П_Создание трехмерных объектов методом сплайнового моделирования в 3ds Max

Самостоятельная работа №9

Тема: Создание трехмерных объектов методом сплайнового моделирования в 3ds Max

Цель: Закрепление навыков моделирования трехмерных объектов на основе сплайнов.

Задание: Создание штемпеля (штампа) со своим рисунком.

Запустите программу 3ds Max.

Настройте единицы измерения в сцене. Для этого заходим в меню Customize > Units Setup...

В появившемся окне выставляем метрическую систему измерений (Metric) и выбираем единицу измерения – миллиметры (Millimeters).

Нажмите System Unit Setup' и в открывшемся окне выставите также миллиметры, и значение 1,0.

Чтобы упростить дальнейшее описание действий, все операции будут происходить в двух вкладках: Создание и Редактирование объекта.

Вам предлагается изображение логотипа мастерской:

Используйте его как подложку для дальнейшей обводки и выдавливания. Для этого во вкладке Create (1) нажимите на иконку с шаром Geometry (2) и из списка примитивов выберите плоскость Plane (3). В окне перспективы, зажав ЛКМ растяните плоскость (4). Диаметр основания будущего штампа будет около 50х50 мм, поэтому вписываем эти размеры в параметрах плоскости (5). Также, рекомендую снизить количество сегментов по длине (Length Segs) и ширине (Width Segs) до 1. Всё это также можно сделать во вкладке Редактирования объекта.

Предварительно обрежьте картинку ровно под квадрат, это позволит значительно упростить процесс дальнейшего натягивания картинки-текстуры на созданную плоскость. Проще и быстрее всего затекстурировать полигон можно просто перетянув файл с картинкой на плоскость в окне перспективы.

Для дальнейшего удобства отцентрируем наш вадрат, щелкнув по нему ПКМ и выбрав пункт Move. Затем внизу, в центре экрана, выставите все значения (x, y, z) в ноль.

В старых версиях 3ds Max текстура автоматически растягивалась по всей плоскости. Если этого не произошло, то зайдите в меню Modifiers (6) > Uv Coordinates (7) > UVW Map (8) и выберите тип растягивания Plane (по плоскости). Также, в новой версии 3ds Max необходимо снять галочку с пункта Real- world Map Scale.

Подложка готова! Необходимо выполнить обводку. Удобнее всего это делать в окне Top (вид сверху). Для удобства можно менять режим отображения во вьюпорте Shaded - показывает текстуру, а Edged Face - отображается только сетка полигонов и сплайнов. Для быстрой смены используйте клавишу F3 в активном окне.

В меню создания объектов выберите Shapes (9) а чуть ниже в выпадающем списке выберите Splines. В списке доступны различные виды простых сплайновых фигур (линия, окружность дуга, многоугольник, спираль, текст и т.д.), при помощи, которых необходимо выполнить обводку логотипа. Для окантовки потребуется создать две окружности (одну в другой) выбрав Circle. Простые элементы можно обводить линией - Line. А текст будем писать при помощи инструмента Text.

Выберите Line (Линию) и обведите картинку расставляя точки ЛКМ. Точку можно удалить, выделив её и нажав Delete (на клавиатуре) либо добавить новую, нажав кнопку Refine в меню Geometry (справа).

Чтобы добиться плавного изгиба, кликаем ПКМ по необходимой точке (11) и выберите Bezier (12). Для углового - Corner. Для совмещённого - Bezier Corner, соответственно. В режиме Безье над точкой появляется отрезок сопряжённый с сплайном. Изменяя длину и направление этого отрезка (ПКМ) можyj задавать необходимый изгиб линии.

Теперь можно нанести текст. Выберите Text в списке примитивных фигур и поставьте его в центре штампа. По умолчанию появится большая надпись 'Max Text'. Чтобы изменить текст, размер, шрифт и интервалы зайдите во вкладку Редактирование объекта и измените соответствующие параметры:

Затем, текст необходимо изогнуть по форме окружности. Для этого воспользуйтесь модификатором Bend в списке модификаторов (13). Его настройки (14) довольно просты - можно изменить угол и ось изгиба. Покрутив углы, выбирая оси, понимаем, что изгиб происходит как-то не так, т.е. не совсем в нужных нам плоскостях. Дело в том, что изгиб происходит по некой плоскости, которую необходимо развернуть перпендикулярно тексту. Для этого в настройке модификатора выбираем Bend > Gizmo. Теперь можно повернуть (или сдвинуть) плоскость. Поверните ровно на 90 градусов (перпендикулярно тексту). ПКМ кликаем на подсвеченную (желтую) плоскость и выберите Rotate. Поворачивайте либо вручную, либо вписываем значение 90 по оси Х (внизу, в центре).

