Suurin osa Mayassa luoduista malleista on rakennettu käyttämällä NURBS-pintoja ja polygoniverkkoja. Ensimmäiset interpoloivat annettua muotoa interaktiivisesti ja ovat ihanteellisia täysin sileiden pintojen luomiseen, kun taas jälkimmäiset piirtävät geometrian ohjauspisteisiin ja sopivat paremmin sellaisten pintojen mallintamiseen, joissa on korostuneet kovat reunat ja pinnat. Tämä jako on mielivaltainen, koska useimmissa tapauksissa sekä polygonaaliset silmät että NURBS-pinnat voivat toimia minkä tahansa mallin perustana. Näiden mallinnustyyppien välillä on kuitenkin perustavanlaatuisia eroja. Esimerkiksi NURBS-käyriin perustuva mallintaminen on joustavampaa ja mahdollistaa mitä omituisimpien mallien luomisen, mutta ne ovat massiivisempia, vaikeasti muokattavia ja pidempiä. Monikulmiomalleja puolestaan ​​kuvataan pienemmällä datamäärällä, ne käsitellään suurella nopeudella ja ne on helpompi oppia. Siksi aloitamme mallinnuksen perusteiden tutkimisen tarkastelemalla, kuinka monikulmiomallien kanssa työskennellään.

Teoreettiset näkökohdat

Alaobjektityypit

Mikä tahansa monikulmioobjekti määritellään joukolla polygoneja (jota kutsutaan muuten monikulmiopinnoiksi), ja siksi se yhdistää joukon samantyyppisiä elementtejä tai aliobjekteja, kuten kärkipisteitä (Vertex), reunoja (Reuna) ja kasvoja (Face):

• kärjet (kuva 1) ovat pisteitä, joissa mikä tahansa määrä reunoja suppenee ja yhdistyy toisiinsa;
• reunat ovat kasvojen rajaviivoja. Reunat voivat olla näkyvissä, jos vierekkäiset pinnat eivät ole samassa tasossa, muuten ne ovat näkymättömiä;
• pinnat (polygonit) ovat kolmion tai nelikulmaisen tason poikkileikkauksia, jotka ovat ruudukon perussoluja. Kohteen samassa tasossa voi olla monia kasvoja, jotka ovat ulospäin täysin erottamattomia.

Monikulmioobjekteja voidaan muokata sekä objektin tasolla kokonaisuutena että aliobjektien tasolla: pinnat, reunat tai kärjet. Jotta objektista tulee aliobjektitasolla muokattava ja monikulmioverkko, on painettava F8-näppäintä, joka vastaa myös palaamisesta normaaliin muokkaukseen objektitasolla. Osaobjekteja voidaan venyttää, skaalata, kiertää ja muotoilla, poistaa, yhdistää, lisätä ja niihin voidaan soveltaa monia muita operaatioita, jolloin alkuperäinen objekti, esimerkiksi tavallinen primitiivi, muuttuu tuntemattomaksi.

Tarvittavan tyyppisten aliobjektien valinta suoritetaan painamalla F8-näppäintä, korostamalla haluttu taso ja estämällä tarpeettomat tilarivillä (oletusarvoisesti kärkien valinta on asetettu siihen). Tai heti painamalla näppäimiä F9 - vaihtaaksesi kärkipisteiden muokkaustilaan, F10 - reunat ja F11 - pinnat (kuva 2). Kiinnostuksen alikohteiden valinta suoritetaan tavanomaisilla valintatyökaluilla Valitse Työkalu ja Lasso Työkalu. Lisäksi objektien valinta napsautuksella suoritetaan myös työkaluja käytettäessä liikkua Työkalu, Kiertää Työkalu ja Mittakaava Työkalu. Jos on tarpeen valita useita aliobjekteja peräkkäin, pidä Shift-näppäintä painettuna valinnan aikana. Objektin aliobjektien kokonaismäärä sekä valittujen kärkien, reunojen ja pintojen lukumäärä on melko helppo selvittää - ota vain tiedon näyttötila käyttöön komennolla näyttö=>päät Ylös näyttö=>Poly Kreivi(Näyttö => Pääelementtien näyttö => polygonien lukumäärä) - kuva. 3. Tämän tilan päätarkoitus on ohjata valittujen aliobjektien määrää.

Monikulmiomallinnuksen menetelmät ja periaatteet

Teoriassa on olemassa kolme menetelmää monikulmiomalleiden rakentamiseen, joita voidaan käyttää sekä puhtaassa muodossa että erilaisissa yhdistelmissä. Malli voidaan rakentaa:

• vedetään yhdestä lähdepolygonista, jolloin jokainen uusi polygoni vedetään edellisestä ja joissakin tapauksissa hitsataan johonkin viereiseen monikulmioon kärkien kautta;
• monikulmioprimitiivien perusteella, kun otetaan primitiivi (kuutio, pallo jne.), ja sitten siitä piirretään tietyt osaobjektit ja jaetaan tarvittaessa erilliset pinnat. Tämä menetelmä on suosituin;
• malli luodaan tyhjästä, ja siihen sisältyviä polygoneja ei puristeta, vaan piirretään käsin.

Komentovalikot on tarkoitettu monikulmiomallien luomiseen ja muokkaamiseen. Monikulmiot ja Muokata Monikulmiot sisältää erittäin suuren määrän komentoja. Tärkeimmät komennot monikulmion mallintamisessa ovat kuitenkin:

• Jakaa Monikulmio Työkalu(Jaettu polygoni) valikosta Muokata Monikulmiot- johtaa kunkin pinnan jakamiseen useiksi uusiksi pinnoiksi, mikä toteutetaan luomalla uusia reunoja;
• puristaa kasvot/puristaa reuna/puristaa Vertex(Extrude Face / Extrude Edge / Extrude Vertex) valikosta Muokata Monikulmiot- varmistaa valittujen pintojen, reunojen ja kärkien liikkeen ja sen seurauksena mallin muodon muutoksen;
• Sileä(Smooth) valikosta Monikulmiot- lisää objektin yksityiskohtia uudelleenosion vuoksi b:llä noin enemmän reunoja; voidaan suorittaa sekä koko objektille kokonaisuutena että sen yksittäisille aliobjekteille.

