Создавая объект, необходимо учитывать особенности его геометрии. Несмотря на то, что один и тот же трехмерный объект всегда можно смоделировать несколькими способами, как правило, существует один, который является наиболее быстрым и удобным. Одним из наиболее удобных и быстрых способов моделирования является создание трехмерных объектов при помощи булевых операций. Например, если два объекта пересекаются, на их основе можно создать третий объект, который будет представлять собой результат сложения, вычитания или пересечения исходных объектов.
Модели, создаваемые в трехмерной графике, можно условно разделить на две группы — органические и неорганические. К первой категории относятся объекты живой природы, такие как растения, животные, люди, ко второй — элементы архитектуры, а также предметы, созданные человеком (автомобили, техника и др.). Разница подходов к моделированию объектов первой и второй группы столь велика, что в зависимости от конкретных задач для реализации проекта могут использоваться различные пакеты для работы с трехмерной графикой.
Поскольку в 3ds max основной акцент делается на моделирование неорганических объектов, то есть архитектурную визуализацию и разработку компьютерных игр, то булевы операции — это незаменимый инструмент для каждого пользователя 3ds max. С другой стороны, они совсем не подходят для создания большинства органических объектов. Например, смоделировать лицо человека при помощи булевых операций практически невозможно.
Рассмотрим булевы операции. В 3ds max 7 доступны четыре типа булевых операций:
· Union (Сложение). Результатом булевого сложения двух объектов будет служить поверхность, образованная поверхностями объектов, участвующих в данной операции.
· Intersection (Пересечение). Результатом булевого пересечения двух объектов будет поверхность, состоящая из общих участков этих объектов.
· Subtraction (Исключение). Результатом булевого исключения двух объектов будет поверхность, состоящая из поверхностей первого и второго объектов, но не включающая в себя общие участки этих объектов.
· Cut (Вычитание). Результатом булевого вычитания двух объектов будет служить поверхность, образованная исключением из поверхности одного объекта участков, занятых вторым объектом.
Булевы операции выполняются следующим образом:
1. Выделите первый объект, который будет участвовать в образовании конечной модели.
2. Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, выберите в категории Geometry (Геометрия) строку Compound Objects (Составные объекты) и нажмите кнопку Boolean (Булева операция).
3. Установите параметры булевой операции.
4. Воспользуйтесь кнопкой Pick Operand В (Выбрать операнд), чтобы выбрать второй объект, который будет участвовать в операции.
Рис. 2.17. Настройки объекта Boolean (Булева операция)
Несмотря на то, что булевы операции 3ds max 7 широко применяются при создании трехмерных проектов, они имеют ряд недостатков, и построение оболочки результирующей модели нередко происходит с ошибками. По этой причине многие разработчики трехмерной графики используют в своих проектах дополнительный модуль Power Booleans. Он позволяет создавать модели с более точной геометрией, чем те, которые можно получить, используя стандартные средства, а также быстрее строит полигональную сетку. Это особенно заметно при работе с объектами, имеющими большое количество полигонов.
· Задание 19. Создать четыре пары чайников чайника и применить к каждой паре одну из булевых операций: Union (Сложение), Intersection (Пересечение), Subtraction (Исключение), Cut (Вычитание).
Задание 20. Построить модель винта (рис. 2.18), используя булевы операции.
Рис. 2.18. Винт, созданный при помощи булевых операций
1. Создайте в окне проекции объект Cylinder (Цилиндр) (рис. 2.19) со следующими параметрами: Radius (Радиус) — 30, Height (Высота) — 100, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 5, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 18.
Рис. 2.19. Создание примитива Cylinder (Цилиндр) в окне проекции
2.Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 2.20).
Рис. 2.20. Настройки примитива Cylinder (Цилиндр)
3. Создайте в окне проекции объект Tube (Трубка) со следующими параметрами: Radius 1 (Радиус 1) - 44, Radius 2 (Радиус 2) - 24, Height (Высота) - 150, Height Segments (Количество сегментов по высоте) — 5, Cap Segments (Количество сегментов в основании) — 1, Sides (Количество сторон) — 18. Чтобы объект принял сглаженную форму, установите флажок Smooth (Сглаживание) (рис. 2.21).
