3ds Max: Стандартные объекты

Стандартные объекты в 3ds Max
Начиная изучать 3ds Max 8, прежде всего нужно освоить основные приемы работы с объектами сцены: создание простейших примитивов, выделение объектов, выравнивание их относительно друг друга, изменение их размещения и положения отображения в окне проекции, масштабирование, перемещение, вращение и пр. Эти простейшие операции служат основой последующей деятельности в 3ds Max 8.
Очень многие объекты в реальной жизни представляют собой комбинации простейших трехмерных примитивов. Так, например, стол состоит из параллелепипедов, настольная лампа — из цилиндров и полусферы, а автомобильная покрышка — это не что иное, как тор. В трехмерном виртуальном пространстве практически все сцены в большей или меньшей степени используют имеющиеся в программе примитивы. Стандартные объекты 3ds Max 8 представляют собой «строительный материал», с помощью которого легко создавать модели.

Типы объектов
Объекты в 3ds Max 8 можно разделить на несколько категорий:
* Geometry (Геометрия);
* Shapes (Формы);
* Lights (Источники света);
* Cameras (Камеры);
* Helpers (Вспомогательные объекты);
* Space Warps (Объемные деформации);
* Systems (Дополнительные инструменты).

Объекты категории Geometry (Геометрия)
Первая группа объектов, с которой обычно знакомятся начинающие разработчики трехмерной анимации, — это Geometry (Геометрия). Объекты этой группы представляют собой простейшие трехмерные геометрические фигуры: Box (Параллелепипед), Sphere (Сфера), Cylinder (Цилиндр), Torus (Top), Cone (Конус), Plane (Плоскость) и др. Основные две группы — это Standard Primitives (Простые примитивы) и Extended Primitives (Сложные примитивы). К группе Extended Primitives (Сложные примитивы) относятся, например, Hedra (Многогранник), Torus Knot (Тороидальный узел), ChamferCyl (Цилиндр с фаской), Hose (Шланг) и т. д.
Очевидно, создатели 3ds Max обладают некоторой долей юмора, поскольку в число Standard Primitives (Простые примитивы) они включили не совсем простой объект — Teapot (Чайник). Этот примитив любят многие разработчики трехмерной графики и часто используют для различных целей. Например, с его помощью очень удобно изучать действие различных модификаторов, так как Teapot (Чайник) имеет неправильную форму и любые деформации очень хорошо на нем видны. Объект Teapot (Чайник) можно также применять для того, чтобы посмотреть, как будет выглядеть на объекте созданный материал.
В 3ds Max имеются группы объектов, предназначенных специально для архитектурной визуализации. Это Stairs (Лестницы), АЕС1 Extended (Дополнительные объекты для АИК), Doors (Двери), Windows (Окна).
Группа объектов Doors (Двери) позволяет создать три типа дверей — Pivot (Закрепленные на оси), BiFold (Складывающиеся) и Sliding (Раздвигающиеся). Первые напоминают обычные входные двери, вторые — двери автобуса, а третьи — двери купе. Можно создавать одинарные или парные (при помощи параметра Double Doors (Двойные дверцы)) двери, регулировать размер дверной коробки (параметры Width (Ширина) и Depth (Глубина) в области Frame (Рама)), определять параметры самих объектов — Height (Высота), Width (Ширина), Depth (Глубина) — и даже толщину стекол — Glass Thickness (Толщина стекла). Параметр Open (Открытие) позволяет указать, насколько двери открыты.
Группа объектов Windows (Окна) позволяет добавлять в сцену шесть типов окон. Их основное отличие — в способе открытия:
* Awning (Навесные) — поднимаются вверх;
* Fixed (Закрепленные) — не открываются;
* Projected (Проектируемые) — состоят из нескольких частей, открывающихся в разные стороны;
* Casement (Створчатые) — открываются подобно двери, самый распространенный тип окна;
* Pivoted (Закрепленные на оси) — открываются таким образом, что оконная рама вращается вокруг своей горизонтальной оси;
* Sliding (Раздвигающиеся) — отъезжают в сторону, подобно раздвижным стеклам на книжной полке.
Следующая группа объектов — Stairs (Лестницы) — также является необходимым инструментом для проектирования архитектурных сооружений. В 3ds Max 8 можно создавать четыре типа лестниц: LType (L-образная), Straight (Прямая), Spiral (Винтовая) и UType (U-образная).
Объекты Stairs (Лестницы) могут быть Open (Открытые), Closed (Закрытые) и Box (С основанием). Отдельно регулируется наличие перил с правой и левой сторон при помощи параметра Handrail (Перила), расположение относительно ступенек — Rail Path (Путь перил) и их высота — Height (Высота перил) в свитке Railings (Перила). В области Steps (Ступени) свитка Parameters (Параметры) задается высота
ступеней — Thickness (Толщина) и их ширина — Depth (Глубина). Для спиральной лестницы дополнительно указывается Radius (Радиус), наличие опоры — Center Pole (Центральная опора) и направление — по часовой стрелке или против нее (положение переключателя CCW (Против часовой стрелки) и CW (По часовой стрелке) в области Layout (Расположение)).
В группу АЕС Extended (Дополнительные объекты для АИК) входят объекты Foliage (Растительность), Wall (Стена) и Railing (Ограждение). Объекты Railing (Ограда, перила) и Wall (Стена), как и описанные выше объекты Doors (Двери) и Windows (Окна), применяются в архитектурном моделировании.
Объект Foliage (Растительность) служит для моделирования трехмерной растительности. Трехмерное моделирование флоры обычно сопряжено с большими трудностями. Например, чтобы созданное дерево выглядело реалистично, необходимо не только подобрать качественную текстуру, но и смоделировать сложную геометрическую модель. Таких моделей долгое время в стандартном инструментарии 3ds Max не было. Для создания растительности использовались разнообразные дополнительные модули — ONYX TreeStorm, TreeShop, Druid и др.
При помощи объекта Foliage (Растительность) можно создавать растительные объекты, которые загружаются из библиотеки Plant Library (Библиотека растений). Создаваемому объекту автоматически назначается свой материал. Чтобы деревья и кусты не были похожи один на другой, используется параметр Seed (Случайная выборка), который определяет случайное расположение веток и листьев объекта.
Еще один тип объектов, который доступен пользователям 3ds Max 8 — BlobMesh (Блоб-поверхность). Он открывает возможность создания трехмерных тел при помощи метасфер. Этот объект расположен на командной панели в группе Compound Objects (Составные объекты). Работать с метасферами можно двумя способами. Первый заключается в том, что поверхность составляется из отдельных объектов. Второй состоит в том, что любой объект можно преобразовать в метаболический. При этом каждая вершина преобразованного объекта будет обладать свойствами метасферы. Объекты типа BlobMesh (Блоб-поверхность) удобно использовать вместе с модулем для работы с частицами Particle Flow.
В 3ds Max 8 также можно создавать такой тип объектов, как частицы Particle Systems (Системы частиц). Частицы очень удобно использовать в сценах, в которых требуется смоделировать множество объектов одного типа, например снежинок, осколков от взрыва и т. д.

Объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты)
В 3ds Max присутствует группа объектов Helpers (Вспомогательные объекты). Объекты этого типа являются вспомогательными и не имеют геометрии, поэтому на финальном просчете их не видно. Объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты) часто используются для настройки анимации, ориентирования объектов, определения расстояния между точками трехмерной сцены и т. д.
Объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты) разделены на несколько групп в зависимости от своего предназначения.
Объекты группы Standard (Стандартные) выполняют функции ориентирования в виртуальном пространстве трехмерной сцены. Например, с помощью объекта Таре (Рулетка) вы можете быстро определить расстояние между двумя точками.
Объект Protractor (Угломер) напоминает рулетку, однако он изменяет не расстояние, а угол между линиями, соединяющими исходную точку и два объекта. Значение угла между образовавшимися прямыми будет отображаться в настройках объекта Protractor (Угломер) в поле Angle (Угол). Причем при перемещении этих объектов угол будет соответствующим образом изменяться.
Объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты) имеют минимальное количество настроек, а у некоторых, как, например, у Dummy (11устышка), их совсем нет. Этот объект представляет собой параллелепипед, который играет роль ориентира и может служить, например, для связки нескольких объектов при создании анимации.
На Dummy (Пустышка) похож вспомогательный объект Point (Точка), выполняющий те же функции. Поскольку этот объект не имеет геометрической формы, а соответственно и размеров, то, чтобы его можно было наблюдать в окне проекции, используется несколько вариантов схематического отображения. Point (Точка) может отображаться в виде трех перпендикулярных пересекающихся отрезков, расположенных вдоль осей локальной системы координат объекта (Cross (Пересечение)), в виде трех направляющих осей (Axis Tripod (Три направляющие оси)), в виде маркера (Center Marker (Центральный маркер)) или в форме габаритного контейнера (Box (Габаритный контейнер)). В последнем случае этот объект будет напоминать но виду объект Dummy (Пустышка).
Еще один инструмент для ориентирования в трехмерном пространстве — объем Compass (Компас). Он может отображаться в окне как простая точка пли в виде розы ветров. Этот объект поможет определить направление координатных осей глобальной системы координат пространства. Он очень удобен, если вы плохо ориентируетесь в трехмерном пространстве, например, из-за большого количества одинаковых объектов.
Объекты группы Atmospheric Apparatus (Габаритный контейнер атмосферного эффекта) представляют собой габаритные контейнеры Gizmo (Гизмо).
В терминологии, используемой для работы с 3ds Max 8, часто можно встретить понятие Gizmo (Габаритный контейнер Гизмо). Он ограничивает геометрические размеры объекта и имеет вид квадратных скобок.
В данном случае контейнеры используются для ограничения пространства, в котором необходимо разместить тот или иной атмосферный эффект, например огонь. Габаритные контейнеры группы Atmospheric Apparatus (Габаритный контейнер атмосферного эффекта) могут быть трех типов, различающихся по форме: BoxGizmo (Параллелепипед Гизмо), CylGizmo (Цилиндр Гизмо) и SphereGizmo (Сфера Гизмо). Кроме настроек, определяющих геометрические размеры, для описания объектов используется параметр Seed (Выборка). Он влияет на случайное протекание эффекта в объеме габаритного контейнера, иными словами, при разных значениях параметра Seed (Выборка) картина атмосферного эффекта будет различаться.
Группа Camera Match (Соответствие камеры) представлена одним вспомогательным объектом CamPoint (Точка камеры), который предназначен для работы с утилитой Camera Match (Соответствие камеры). Данная утилита создана для работы с фоновыми изображениями и подбора положения камеры таким образом, чтобы оно соответствовало положению и направлению камеры, которое было при съемке фоновой картинки. Объект CamPoint (Точка камеры) помогает установить точки, по которым будет восстановлено положение камеры.
Вспомогательные объекты группы Manipulators (Манипуляторы), к которым относятся Cone Angle (Конический угол), Slider (Ползунок) и Plane Angle (Угол плоскости), помогают управлять другими объектами сцены, используя возможность 3ds Max связывать параметры объектов.
СОВЕТ
Для связывания параметров объектов используется команда Wire Parameters (Связать параметры) контекстного меню.