Jotta simulaatiotulos olisi onnistunut, kannattaa noudattaa seuraavia sääntöjä:

• monet mallit ovat symmetrisiä, joten yleensä niistä luodaan vain puolet ja sitten luodaan sen peilikopio (komento Monikulmiot=>Peili Geomeyrittää- Monikulmiot=>Peiligeometria), lopussa mallin molemmat puolikkaat yhdistetään esim. Boolen unionilla ja sitten tuloksena oleva malli tasoitetaan;
• mallit eivät saa sisältää ylimääräisiä osa-objekteja, joita ei tarvita aiotun pinnan muodostamiseen - tämä vain monimutkaistaa mallia ja voi aiheuttaa virheellisiä toimintoja. Siksi sinun on heti päästävä eroon tarpeettomista aliobjekteista - esimerkiksi tarpeettomien kärkien tuhoamiseksi riittää, että vaihdat kärkipisteiden muokkaustilaan ja poistat tarpeettomat;
• usein ei ole mahdollista käyttää tarvittavaa työkalua, esimerkiksi kun yritetään luoda uutta pintaa, ei ole mahdollista piirtää uutta reunaa reunasta A reunaan B. Syynä tällaisiin tilanteisiin on toimenpiteen suorittamisen mahdottomuus tässä nimenomaisessa tapauksessa, koska olemassa olevaa monikulmion tasojärjestelmää rikotaan. Voit yrittää suorittaa saman toimenpiteen, mutta käänteisessä järjestyksessä, eli yhdistä reuna B reunaan A, muuten sinun on keksittävä jokin muu ratkaisu;
• tasoitustoiminto (Smooth) lisää merkittävästi mallin polygonien määrää, joten sinun ei pitäisi käyttää sitä väärin - muuten mallista voi tulla liian monimutkainen: monikulmioiden suuren määrän vuoksi sen kanssa on vaikea työskennellä, renderöintiaika pitenee paljon, ja riittämättömän tehokas tietokone voi keskeyttää käsittelyn.

Mallinnus pisteillä

Vertices ovat mesh-muokkauksen pääelementti - muutama manipulointi kärkien kanssa riittää, ja tavallisesta primitiivistä voidaan tehdä täysin erilainen objekti.

Luo esimerkiksi monikulmiokuutio (kuva 4), poistamatta valintaa, aseta kärkipisteiden muokkaustila painamalla F9-näppäintä. Aktivoi työkalu liikkua Työkalu ja vedä peräkkäin sen yläpinnan huippuja niin, että kuutio muuttuu katkaistuksi pyramidiksi (kuva 5). Muuten, sama tulos voidaan saavuttaa skaalaamalla työkalulla Mittakaava Työkalu suoritetaan välittömästi kaikille yläosan pisteille, mikä tässä tapauksessa olisi paljon järkevämpää, koska sen avulla ei menetä muodon symmetriaa.

Työkalulla ei voi vain siirtää, vaan myös pyörittää pisteitä Kiertää Työkalu(Kuva 6). Tai voit pienentää valitut kärjet yhteen pisteeseen ja hitsata ne komennolla Muokata Monikulmiot=>Yhdistää Vertices(Muokkaa polygoneja=>Yhdistä kärjet) - kuva. 7. Totta, sinun on pidettävä mielessä, että se, hitsataanko kärjet tässä tapauksessa riippuu parametrin arvosta Etäisyys, joka määrittää säteen, jolla valitut kärjet hitsataan.

Lisäksi kärkipisteille on olemassa mielenkiintoinen tapa puristaa niitä (eräänlainen viisteanalogi) komennolla Muokata Monikulmiot=>Chamfer Vertex(Editing polygons => Trim vertices), mikä johtaa useiden uusien pintojen luomiseen yhdestä pinnasta kerralla johtuen siitä, että kärjet on ikään kuin leikattu pois (kuva 8). Tämän jälkeen voit käyttää mitä tahansa muunnoksia uusiin kärkipisteisiin, esimerkiksi puristaa niistä uusia kasvoja komennolla Muokata Monikulmiot=>puristaa Vertex(Erikoistettu yläosa) - kuva. 9.

Reunojen mallinnus

Kuten kärkipisteitä, reunoja voidaan siirtää, kiertää, skaalata ja puristaa. Kokeilua varten luo monikulmiokuutio ja aseta sen reunojen muokkaustila painamalla F10-näppäintä. Yritä puristaa kuution yläpinnan vastakkaiset reunat (kuva 10) - mahdollinen tulos on esitetty kuvassa. 11. Jos teet samanlaisen toimenpiteen kuution kahdelle muulle reunalle ja poistat yläpinnan (vaihda kasvojen muokkaustilaan, valitse kasvot ja paina Del-näppäintä), jälkimmäinen muistuttaa avointa laatikkoa (kuva 1). 12).

Voit lisätä valittuihin reunoihin viisteen, josta voi olla hyötyä esimerkiksi fasetoituja malleja luotaessa. Ota esimerkiksi tavallinen pallo, paina F10-näppäintä, valitse kaikki reunat ja käytä komentoa Muokata Monikulmiot=>viiste(Muokkaa polygoneja => Viiste) - sileä pallo muuttuu viistetyksi (kuva 13).