Рис. 2.21. Настройки примитива Tube (Трубка)
4. Выровняйте объект Tube (Трубка) относительно объекта Cylinder (Цилиндр) так, как показано на рис. 2.22.
Рис. 2.22. Выравнивание примитива Tube (Трубка) относительно объекта Cylinder (Цилиндр)
5. Выполните первую булеву операцию следующим образом:
А. Выделите объект Cylinder (Цилиндр). Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, выберите в категории Geometry (Геометрия) строку Compound Objects (Составные объекты) и нажмите кнопку Boolean (Булева операция).
Б. Установите параметры булевой операции (вычитание) (рис. 2.23).
В. Воспользуйтесь кнопкой Pick Operand В (Выбрать операнд), чтобы выбрать второй объект, который будет участвовать в операции — Tube (Трубка). После выполнения этой операции объект примет вид, изображенный на рис. 2. 24.
Рис. 2.23. Настройки объекта Boolean (Булева операция)
Рис. 2. 24. Объект Cylinder (Цилиндр) после выполнения булевой операции вычитания
6. Создайте сплайн типа Helix (Спираль). Для этого перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Shapes (Формы) выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку Helix (Спираль). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в свитке Parameters (Параметры) настроек объекта Helix (Спираль) при помощи параметра Turns (Количество витков) установите количество витков равным 10. Определите направление витков против часовой стрелки, установив переключатель в положение CCW (Против часовой стрелки). Значение параметра Height (Высота) задайте равным 75. Укажите для объекта одинаковые значения параметров Radius 1 (Радиус 1) и Radius 2 (Радиус 2) — 22. В свитке настроек Rendering (Визуализация) установите флажки Renderable (Отображать при визуализации) и Display Render Mesh (Отображать сплайн как поверхность), а также параметр Thickness (Толщина) равным 8.
7. Выровняйте спирать относительно цилиндра по осям X и Y, а затем вручную подберите положение вдоль оси Z так, чтобы объект начинался под «шляпкой» (рис. 2.25).
Рис. 2.25. Установка объекта Helix (Спираль) под «шляпкой» первого объекта
8. Чтобы можно было производить операции со сплайном, его необходимо конвертировать в Editable Mesh (Редактируемая поверхность), вызвав контекстное меню в окне проекции и выполнив команду Convert To > Convert To Editable Mesh (Преобразовать > Преобразовать в редактируемую поверхность). Если теперь при помощи булевой операции вычитания удалить из объекта Cylinder (Цилиндр) объект Helix (Спираль), Вы получите деформацию, которая будет напоминать резьбу. Для этого сделайте следующее.
1) Выделите объект Cylinder (Цилиндр);
2) Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, выберите в категории Geometry (Геометрия) строку Compound Objects (Составные объекты) и нажмите кнопку Boolean (Булева операция);
3) Установите параметры булевой операции (вычитание);
4) Воспользуйтесь кнопкой Pick Operand В (Выбрать операнд), чтобы выбрать второй объект, который будет участвовать в операции. После этого объект примет вид, показанный на рис. 2.26.
Рис. 2.26. Объект Cylinder (Цилиндр) после выполнения второй булевой операции вычитания
9. Осталось добавить шлиц на головку винта. Для этого используйте стандартный примитив Box (Параллелепипед). Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели в категорию Geometry (Геометрия), выберите строку Standard Primitives (Стандартные примитивы) и нажмите кнопку Box (Параллелепипед). Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели и в настройках параллелепипеда укажите значения параметров Length (Длина) — 15, Width (Ширина) - 80 и Height (Высота) - 30 (рис. 2.27).
Рис. 2.27. Настройки объекта Box (Параллелепипед)
10. Выровняйте этот объект относительно цилиндра по осям X и Y, а затем вручную подберите положение вдоль оси Z так, чтобы он частично пересекался с головкой винта (рис. 2.28).
Рис. 2.28. Размещение объекта Box (Параллелепипед) на пересечении с головкой винта
11. Теперь при помощи булевой операции вычитания удалите из первого объекта второй так, как это описано выше. В результате на винте появится шлиц (рис. 2.29).
Рис. 2.29. Объект Cylinder (Цилиндр) после выполнения третьей булевой операции вычитания
На этом моделирование винта завершено, сохраните полученный результат.