Вспомогательные объекты группы Manipulators (Манипуляторы) помогают разработчику трехмерной анимации управлять объектами. Например, вспомогательным объект Slider (Ползунок) можно использовать для анимации мимики персонажа. Связав несколько подобных объектов с разными мускулами на лице трехмерного героя, можно изменять ползунки Slider (Ползунок) и тем самым изменять выражение лица персонажа. Объекты группы Manipulators (Манипуляторы) используются в основном для анимации.
Вспомогательные объекты группы reactor дублируют кнопки одноименной панели инструментов. Они служат для создания эффектов, связанных с динамикой в сценах.

Объекты категории Space Warps (Объемные деформации)
Один из инструментов 3ds Max, который часто используют разработчики трехмерной графики, — объемная деформация (Space Warp). Ее часто используют при создании трехмерной анимации, а также в сценах с разнообразными эффектами частиц. Объемная деформация может воздействовать на объекты, изменяя их форму или наделяя новыми свойствами (например, может заставить объект двигаться под действием силы гравитации).
В окне проекции объемная деформация отображается в виде значков с рисунком, характерным для каждого ее типа. Для многих объемных деформаций этот значок обозначает центр ее воздействия на объект. На финальном изображении эти объекты, как и объекты категории Helpers (Вспомогательные объекты), не отображаются, так как выполняют вспомогательную функцию.
Чтобы увидеть действие объемной деформации на объект, необходимо связать созданную деформацию с ним. Для этого используется кнопка Bind to Space Warp (Связать с объемной деформацией) на основной панели инструментов. Чтобы привязать объемную деформацию к объекту, сделайте следующее.
1. Нажмите кнопку Bind to Space Warp (Связать с объемной деформацией).
2. Щелкните на объемной деформации.
3. Не отпуская кнопку мыши, переместите указатель мыши на объект.
В зависимости от типа воздействия на объект, объемные деформации условно разделяются на несколько групп.