Mallinnus polygoneilla

Luo kokeiluja varten monikulmion kuutio ja vaihda valintaa poistamatta monikulmion muokkaustilaan napsauttamalla F11-näppäintä. Tässä tilassa monikulmiopintoja voidaan haluttaessa siirtää, pyörittää ja skaalata tavalliseen tapaan (kuva 14). Lisäksi heille on tarjolla monia mielenkiintoisempia muunnoksia, jotka ovat saatavilla valikon kautta. Monikulmiot ja Muokata Monikulmiot.

Yritetään ensin jakaa yksi kuution sivuista kahdeksi, eli luoda uusi reuna. Valitse joukkue Muokata Monikulmiot=>Jakaa Monikulmio Työkalu(Edit polygons => Split polygon) - hiiren osoittimen ulkonäkö muuttuu ja muistuttaa veitsen terää, jolla sinun on määritettävä luodun reunan molemmat kärjet (kuva 15). Tämän jälkeen poistu tilasta Jakaa Monikulmio napsauttamalla mitä tahansa muuta työkalua. Kasvojen jakaminen antaa sinun soveltaa kaikki muunnokset luotuun reunaan - sitä voidaan siirtää, kiertää, skaalata jne.

Mutta mikä tärkeintä, kahdelle uudelle kasvolle voidaan myös tehdä erilaisia ​​muutoksia, koska ne ovat täysin itsenäisiä. Vaihda esimerkiksi kasvojen muokkaustilaan ja käytä komentoa Muokata Monikulmiot=>puristaa kasvot(Edit polygons => Extrude face) - ikkuna, jossa on komentoparametrit ja ohjausvektorit, tulee näkyviin. On huomattava, että toisin kuin toiminta puristaa Vertex tiimi puristaa kasvot(yhtä hyvin kuin puristaareuna) ohjataan paitsi asettamalla parametrit vastaavassa ikkunassa, myös ohjausvektoreiden avulla. Näiden vektoreiden avulla voit siirtää aliobjekteja (kuten erikseen toisella akselilla X, Y tai Z, ja välittömästi pitkin kaikkia kolmea akselia), skaalaa niitä ja kierrä niitä. Liikkuaksesi akseleita pitkin korostetaan yksi nuolesta tai aktivoituu manipulaattoreiden keskipiste, jos liikutetaan kaikkia kolmea akselia kerrallaan, skaalaus ohjataan värillisillä neliöillä ja kierto - sinisellä ympyrällä (kuva 16). .

Riisi. 16. Toiminnan ohjausvektorit puristaa kasvot

Napsauta yhtä ohjausvektorikuutioista (tämä vie sinut skaalaustilaan) ja pienennä muunnettavaa pintaa hieman tasaisesti. Siirrä sitten kasvoja vasemmalle työkalun manipulaattorin nuolilla (kuva 17). Voit puristaa paitsi yhden, myös useita kasvoja kerralla. Yritä valita kaksi vierekkäistä pintaa (kuva 18) ja poimia niistä uusia polygoneja yllä kuvatulla tavalla - tulos muistuttaa kuvaa 18. 19. Se voi kuitenkin olla täysin erilainen, koska vierekkäisten polygonien ekstrudoinnin ominaisuuksia ohjataan myös valintaruudulla pitää kasvot Yhdessä valikosta Monikulmiot=>Työkalu Vaihtoehdot(Polygonit=>Asetusvaihtoehdot). Oletuksena tämä valintaruutu on poistettu käytöstä, mikä tarkoittaa, että polygonit pursotetaan itsenäisesti. Jos kytket sen päälle, polygonit pursotetaan kokonaisuutena ja tulos muistuttaa kuvaa 1. kaksikymmentä.

Riisi. 19. Kahden pinnan ekstruusio, valintaruutu pitää kasvot Yhdessä sammutettu

Riisi. 20. Kahden pinnan ekstruusio, valintaruutu pitää kasvot Yhdessä mukana

Voit lisätä valittuihin pintoihin suoran viisteen, joka tehdään lisäämällä tasoja valittujen pintojen yhteisten reunojen sijaan ja on tarpeen mallin muotoa käsin tasoitaessa. Voit lisätä viisteen valitsemalla koko objektin tai sen yksittäiset pinnat, napsauttamalla komennon oikealla puolella olevaa neliötä Muokata Monikulmiot=>viiste(Edit polygons => Chamfer) ja aseta viisteen koko avautuvassa ikkunassa (Kuva 21).

Kaikki kasvot voidaan helposti poistaa valitsemalla ne ja painamalla Del-näppäintä. Yritetään kasvojen poistoa käyttämällä muuttaa tavallinen suljettu kuutio ontoksi, jonka avulla voimme simuloida jonkinlaista suljettua tilaa. Luo tavallinen kuutio (kuva 22), paina F11-näppäintä vaihtaaksesi kasvojen muokkaustilaan, valitse sen kaksi etupuolta ja yläpinta (kuva 23). Poista ne, niin huomaat, että kuution jäljellä oleva osa voi hyvinkin olla pohjana mallinnettaessa huonehuonetta, jossa on lattia ja seinät (kuva 24). Täydennä kohtaus useilla mielivaltaisilla primitiiveillä ja sijoita ne niin, että ne ovat improvisoidun huoneen lattialla - mahdollinen näkymä kohtauksesta on esitetty kuvassa. 25.

Komennolla Muokata Monikulmiot=>Ottaa talteen(Muokkaa polygoneja => Pura) voit poimia mallista yhden tai jopa useita kasvoja jakamalla sen erillisiin objekteihin. Yritä luoda tavallinen kuutio, paina F11-näppäintä, valitse mikä tahansa sen pinta ja napsauta komentoa Ottaa talteen ja vedä tätä pintaa ohjausvektorien avulla mihin tahansa suuntaan, mikä johtaa kasvojen irtoamiseen ja sen liikkeeseen (kuva 26). Sama toiminto voidaan suorittaa useille kasvoille kerralla - ota pallo, valitse kasvojen muokkaustilassa kaikki kasvot, jotka sijaitsevat pallon ylimmässä kolmanneksessa ja napsauta komentoa Ottaa talteen

Johdatus polygoneihin

Monikulmiot ovat yksi geometriatyypeistä, joita käytetään 3D-mallien luomiseen Autodesk® Mayassa®. Lisäksi Mayalla on kaksi muuta pintatyyppiä - NURBS ja hierarkkinen (alajako).

