Преобразование двухмерных форм в трехмерные объекты

Мы уже научились создавать и редактировать плоские формы, но каким же образом они превращаются в трехмерные объекты? Фактически, можно использовать несколько различных операций с небольшим количеством форм и получить неожиданно широкий диапазон результатов. Наиболее часто применяются операции выдавливания (extrude), вращения (lathe), развертки (sweep) и наложения (skin В этих операциях также имеет значение разрешение формы, поскольку программа, как правило, позволяет задавать уровень возрастания (шагов или сегментов), используемый для преобразования формы из плоской в объемную. К слову сказать, чтобы форму можно было использовать в объемных сценах, она не обязательно должна иметь глубину. После того, как двухмерная форма превратится в плоский полигон с поверхностью, на него можно наложить текстурную карту и применять в модели как и любой другой объект.

Выдавливание формы

Наиболее простой способ преобразования двухмерной формы в трехмерную — это ее выдавливание. При выполнении операции выдавливания (extrude) двухмерная форма просто "проталкивается" в третье измерение, получая Z-ось глубины 17 В результате появляется трехмерный объект, обладающий шириной, высотой и глубиной.

Для создания выдавленного объекта, в первую очередь, необходимо определить двухмерные формы с помощью ломаных линий или сплайнов. Обратите внимание, что при создании вложенных форм, например, двух кругов на рисунке, внутренний круг будет образовывать сквозное отверстие в объекте. Следует отметить необходимые формы и использовать выдавливание, задав глубину объекта мышью или вводом значений с клавиатуры.

Вращение формы

Следующим методом формирования трехмерного объекта является вращение (lathing В деревообработке lathe (токарные станок) — это механизм, с большой скоростью вращающий деревянный брусок и подрезающий его острым резцом. С помощью вращения создаются замысловатые вырезанные цилиндрические объекты, например, ножки стульев или стойки кровати. В трехмерном моделировании благодаря этой операции двухмерная форма вращается вокруг оси и, по ходу дела, постепенно вдавливается вовнутрь 18

Для создания кругового объекта с помощью ломаных линий или сплайнов создайте двухмерный объект или объекты, которые будут использоваться в качестве поперечного сечения. Выберите команду вращения (lathe) для определения оси, вокруг которой предполагается вращать поперечное сечение, в результате чего получится радиально симметричный трехмерный объект.

Вращение не обязательно должно проводиться на все 360° — это может быть 90°, 180° или 272°, результатом чего будет частичное вращение Подобное вращение облегчает возможность создания разрезов объектов или же устранения лишних элементов формы, когда, например, часть объекта находится внутри другого объекта.

Развертка формы

Несмотря на широкое распространение, следующие две операции преобразования плоских форм в объемные имеют разные (иногда противоположные) названия в зависимости от программы, в которой они используются. К примеру, в программе 3D Studio эта операция называется лофтитом (lofting) или созданием объектов на основе опорных сечений, а во многих других программах — разверткой (sweep), как и мы будем называть ее далее. Развертка — это одинарное двухмерное поперечное сечение, протягиваемое вдоль определенного пути 20)

Создание объекта развертки начинается с задания двухмерного поперечного сечения с помощью ломаных линий или сплайнов Затем ломаными линиями или сплайнами задается путь, по которому будет вытягиваться поперечное сечение. Следует отметить, что этот путь может быть открытым или замкнутым Далее определяется поперечное сечение для пути или наоборот. Это сечение не обязательно должно центрироваться по отношению к пути или быть перпендикулярным ему. Хотя его ориентация, безусловно, повлияет на конечный результат. И, наконец, выполняется операция развертки, создающая трехмерный объект с помощью выдавливания поперечного сечения вдоль пути.

Развертка, в зависимости от пути, бывает трех видов: открытая, замкнутая и спиралевидная. Хотя спиралевидная развертка может рассматриваться в качестве разновидности незамкнутой, благодаря частому использованию она заслужила отдельное название.

· Незамкнутая развертка (open sweep) создается с помощью пути, имеющего две конечных точки Такие развертки позволяют выдавливать объекты по криволинейной траектории, что невозможно сделать посредством изначальной операции выдавливания (extrude Незамкнутая развертка используется для создания моделей проводов, веревок, труб, стволов растений, змей или любых изогнутых промышленных изделий.

· Спиралевидная развертка (helical sweep) является разновидностью незамкнутой, путь в которой извивается подобно пружине, для создания которой эта развертка, в основном, и применяется. Кроме того, с ее помощью можно создавать винтовую резьбу. Большинство программ предлагают средства управления, облегчающие формирование спиралевидного пути для такой развертки.

· Замкнутая развертка (closed sweep) создается посредством замкнутого пути таким образом, что поперечное сечение по мере продвижения вдоль пути возвращается в исходную точку. С помощью замкнутых разверток удобно создавать повязки футбольных болельщиков, картинные рамки, орнаменты или окантовки объектов.

Наложение текстуры

Последним из распространенных способов превращения плоских форм в объемные является наложение/натяжка текстуры (skinning Эта операция аналогична развертке (sweep), за исключением того, что здесь можно использовать несколько различных поперечных сечений для одного пути. В сущности, программа создает "кожу", охватывающую этот путь-остов подобно тому, как натягивают на металлические спицы ткань или пластик при создании зонтика.

В зависимости от метода реализации, для операции наложения может потребоваться дополнительная настройка. Например, в некоторых программах требуется, чтобы все поперечные сечения имели равное число вершин. В этом случае к некоторым формам придется добавлять вершины для выравнивания их общего количества.

Как правило, результат наложения зависит от расположения первой вершины (см. описание выше) на каждом из поперечных сечений. Это связано с тем, что программа начинает операцию наложения именно с этих вершин. Желательно, чтобы первые вершины всех поперечных сечений находились примерно на одной линии, иначе объект может получиться перекрученным. Грамотное сочетание количества вершин и их расположения зависит от тщательного предварительного планирования.

После подготовки поперечных сечений для определения глубины конечного объекта создается путь (прямой или криволинейный Последний этап — назначение поперечных сечений — может быть реализован по-разному, в зависимости от про-|граммного обеспечения. В одних программах требуется сначала разместить поперечные сечения на необходимую глубину, а затем выполнить операцию наложения, поочередно выбирая каждое из поперечных сечений. В других программах поперечные сечения можно оставить на исходных местах и затем определить их местоположение в единицах измерения или с помощью процентного соотношения от пути. В любом случае, наложение — это замечательный способ создания моделей автомобильных запчастей, оружейных стволов, игрушечных машинок и прочих объектов средней сложности.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Создание анимационного ролика.

Дата добавления: 2014-01-20