Группа Forces (Силы)
Объемные деформации, которые относятся к группе Forces (Силы), воздействуют на объект или частицы определенной силой. Например, используя Vortex (Водоворот), можно изобразить водовороте помощью частиц, а при помощи Path Follow (Следование вдоль) — направить поток частиц вдоль созданного сплайнового объекта.
Ни один из современных динамичных фильмов не обходится без эффектов взрыва. В большинстве случаев самые захватывающие и впечатляющие взрывы являются результатом работы специалистов по визуальным эффектам, а не настоящими взрывами, снятыми на камеру. Поскольку этот эффект сопровождается большим количеством разлетающихся мелких частиц, осколков и пр., для его имитации в трехмерной графике часто используются источники частиц. Объемная деформация PBomb (Взрыв частиц) предназначена для создания эффекта разлетающихся частиц в результате воздействия на них взрывной волны. Взрывная волна может обладать одним из трех видов симметрии:
* Spherical (Сферическая) — воздействие на частицы исходит из одной точки;
* Cylindrical (Цилиндрическая) — взрывная волна исходит от определенной оси во всех направлениях;
* Planar (Плоская) — взрыв происходит в двух направлениях от плоскости.
Во время сильного взрыва, например атомной бомбы, в эпицентре образуется дымовая завеса в форме гриба. Это объясняется тем, что скорость потоков взрывных частиц в верхних слоях ниже, чем внизу. Для моделирования такой сцены удобно применять объемную деформацию Drag (Торможение). Она может воздействовать на поток частиц, замедляя их движение. При этом торможение частиц может происходить линейно (Linear Damping (Линейное торможение)), сферически (Spherical Damping (Сферическое торможение)) и цилиндрически (Cylindrical Damping (Цилиндрическое торможение)).
Объемная деформация типа Displace (Смещение) может применяться как к источникам частиц, так и к обычным объектам. Воздействие этой объемной деформации искажает форму объекта или потока частиц. Смещение точек пространстве!, на которые воздействует эта объемная деформация, определяется картой Displace (Смешение) или растровым изображением. При этом темные участки изображения будут смещаться относительно светлых.
В отличие от одноименного модификатора, объемная деформация Displace (Смещение) может воздействовать сразу на несколько объектов. Кроме лого, при перемещении объектов в трехмерном пространстве будет изменяться воздействие объемной деформации на них так, как если бы этот объект с назначенным модификатором Displace (Смещение) изменял положение габаритного контейнера Gizmo (Гизмо).
ПРИМЕЧАНИЕ
Большинство объемных деформаций, схожих по своему действию с модификаторами, отличаются от последних только тем, что при изменении положения объекта центр воздействия на него остается неизменным. Если изменить положение объекта с назначенным ему модификатором, то положение габаритного контейнера Gizmo (Гизмо) изменится одновременно с объектом.

Используя объемные деформации группы Forces (Силы), объектам можно также придавать вращение (объемная деформация Motor (Мотор)), вызывать их движение вследствие силы ветра (объемная деформация Wind (Ветер)), оказывать на них давление (объемная деформация Push (Давление)) и назначать воздействия гравитации (объемная деформация Gravity (Гравитация)).

Группа Deflectors (Отражатели)
Реалистичность анимационных трехмерных сцен во многом зависит от того, насколько правильно с точки зрения зрителя в кадре двигаются объекты. Если анимация содержит сцену, в которой мяч с некоторой высоты падает на землю, то очевидно, что после соударения этот объект подпрыгнет вверх. Точно так же при ударе одного бильярдного шара о другой один объект должен отскочить от другого.
По законам физики, движение объекта после соударения должно определяться формой поверхности, с которой произошло соударение. Сложные взаимодействия твердых тел в 3ds Max просчитываются с помощью специального модуля reactor, однако в более простых случаях разработчикам трехмерной анимации выгоднее использовать упрощенную модель столкновения двух объектов. Например, при ударе мячика для игры в настольный теннис о поверхность стола неровностями стола можно пренебречь и предположить, что угол падения мячика на стол будет равен углу отражения. При этом использование объемных деформаций группы Deflectors (Отражатели) позволит вам указать направление отражения объектов или частиц.
Программа 3ds Max содержит большое количество разных видов отражателей. Наиболее простым является Deflector (Отражатель). Он создает плоский отражатель, от которого будет отскакивать объект при столкновении. Такую объемную деформацию можно использовать, например, в приведенном выше примере с мячиком для настольного тенниса.
Во многих случаях удобно использовать тип отражателя UDeflector (Универсальный отражатель). Его отличие от объемной деформации Deflector (Отражатель) — возможность использования в качестве отражателя не только плоскости, но и любой другой геометрии объекта.
Отражатели дают возможность тонко управлять поведением потоков частиц и других объектов в сцене.