Monikulmioita käytetään monenlaisten 3D-mallien luomiseen, ja niitä käytetään laajalti 3D-objektien suunnitteluun elokuvissa, videopeleissä ja Internetissä.

Monikulmioterminologia

Monikulmiot ovat muotoja, joissa on suorat sivut (3 tai useampia sivuja), jotka määritellään pisteillä 3D-avaruudessa ( kärjet) ja näitä pisteitä yhdistäviä viivoja (reuna)). Monikulmion sisäosaa kutsutaan kasvot. Reuna- ja pintapisteet ovat monikulmion peruskomponentteja. Voit valita ja muokata polygoneja peruskomponenttien avulla.

Monikulmiomalleja luotaessa käytetään useimmiten kolmisivuisia (kolmiot) tai nelisivuisia (nelikulmioita) monikulmioita. Maya tukee myös monikulmioita, joissa on suuri määrä sivuja, mutta niitä käytetään paljon harvemmin.

Yksittäistä monikulmiota kutsutaan myös kasvoksi ja se määritellään kolmen tai useamman kärjen ja niitä vastaavien reunojen rajoittamaksi alueeksi. Jos monet kasvot ovat yhteydessä toisiinsa, tällaista objektia kutsutaan monikulmioksi. verkko (monikulmioverkko) tai monikulmion objekti. Monikulmioverkko voidaan luoda monella eri tavalla. Katso alta lisätietoja polygoniominaisuuksien luomisesta.

Tyypillisesti monikulmioverkossa kärjet ja reunat jaetaan eri pintojen kesken. Tässä tapauksessa niitä kutsutaan jaetut kärjet tai jaetut reunat.

Monikulmioverkot voivat koostua toisiinsa liittymättömistä osista, joita kutsutaan kuoret. Verkon ulkoreunat ovat ns reunojen reunat.

Tekstuurin lisääminen monikulmiomalliin

Monikulmiomalleja voidaan teksturoida UV-koordinaateilla. Katso tarkemmat tiedot erillisestä opetusohjelmasta pintakoordinaattien käsittelystä.

Yleiskatsaus monikulmiomallinnukseen

Mayassa on erilaisia ​​tekniikoita monikulmioiden luomiseen:

• Primitiivit ovat 3D-geometrisiä muotoja, joita voit luoda Mayalla. Alkuperäisiä ovat esimerkiksi pallo, kuutio, sylinteri, kartio, taso ja monet muut. Voit muuttaa primitiivin perusattribuutteja tehdäksesi siitä monimutkaisemman. Voit myös leikata, puristaa, yhdistää tai poistaa primitiivin eri osia muuttaaksesi sen muotoa. Monet 3D-taiteilijat käyttävät primitiiviä lähtökohtana mallien luomisessa. Tätä tekniikkaa kutsutaan mallintamiseksi primitiivistä.
• Yksittäisiä polygoneja voidaan luoda Luo monikulmio -työkalulla. Tämän työkalun avulla voit sijoittaa kohtaukseen pisteitä, jotka määrittävät monikulmion muodon. Voit myös leikata tai puristaa monikulmion pinnan lisätäksesi uusia kasvoja olemassa olevaan. Tätä tekniikkaa käytetään yleensä, jos sinun on rakennettava malli mahdollisimman tarkasti tiettyä ääriviivaa pitkin. Voit esimerkiksi käyttää kuvattua tekniikkaa, jos sinun on rakennettava monimutkainen 3D-logo käyttämällä tuotua 2D-kuvaa referenssinä.
• Polygoneja voidaan luoda myös muuntamalla olemassa olevia NURBS- tai hierarkkisia (alajako) pintoja Muokkaa-valikon avulla.

Monikulmion normaalit

Normaali on kuvitteellinen viiva, joka on kohtisuorassa monikulmion pintaan nähden. Mayassa normaaleja käytetään monikulmion pinnan suunnan määrittämiseen (kasvonormaalit) tai kasvojen varjostuksen laskemiseen (vertex-normaalit).

Normaalit kasvot

Monikulmion pinnan etupuoli esitetään graafisesti sitä vastaan ​​kohtisuoralla vektorilla, jota kutsutaan kasvoksi normaaliksi.

Kasvoja ympäröivien kärkien luettelointijärjestys määrittää sen suunnan (mihin suuntaan kasvot ovat päin ja mihin suuntaan - väärä puoli). Tämä seikka voi olla tärkeä, koska polygonit näkyvät vain niiden etupuolelta, vaikka Maya tekee oletuksena kaikki polygonit näkyvät molemmilta puolilta. Voit poistaa tämän ominaisuuden käytöstä minkä tahansa verkon osalta.

Varjostettaessa tai hahmonnettaessa monikulmioita normaalit määrittävät valon heijastuksen kasvoilta ja siten monikulmiomallin värin.

Vertexin normaalit

Vertex-normaalit määrittävät monikulmion pintojen välisen varjostuksen tasaisuuden, toisin kuin pintanormaalit, jotka määrittävät onko monikulmio näkyvä vai näkymätön.

Vertex-normaalit piirretään viivoina, jotka alkavat kärjestä, yksi kullekin tätä kärkeä käyttävälle pinnalle.

• Jos yhden kärjen kaikilla normaaleilla on täsmälleen sama suunta (tässä tapauksessa niitä kutsutaan yleisiksi tai pehmeiksi normaaleiksi), värin siirtyminen kasvoista kasvoihin on tasaista.