Наблюдая зависимость от действий видим, как от поворота плоскости трансформируется текст. Изменяя размеры букв и угол изгиба, текст постепенно занимает своё положение по форме печати.

После того как все детали текста обведены, их необходимо подготовить к дальнейшему выдавливанию. Для этого все независимые сплайны нужно объединить. ПКМ кликаем по любой из линий, в выпадающем меню выберите Convert To: > Covert to Editable Spline. Затем нажмите кнопку Attach (справа) и присоединяем все линии к выбранной создавая единый комплекс сплайнов.

Тут нужно понимать один важный принцип объединения этих линий. На словах описание получается слишком сложным для восприятия, поэтому данный скриншот думаю, максимально просто объяснит этот принцип:

То есть, одну окружность можно экструдировать в цилиндр.

Две окружности (одна в другой) экструдируются в трубу.

А три - в трубу с цилиндров внутри. И так далее. Разумеется, вместо окружности может быть любая замкнутая (это важно!) фигура.

Главное что стоит помнить всегда - сплайны не должны пересекаться! Ни друг с другом, не самопересекаться. Никак! Иначе дальнейшее правильное экструдирование формы будет невозможным.

После того как все сплайны объединены, экструдируйте их при помощи модификатора Extrude из списка модификаторов (15). В настройках укажите высоту выдавливания. Для печати можно взять значение от 2 до 3 мм. Проверьте чтобы стояли галочки Cap Start и Cap End. Если всё сделано правильно, то можно увидим как плоская сплайновая обводка стала объёмной.

Теперь смоделируйте рукоятку. Также, инструментом Line в окне проекции Front или Left нарисуйте половинку рукоятки. Начинать рисовать рекомендую с любой точки кроме тех, что отмечены красным цветом:

Дело в том, что тот отрезок, который взят в эти красные точки, не просто так проходит через центр штампа. Это будущая ось вращения сплайна вокруг самого себя, поэтому она должна быть идеально вертикальной. Можно конечно потом подогнать одну точку над другой, задав им одинаковые значения координат по X и Y, а когда дело дойдёт до оси, то с зажатой клавишей Shift провести строго прямую линию.

Теперь к сплайну-половинке, примените модификатор Lathe. (16) (только перед этим проследите, чтобы никакая из точек не была выбрана).

Настроек здесь также немного.

Segments - изменить количество сегментов. Больше сегментов - более гладка форма.

Direction - выбрать ось, по которой будет происходить закручивание. Подбирается экспериментально. В задании ось Y.

Align - параметр выравнивающий сплайн по Min, Center и Max. Выровните по Min.

Если всё сделали правильно, то увидите, как из сплайна получилось тело вращения.

Таким образом, рисуя различные профили, можно создавать различные предметы - бутылки, кувшины, лампы и пр.

Теперь необходимо объединить наш выдавленный рисунок штампа и рукоятку. Для этого ПКМ кликаем по одному из двух объектов, нажимаем Convert To > Convert to Editable Poly, а затем при помощи кнопки Attach ЛКМ выберите те объекты, которые нужно присоединить. Для удобства, чтобы понимать какие объекты уже присоединили, клавишей F2 можно 'подсветить' группу объектов.

Справка. Линию можно сделать трёхмерной и без экструдирования. Для этого в настройках объекта ставим галочки в пунктах Enable In Renderer и Enable in Viewport. Затем задаём профиль Radial (круглый) или Rectangular (прямоугольный) и выставляем необходимые размеры. Таким образом, обводя различные фигуры можно изготовить формы для печенья или трафареты.

Теперь экспортируем и в печать!

Экспортируем модель. Выберите Export (в Export Selected - нет формата STL).

Выберите формат *.STL, впишите любое имя объекта (не обязательно), выберите Binary. Галочку 'Selected only' ставим в том случае если нужно экспортировать не всю сцену, а только выбранный объект.