добавьте к нему модификатор Lattice.

4. В группе параметров Geometry выберите переключатель Joints Only from Vertices, чтобы отображались только узлы в вершинах цилиндра.

5. В группе параметров Joints выберите переключатель Icosa, в поле Radius введите значение 0,02 м, а в поле Segments — значение 4, чтобы узлы приняли форму окружностей.

6. Теперь введите в поле Radius значение 0,2 м, то есть равное радиусу цилиндра и установите флажок Smooth.

7. В группе параметров Geometry выберите переключатель Struts Only from Edges, чтобы отображались только распорки, соответствующие линиям каркаса цилиндра.

8. В группе параметров Struts установите следующие значения параметров: Radius = 0,06 м; Segments = 1; Sides = 16; сбросьте флажок Ignore Hidden Edges, чтобы не учитывались скрытые грани. Получился пластиковый контейнер.

9. Изменяя параметры модификатора получите собственную модель. Сохраните в файле ЛР15_10.max.

FFD

Модификаторы категории FFD позволяют применять произвольные деформации (free_form deformations) исходных объектов с помощью набора манипуляторов, образующих пространственную решетку. Вид решетки отображается в названии модификатора.

1. FFD 2x2x2 — манипуляторы размещены вокруг объекта в виде кубической решетки, каждая сторона которой имеет по два манипулятора.

2. FFD 3x3x3 — манипуляторы размещены вокруг объекта в виде кубической решетки, каждая сторона которой имеет по три манипулятора.

3. FFD 4x4x4 — манипуляторы размещены вокруг объекта в виде кубической решетки, каждая сторона которой имеет по четыре манипулятора.

4. FFD (box) — аналогичен модификатору FFD 4x4x4, однако имеет некоторые дополнительные параметры.

5. FFD (cyl) — манипуляторы размещены вокруг объекта в виде цилиндрической решетки.

Задание 11

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте сферу и добавьте к ней модификатор FFD (box), выбрав его из списка модификаторов вкладки Modify ПУО или воспользовавшись командой меню Modifiers \ Free Form Deformers \ FFD Box. В результате вокруг объекта отобразится совокупность манипуляторов в виде решетки.

3. Щелкните на кнопке Set Number of Points группы Dimensions раздела FFD Parameters на вкладке Modify ПУО и укажите в открывшемся диалоговом окне Set FFD Dimensions по 10 манипуляторов вдоль каждой оси.

4. Для того чтобы манипуляторы были размещены в соответствии с формой объекта (рис. 13.38), щелкните на кнопке Conform to Shape, которая находится в группе Control Points раздела FFD Parameters.

5. Щелкните дважды в стеке на модификаторе FFD (box) 10x10x10, чтобы активизировать его. Теперь манипуляторы FFD можно перемещать в любом направлении. Переместите какие-нибудь манипуляторы с помощью инструмента Select and Move.

6. Попробуйте применить модификатор FFD для других примитивов. Создайте собственную модель.

7. Сохраните в файле ЛР15_11.max.

С помощью модификаторов FFD можно создавать разнообразные уникальные формы, включая органические модели, наподобие головы и других частей тела. Однако для этого требуется определенная практика.

Optimize

Модификатор Optimize оптимизирует количество многоугольников, из которых состоит объект. Это особенно важно при создании моделей для игр, когда количество многоугольников должно быть максимально низким, а общая форма объекта — ненарушенной. Основным параметром модификатора Optimize является параметр Face Thresh. Чем меньше значение этого параметра, тем меньше воздействие на количество многоугольников. Кроме того, влияние параметра Face Thresh зависит от геометрической формы объекта, поэтому нельзя использовать одно и то же его значение для всех объектов. Большие значения этого параметра могут существенно исказить форму объекта, поэтому используйте их с осторожностью.

Для применения модификатора Optimize нужно выбрать его из списка модификаторов вкладки Modify ПУО или воспользоваться командой меню Modifiers \ Mesh Editing \ Optimize.

Задание 12

1. Создайте новую сцену.

2. Создайте сферу с количеством сегментов 32 и добавьте к ней модификатор Optimize.

3. Изменяйте значение параметра Face Thresh от 0 до 10. Посмотрите, как изменяется форма объекта.