• Jos kärkinormaalit osoittavat samaan suuntaan jokaisella pinnalla (jolloin niitä kutsutaan koviksi normaaleiksi), kasvojen välinen värisiirtymä on terävä, jolloin syntyy fasetoitu pintavaikutelma.

Edistyneet käyttäjät voivat manuaalisesti manipuloida kärkinormaaleja luodakseen kovien reunojen (taitosten) ja varjojen ulkonäön ilman lisägeometriaa. Tätä toimintoa varten käytetään Normaalit-valikon Vertex Normal Edit Tool -kohtaa. Jos normaalia muokataan manuaalisesti, se jäädytetään. Jos poistat aiemmin muokatun normaalin lukituksen, Maya laskee automaattisesti sen suunnan uudelleen ja palauttaa sen oletusasentoon.

Harkitse monikulmiomallinnuksen teorian pääkomponentteja.

Neloset vs tris jaN-gons

Joten, mitä eroa on quadilla, trisillä ja N-gonilla? No, nelikulmio on monikulmio, jolla on 4 sivua, tris on monikulmio, jolla on 3 sivua, N-kulmio on monikulmio, jolla on enemmän kuin 4 sivua.

Mallinnuksessa on parasta pitää kiinni nelikulmioista tai nelikulmista. Pääasiassa siksi, että ne renderöidään ennakoitavammin, muotoutuvat paremmin animaatiossa ja tekstuurit ovat vähiten vääristyneitä.

Kolmioita tai kolmioita käytetään parhaiten siellä, missä ne näkyvät vähiten.

Mutta N-gonien käyttöä on parempi välttää kokonaan, koska ne voivat muodostaa outoja artefakteja renderöintiin, ja monikulmioiden ihoa on lähes mahdotonta maalata hyvin takilauksen aikana.

Myös digitaalisissa kuvanveistoohjelmistoissa, kuten ZBrush ja Mudbox, on kätevintä työskennellä nelosista koostuvan mallin kanssa.

Monikulmion ilo ja polygonien suru

Univormu-geometria

Tasainen geometria tarkoittaa, että mallinnuksen aikana pyrit pitämään kiinni nelosista tai nelosista niin paljon kuin mahdollista ja sijoittamalla ne mahdollisimman tasaisesti. On ilo tehdä tällaisen geometrian laite, se muotoutuu täydellisesti animaatiossa. Ja vaikka hyvät tekstuurit riippuvat paljon hyvistä UV-säteilystä, ne vääristyvät vielä vähemmän, jos geometria koostuu neliöistä.

Mayalla on upea Sculpt Geometry -työkalu, joka Relax-tilassa tasoittaa reunat hienosti.

Työkalun kanssaveistos geometria voit tasoittaa reunat

Topologia

Ensi silmäyksellä reunojen sijainnilla ei ole väliä. Mutta se ei ole.

Realistisia hahmoja mallinnettaessa kannattaa tutkia ihmisen anatomiaa. Tässä tapauksessa reunojen suunnan ja topologian tulisi vastata lihasten sijaintia ihmiskehossa, mikä luo oikeamman geometrian muodonmuutoksen.

Sarjakuvaisempien ja tyyliteltympien hahmojen tapauksessa liikkumavaraa on enemmän, mutta anatomian tuntemus ei ole tässäkään tapauksessa tarpeeton.

Oikeita muodonmuutoksia varten topologian on oltava asianmukainen tarvittavien reunasilmukoineen.

Ei-jakoputkigeometria

Ei-jakogeometria voi sisältää erilaisia ​​​​virheitä, jotka ovat ilmenneet mallinnuksen aikana. Nämä voivat olla riippuvia reunoja (ilman kasvoja); kolmelle tai useammalle pinnalle yhteiset reunat; vierekkäisten kasvojen normaalit, jotka on suunnattu vastakkaisiin suuntiin; yhdessä kärjessä lähentyvien pintojen määrä voi poiketa tästä kärjestä lähtevien pintojen lukumäärästä jne.

Luo esimerkiksi kuutio, valitse yksi sen reunoista ja suorita komento Edit Mesh > Extrude. Joten meillä on ei-monijakoinen esine. Jos se olisi paperiarkki, se olisi taite, josta olisi vaikea päästä eroon. Jos suoritat Boolen toiminnon sellaiselle kuutiolle, kaikki tulee heti selväksi.

Ei-jakoinen geometria voi olla tuskaa, joten yritä välttää sitä. Mesh-valikosta löytyvä Cleanup-työkalu auttaa sinua ratkaisemaan monia ei-jaostogeometriaan liittyviä ongelmia.

Ei-jakoinen geometria voi olla tuskaa

Jokaisen reunan tulee olla paikallaan

Ihannetapauksessa aloitamme mallinnuksen yksinkertaisella primitiivillä, kuten kuutiolla, johon sitten lisäämme reunasilmukoita, pursotuksia jne.

Samalla on tärkeää pitää monimutkaisuus yksinkertaisena ja lisätä yksityiskohtia vain sinne, missä sitä todella tarvitaan. Vähemmän voi olla parempaa. Ajan myötä saat paremman käsityksen mallin optimoinnista, mutta toistaiseksi jatka mallintamista.

Älä tee mallista liian monimutkaista, vaan lisää yksityiskohtia vain sinne, missä niitä todella tarvitset.

Tutustu ympäröivään maailmaan

Kaikki, mitä yritämme luoda uudelleen ohjelmallisesti, heijastaa asioita, jotka todella ovat olemassa. Siksi tärkein neuvo on tutkia ympäröivää maailmaa.