Группа Geometric/Deformable (Геометрические/ деформируемые)
Объемные деформации FFD (Box) (FFD-контейнер (прямоугольный)) и FFD(Cyl) (FFD-контейнер (цилиндрический)), которые относятся к группе Geometric/Deformable (Геометрические/деформируемые), но своему действию аналогичны одноименным модификаторам свободных деформаций, a Wave (Волна), Displace (Смещение) и Ripple (Рябь) — соответствующим деформирующим модификаторам.
Еще одна объемная деформация, с помощью которой можно моделировать эффекты взрыва, — Bomb (Бомба). В результате использования этого инструмента оболочка исходного объекта разделяется на отдельные фрагменты, которые начинают движение иод действием силы взрывной волны. В настройках этой деформации можно указать максимальный и минимальный размер отдельного фрагмента оболочки (область параметров Fragment Size (Размер фрагмента)). При этом самым маленьким образовавшимся фрагментом может быть грань объекта. Разлетающимся частям можно придавать вращение и направление движения осколков иод действием силы гравитации. Чтобы полученный эффект выглядел более реалистично, необходимо использовать находящийся в области General (Общие) параметр Chaos (Хаотичность), который может принимать значения от нуля (отсутствие хаотичности) до десяти (случайный разброс фрагментов). Если нужно, чтобы разлетающиеся в сцене части «взорванного» объекта по мере удаления от эпицентра взрыва замедляли свое движение, то установите флажок Falloff On (Спад) в области Explosion (Взрыв). Границы спада будут схематически отображаться в окне проекции.
Объемная деформация Conform (Согласование) выполняет те же функции, что и одноименный тип объектов в 3ds Max, который находится в группе Compound Objects (Составные объекты). Используя ее, можно деформировать поверхность одного объекта оболочкой другого. Направление применения объемной деформации к искажаемому объекту в окне проекции показывается стрел кой на значке объемной деформации. Чтобы увидеть результат, необходимо связать объемную деформацию с той поверхностью, которую необходимо деформировать, а затем в настройках объемной деформации Conform (Согласование) с помощью кнопки в области Wrap to Object (Изменить форму по объекту) указать в сцене объект, который должен вызывать деформацию. При этом значок деформации Conform (Согласование) должен быть направлен от одного объекта к другому.
ВНИМАНИЕ
Использование объемной деформации Conform (Согласование) требует значительных системных ресурсов, поэтому будьте готовы к тому, что после того, как вы укажете деформируемый объект, компьютеру потребуется некоторое время на выполнение вычислений.

Группа reactor
Группа reactor представлена объемной деформацией Water (Вода). Создать ее также можно, используя кнопку Create Water (Создать воду) на панели инструментов reactor.

Объекты категории Systems (Дополнительные инструменты)
Объекты категории Systems (Дополнительные инструменты) позволяют создавать системы дневного освещения, а также управлять персонажами. Объект Biped (Двуногий) применяется для работы с модулем Character Studio, Предназначенным для создания персонажной анимации.
В 3ds Мах предусмотрено два типа систем дневного освещения — Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение). Они пригодятся, в первую очередь, при создании архитектурной визуализации, экстерьеров и интерьеров. Эти системы позволяют принимать при визуализации во внимание такие характеристики освещения, как географическое расположение объекта (страна и город), точную дату и время суток. Учитывая эти данные, программа использует схему освещения, соответствующую положению солнца в заданное время. Такие данные помогут определить, как лучше расположить дом по отношению к сторонам света, для того чтобы его освещение в разное время суток устраивало заказчика.
При планировке дома и прилегающих территорий очень важно также учитывать, куда будет падать тень от здания и других крупных объектов в разное время дня. Это позволит выбрать наиболее подходящее место, например, для посадки цветочной клумбы или для постройки беседки.
В связке с системами дневного освещения Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение) используется объект Compass (Компас). При создании этих систем освещения объект Compass (Компас) создается автоматически. Отличие между Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение) состоит в том, что в первом случае учитывается освещение с учетом света неба, а во втором — только солнца.

С любезного разрешения авторов, по материалам книги
С. Бондаренко, М. Бондаренко. 3ds Max 8
Сайт авторов:
www.3domen.com