УРОКИ ПО МОДЕЛИРОВАНИЮ

моделируем кувшин (часть1)

Пришла пора познакомиться с одной из наиболее распространенных техник создания трехмерных моделей - лофтингом (lofting) и его вариациями. Ее принцип заключается в образовании объемной поверхности при движении формы (shape) - как правило двумерной, хотя это и не ограничение, и выполняющей функции поперечного сечения - вдоль некоего пути (path). Возможно также использование нескольких сечений, размещенных в ключевых точках пути, сечения объекта на участках между этими точками интерполируются. С помощью этого метода можно эффективно получать разнообразнейшие по конфигурации и сложности объекты, причем усилия, затраченные на изготовление элементарного конуса и изысканного чиппендейловского стула - при достаточной ловкости обращения со сплайнами, конечно - не будут слишком уж различаться в качественном плане.

В этом уроке мы, не ударяясь в крайности, сделаем простенькую кружку (и правда, чего сложного?). С ручкой (уже интереснее). В кружку поставим ложечку (не high end, конечно, но уже очень неплохое упражнение). И, чтобы не выпускть из внимания работу с материалами и светом, сделаем кружку стеклянной (чай наливать, пожалуй, не будем).

Приступая к моделированию, стоит повертеть желанный объект в руках (мысленно, если не позволяют доступность или размеры) и выявить его части, в отдельности своей поддающиеся изготовлению знакомыми нам способами. С кружкой, казалось бы, все довольно просто: она состоит из "собственно кружки" - временно обзовем ее "стаканом" - и ручки.

Поставим стакан на стол и рассмотрим 2 его сечения:
поперечное, т.е. горизонтальное; вдоль продольной (вертикальной) оси.

Получаем: в первом случае - 2 концентрические окружности, во втором - U-образную форму. Ответ напрашивается сам - стакан можно сделать, вращая "U" вдоль оси симметрии. Собственно, достаточно и половинки "U" - раз уж она симметрична. Итак, кандидаты на роли базового сечения и пути утверждены.

Приступим к реализации, начиная с половинки вертикального сечения. Ради разнообразия воспользуемся еще пока незнакомым типом сплайна - NURBS-Curve (NURBS: Non-Uniform Rational B-Splines).
Возможности при этом две: кривая "по точкам" (point curve) и "по контрольным узлам" (control vertices curve или CV-curve). Разница при этом лишь в том, проходит ли сплайн через указанные точки, или они служат лишь "объектами притяжения". В нашем примере, как заметно, был выбран второй вариант.

Напомним, что перемещать контрольные точки можно, выбрав их в качестве редактируемого элемента.

Для пущей эффективности 3DStudio Max выделяет несколько частных случаев лофтинга в виде самостоятельных инструментов. Один из них - поверхность вращения или lathe - идеально подходит для нашей текущей задачи. При этом нам не потребуется создавать путь, достаточно лишь указать направление и расположение оси вращения относительно формы.

Lathe является модификатором сплайнов. Непосредственно после его применения возникает поверхность, которую нам предстоит превратить в желанный "стакан" перемещением оси вращения в требуемом направлении (в нашем примере вправо).

Вполне возможно, что поверхность объекта после создания будет выглядеть несколько странно. Подобное нередко случается из за неправильного направления нормалей поверхности, т.е. ее "вывернутости наизнанку". Проблема эта решается достаточно просто: применением модификатора normals с опцией flip normals.

Нам наверняка захочется взглянуть на промежуточный результат наших праведных трудов. Что ж, в таком случае позаботимся об окружении и материалах. За подставку под стакан сойдет любой объект с хотя бы одной плоской стороной. Возьмем любой "нейтральный" базовый материал и в качестве diffuse-текстуры выберем... нет, не готовую картинку (bitmap), а нечто простое и процедуральное вроде клеточек (checker).
 

 
Увеличим плотность "шахматки", подняв tiling - к примеру до 6. Теперь осталось только присвоить материал нашей подставке. 
Для изготовления стекла воспользуемся способом, который хотя и задаст работы процессору при рендеринге, но потребует минимальных затрат на подгонку параметров.Для рефракции выберем Raytrace, дающий достаточно реалистичный эффект, а вот для отражения воспользуемся Reflect/Refract, обладающим несколько меньшей точностью, но относительно высокой скоростью (использование Raytrace на обоих может иметь летальный исход рендеринга в качестве последствия).

Осталось расставить свет - нам потребуется один направленный источник света (spot) и пара точечных, чтобы оживить стекло бликами.

 
У всех следует отметить опцию отбрасывания тени (cast shadow).
 

 
И вот - первый рендеринг!