Ja tämä ei koske vain mallintekijöitä, vaan myös riggereitä, animaattoreita, valaistussuunnittelijoita jne. Ajattele kuinka tämä tai tuo esine toimii, kuinka se valaistaan, vääristyy jne. Vastausten löytäminen tällaisiin kysymyksiin tekee elämästä paljon helpompaa.

Haluatko tietää lisää? Tule meille

Tässä opetusohjelmassa Stefan Surmabojov opastaa sinua mallinnusprosessin läpi, jolla mallinnetaan korkea polystylized -kivääri 3D Studio Maxissa. Stefan näyttää jokaisen kappaleen luomisen käyttämällä erilaisia ​​monikulmiomallinnustekniikoita jäykille epäorgaanisille pinnoille. Opit lisäämään silmukoita reunaan strategisilla alueilla, jotta malli säilyttää muotonsa myöhemmin tasoitettaessa.

Vaihe 1

Vaihe 2

Valitse polygonien etusilmukka ja skaalaa niitä hieman. Käytä sen jälkeen Extrude-komentoa 3 kertaa, kunnes saat jotain, joka näyttää alla olevan kuvan kaltaisesta:

Vaihe 3

Suurenna nyt jokaista yksittäistä osaa reunoilla (jotka olemme puristaneet) alla olevan kuvan mukaisesti. Purista sen jälkeen polygonien etuosa kerran:

Vaihe 4

Valitse sisempi monikulmiorengas ja purista se alla olevan kuvan mukaisesti. Valitse sitten kaksi reunan ulkorengasta ja lisää kaksi lisäreunaa Yhdistä-komennolla. Nämä ylimääräiset reunat auttavat säilyttämään mallin muodon, kun käytämme Turbosmooth-muuntajaa.

Vaihe 5

Lisää toinen silmukka takapuolelle. Käytä lopuksi Turbosmooth-muunninta, jonka arvo on 2 iteraatiota:

Vaihe 6

Luo sylinteriprimitiivi (Luo > Geometria > Sylinteri) ja muunna se myös muokattavaksi polyksi. Poista monikulmio toiselta puolelta ja lisää toiselta puolelta ja purista monikulmio syvälle sisäänpäin ja lisää sitten vielä kahdesti. Kun lisäät Insert ensimmäisen kerran, arvon tulee olla pieni, jotta molemmat silmukat ovat toistensa kanssa:

Vaihe 7

Lisää muutama kylkiluu (tai kuten sanotaan silmukoita) reunojen ympärille kuvan osoittamalla tavalla. Käytä Turbosmooth-muuntajaa iteraatioilla 1.

Vaihe 8

Luo muoto alla olevan kuvan mukaisesti käyttämällä Viivaa (Luo > Muodot > Viiva). Voit käyttää tätä kuvaa hyvänä esimerkkinä prosessin helpottamiseksi:

Vaihe 9

Käytä muotoon Extrude-muunninta ja muunna se sitten Editable Poly:ksi:

Vaihe 10

Valitse etupuolella kaikki kärjet ja napsauta Yhdistä-painiketta lisätäksesi reunat. Poista sitten monikulmiot takana ja pohjassa. Valitse kaksi etusilmukkaa ja käytä Viiste-komentoa reunaosien kanssa 2, lisätäksesi viisteen. Näet esimerkin alla:

Vaihe 11

Käytä Turbosmooth-muuntajaa, jonka arvo on iteraatiot 2 , ja sijoita kaikki elementit kuvan osoittamalla tavalla:

Vaihe 12

Luo toinen tällainen muoto käyttämällä Linea ja käytä Extrude-muunninta, mutta tällä kertaa suuremmalla pursotusarvolla:

Vaihe 13

Lisää reunoja jälleen etu- ja takaosaan valitsemalla kärjet ja painamalla Yhdistä-painiketta (kuten teit vaiheessa 10). Valitse kaksi alinta polygonia ja purista ne Extrude-komennolla:

Vaihe 14

Valitse kahdeksan polygonia edessä ja kaksi takana. Purista ne Extrude-komennolla saadaksesi samanlaisen tuloksen kuin alla on esitetty:

Vaihe 15

Valitse etupuolelta alapisteet ja nosta niitä hieman ylöspäin Siirrä-työkalulla. Ja takapuolella, valitse yläpisteet, työnnä ja pudota alla olevan kuvan mukaisesti. Muista lisätä reunojen ympärille ylimääräisiä ripoja säilyttääksesi muodon alla olevan kuvan mukaisesti.

Vaihe 16

Valitse kaikki sisäiset polygonit ja poista ne, koska ne eivät näy:

Vaihe 17

Yhdistä nyt reunat luomalla lisää polygoneja. Tee tämä valitsemalla toisiaan vastakkaiset reunat ja käyttämällä Silta-painiketta. Tämän seurauksena sinun pitäisi saada seuraavat:

Vaihe 18

Lisää yksi silmukka takapuolelle ja kaksi keskelle:

Vaihe 19

Lisää sen jälkeen leikkaustyökalulla silmukoita saadaksesi nelikulmaisen polygonin takapuolelle:

Vaihe 20

Valitse takapuolelta kaksi monikulmiota ja käytä Inset-komentoa ja purista ne sitten alla olevan kuvan mukaisesti. Tai pura sinulle sopivalla tavalla:

Vaihe 21

Säädä kärkien sijaintia Move-työkalulla, kunnes saat alla olevan muodon. Lisää vaaka- ja pystyreunoja kuvan osoittamalla tavalla:

Vaihe 22

Lisää reunoja kuvan mukaisesti käyttämällä Ring-valintaa ja Yhdistä-komentoa:

Vaihe 23

Luo ympyrän muoto (Luo > Muodot > Ympyrä). Aseta Interpolointi-ominaisuudet vaiheisiin 1.

Vaihe 24

Leikkaa leikkaustyökalulla juuri luomamme "ympyrän" muoto. Kun olet valmis, poista lomake.

Vaihe 25

Yhdistä kärjet reunoilla alla olevan kuvan mukaisesti. Poista punaisella korostetut reunat käyttämällä CTR + Askelpalautin -komentoa. Tämän komennon avulla voit poistaa reunat vaikuttamatta kärkipisteisiin ja polygoneihin. Älä unohda poistaa ylimääräisiä kärkipisteitä:

Vaihe 26

Valitse monikulmio keskellä ja käytä matalaa Inset-komentoa ja purista se sitten sisäänpäin. Purista se sitten uudelleen korkeammalla arvolla, kunnes saat jotain tällaista. Ja lopuksi poista itse monikulmio.

Vaihe 27

Valitse kaksi polygonia yhdeltä sivulta alla olevan kuvan mukaisesti ja Inset pienellä arvolla, sitten purista monikulmio sisäänpäin ja Inset uudelleen pienellä arvolla. Tuloksen pitäisi näyttää suunnilleen tältä:

Vaihe 28

Lisää reunoja ja käytä Turbosmooth-muokkausta iteraatioilla 2

Vaihe 29

Luo toinen samanlainen muoto käyttämällä Line splineä. Käytä sitten muotoon Extrude-muunninta ja muunna se Editable Poly -muotoon. Purista kaksi alinta polygonia:

Vaihe 30

Purista neljä etupolygonia ja lisää 5 uutta silmukkaa (kaksi lähellä reunoja ja kolme keskellä).

Vaihe 31

Vaihda näkymää nähdäksesi kohteen sivulta. Siirrä kärkipisteitä alla olevan kuvan mukaisesti. Purista takana kaksi monikulmiota käyttämällä Extrude-komentoa kahdesti:

Vaihe 32

Siirrä alapisteitä ja lisää silmukoita alla olevan esimerkin mukaisesti. Käytä sitten Turbosmooth-muokkausta iteraatioilla 2.

Vaihe 33

Luo uusi sylinteri, jossa on 18 sivua. Valitse sivupolygoni ja Inset ja purista sitten kyseinen polygoni ja Inset uudelleen. Lisää sitten 4 silmukkaa objektin kummallekin puolelle:

Vaihe 34

Valitse nyt toinen sivupolygoni ja aseta se sisään ja purista se sitten viiste-komennolla kolme kertaa luoden kartiomuodon:

Vaihe 35

Sen jälkeen Inset uudelleen ja purista monikulmio viisteellä 3 kertaa säätämällä kartiomuotoa alla olevan kuvan mukaisesti:

Vaihe 36

Valitse neljä kärkeä keskellä ja lisää niiden X-etäisyyttä suhteessa toisiinsa (minun tapauksessani) ja yhdistä ne sitten reunoilla:

Vaihe 37

Valitse 3 monikulmiota keskellä ja käytä viistokomentoa työntämään ne sisäänpäin. Valitse sitten monikulmiot kuvan osoittamalla tavalla:

Vaihe 38

Käytä lisäosaa, työnnä sitten polygoneja sisäänpäin ja käytä lisäosaa uudelleen. Tuloksen pitäisi näyttää tältä:

Vaihe 39

Valitse monikulmiot kuvan osoittamalla tavalla ja purista ne sisäänpäin:

Vaihe 40

Valitse nyt joka toinen polygoni kuvan osoittamalla tavalla ja upota ne viisteellä:

Vaihe 41

Valitse reunan reunat ja luo viiste komennolla Chamfer:

Vaihe 42

Lisää viisteet reunoihin, jotka ovat etupuolella:

Vaihe 43

Lisää lopuksi silmukoita kuvan mukaisesti ja käytä Turbosmooth-muunninta Iterations 2:lla

Vaihe 44

Luo pallo (Luo > Geometria > Pallo) ja muunna se Editable Poly:ksi. Tee sitten kolme kopiota. Sinun pitäisi saada neljä palloa. Aseta ne kuvan osoittamalla tavalla. Toista sama toimenpide toiselle puolelle:

Vaihe 45

Luo laatikkoprimitiivi (Luo > Geometria > Laatikko) ja muunna se muokattavaksi polyksi. Siirrä sen jälkeen sen huippuja, kunnes saat tämän muodon:

Vaihe 46

Valitse neljä ulkoreunaa ja käytä viistettä luodaksesi viisteitä. Lisää kylkiluita kummallekin puolelle kuvan osoittamalla tavalla:

Vaihe 47

Valitse alemmat polygonit ja purista ne kahdesti. Siirrä sen jälkeen kärkipisteitä kuvan osoittamalla tavalla:

Vaihe 48

Jatka monikulmioiden puristamista ja muodon säätämistä, kunnes saat jotain tällaista:

Vaihe 49

Laajenna objektia ja lisää reunoja valittuihin polygoneihin Inset-komennolla. Käytä lopuksi Turbosmooth-muuttajaa objektiin iteraatioilla 2

Vaihe 50

Aloitamme kiväärin kahvan luomisen Box primitiivillä. Luo se ja muunna se Editable Polyksi. Aseta sen kärjet kuvan osoittamalla tavalla:

Vaihe 51

Purista nyt monikulmio monikulmio kerrallaan ja säädä kärkien sijaintia, yritä luoda tämä muoto:

Vaihe 52

Lomakkeen pitäisi lopussa näyttää tältä. Tämä ei ole niin vaikeaa kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää:

Vaihe 53

Lisää ylimääräisiä reunoja objektin molemmille puolille ja mukauta niiden muotoa. Poista monikulmiot muodon molemmista päistä:

Vaihe 54

Luomme myös laukaisimen Box-primitiivistä seuraavilla parametreilla: pituussegmentit: 6 ja leveyssegmentit: 2. Muunna primitiivi Editable Poly:ksi:

Vaihe 55

Muotoile kärjet alla olevan kuvan mukaisesti. Valitse takapuolen 3 kärkiriviä ja yhdistä ne komennolla Weld, jonka kynnysarvo on 2,5:

Vaihe 56

Valitse kaksi monikulmiota edessä ja purista ne kolme kertaa alla olevan kuvan mukaisesti. Lisää sen jälkeen lisäsilmukoita reunojen ympärille, jotta malli säilyttää muotonsa tasoitettuna. Käytä Turbosmooth-muuntajaa Iteraatioilla 2

Mitä monikulmio 3D-mallinnus on ja mihin sitä käytetään?

Polygonaalinen 3D-mallinnus (Polygonal modeling) on ​​olennainen osa jokapäiväistä elämäämme. Nykyihminen kohtaa sen melkein joka päivä, ehkä jopa huomaamattaan. Elokuva, animaatio, tietokonepelit, virtuaalitodellisuus jne. - kaikki nämä ovat suuntauksia, joissa käytetään monikulmion 3D-grafiikkaa.

3D-tulostimien myötä polygonaalisia malleja on käytetty myös esineiden 3D-tulostukseen.

3D-tulostimien kasvavan suosion ja suhteellisen yksinkertaisemman 3D-mallinnuksen vuoksi pinta-/kiinteään malliin verrattuna CNC-ohjelmistokehittäjät ovat käyttäneet monikulmiomallimuotoja enemmän tietokoneiden numeerisen ohjauksen (CNC) koneissa. Pääasiassa CNC puulle, muoville ja pehmeille metalleille.

Jotta 3D-mallinnuksen ymmärtäminen olisi oikein ja suunnittelijalle tehtävän asettaminen oikein, riittää, että tietää muutaman perusperiaatteen.

Nykyään esineiden 3D-mallinnuksen kehittämisessä on kaksi pääsuuntaa: monikulmio ja kiinteä (pinta).

Pääsuunta, jossa polygonaalista 3D-mallinnusta käytetään, on 3D-grafiikka. Solid State/Pinta – teollinen muotoilu.

Riippuen siitä, millaisen lopputuotteen haluat saada, valitaan solid-state (pinta) 3D-mallinnus tai monikulmiomallinnus.

Jos esimerkiksi haluat tulostaa lelun 3D-tulostimella tai leikata 3D-reliefiä puukuvasta jyrsinkoneella, sinun tulee valita 3D-mallin monikulmiomuoto. Jos aiot julkaista minkä tahansa teollisuustuotteen, sinun on valittava solid-state-muoto. (Katso "Teknologiat" osio Kiinteän / pinnan 3D-mallinnus).

Erot näiden kahden formaatin välillä ovat 3D-objektin muodostamisen periaatteet. Polygonaalisessa 3D-mallinnuksessa objektit rakennetaan polygoneista, solid/pinta 3D-mallinnuksessa objektit rakennetaan geometrisista elementeistä, kuten viivoista. käyrät, splainit jne., ja näiden elementtien perusteella rakennetaan erilaisia ​​geometrisia muotoja.

Monikulmio on pinnan yksittäinen elementti, joka esitetään kolmiona tai nelikulmiona, joka on sijoitettu kolmiulotteiseen koordinaattijärjestelmään. Itse asiassa monikulmiomallinnus on kaksiulotteisen rasterikuvan (tutun pikselin) jälkeläinen, mutta kolmiulotteisessa koordinaattijärjestelmässä.

Monikulmion 3D-mallin laatu määrittää monikulmioiden määrän ja kuinka niiden reunat sopivat yhteen. Sääntö pätee aina - mitä enemmän polygoneja, sitä suurempi on monikulmion 3D-mallin yksityiskohta.

3D-mallinnuksessa erittäin yksityiskohtaisen monikulmion mallin kanssa ei ole kovin tärkeää yhdistää reunoja, jos aiot tehdä tämän tuotteen 3D-tulostimella tai jyrsinkoneella. Yleensä tämän muodon hyväksyvien koneiden CNC-järjestelmissä on algoritmeja, jotka tekevät monikulmion 3D-mallin virheistä merkityksettömiä.

Monikulmaisia ​​malleja ei käytetä monimutkaisten osien valmistukseen työstökoneilla, koska osaa ei ole mahdollista käsitellä eri työkaluilla koneistuksen aikana. Ja tämä on erittäin tärkeä ehto, jos teollista osaa käsitellään. Suurella todennäköisyydellä nykyaikaisten metallintyöstökoneiden lisensoiduilla CNC-ohjelmistoilla ei ole edes monikulmiomalleiden tuontia.

Joten jos sinulla on tehtävänä valmistaa tuote suurella tarkkuudella, tasaisilla rei'illä, kierteillä jne., sinun kannattaa valita pinta-/solid-state-3D-mallinnus.

Yleisin monikulmioisen 3D-mallin muoto, jonka useimmat CNC-ohjelmat havaitsevat, työstökoneiden ohjausohjelmien muodostamiseen on *.STL (binaari).

Vähemmän yleisiä ovat *.3DS, *.OBJ, *.ASC, *.PLY, *.FCS.

Haluamme kiinnittää huomiosi siihen, että tällä hetkellä ei ole tehokasta muunninta STL:n muuntamiseksi IGS:ksi, STP:ksi (solid state model). Kaikki ratkaisut antavat keskinkertaisen tuloksen, jota ei voida käyttää ilman lisämuokkauksia 3D-malliin.

Monikulmion 3D-mallin muuntaminen polygonimuodosta toiseen tapahtuu yleensä tallentamalla 3D-mallitiedosto uudelleen vaadittuun muotoon.

Muista, että oikea tietomuodon valinta ennen simuloinnin aloittamista ja oikea tehtävän asettaminen tilauksesi urakoitsijalle on perusta tuotteen odotetun laadun saavuttamiselle!