CFA LogoCFA Logo Computer
Новости Статьи Магазин Прайс-лист Драйвера Контакты
Новости
RSS канал новостей
В конце марта компания ASRock анонсировала фирменную линейку графических ускорителей Phantom Gaming. ...
Компания Huawei продолжает заниматься расширением фирменной линейки смартфонов Y Series. Очередное ...
Компания Antec в своем очередном пресс-релизе анонсировала поставки фирменной серии блоков питания ...
Компания Thermalright отчиталась о готовности нового высокопроизводительного процессорного кулера ...
Компания Biostar сообщает в официальном пресс-релизе о готовности флагманской материнской платы ...
Самое интересное
Программаторы 25 SPI FLASH Адаптеры Optibay HDD Caddy Драйвера nVidia GeForce Драйвера AMD Radeon HD Игры на DVD Сравнение видеокарт Сравнение процессоров

АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2003 ГОД

В3D родилась елочка

Сергей БОНДАРЕНКО, Марина ДВОРАКОВСКАЯ blackmore_s_night@yahoo.com

Если вы решили посвятить свое свободное время изучению компьютерной 3D-графики, будьте готовы к многочисленным трудностям и препятствиям, которые вам повстречаются на пути к поставленной цели. Первые работы, представленные вами на всеобщее обозрение, например, на интернет-форуме, будут подвергнуты уничижительной критике со стороны более опытных тридэшников. И здесь дело совсем не в том, что вас хотят «обломать», просто существуют определенные стандарты и неписаные правила, которых должен придерживаться 3D-художник при создании очередного шедевра. Это касается всех трехмерщиков, особенно тех, кто работает со статической 3D-графикой. В этом случае особенно видны все недостатки созданной модели, чего нельзя сказать про анимацию, где самым «уязвимым» местом является динамика. Узнать о том, какие бывают «подводные камни» и как их избежать, можно только после долгих часов, посвященных разработке вашего проекта. Если вас не пугает перспектива уйти с головой в работу над созданием трехмерной сцены — свежий материал в МК к вашим услугам!

Надеемся, что циклы статей «Максимальный 3DMAX» и «3D-Максимум» помогли вам в изучении расширенных возможностей программы 3dsmax — поверьте, мы старались :-). Однако любой теоретический материал необходимо подкреплять практикой. Во-первых, практические занятия помогают твердо усвоить полученные знания. А во-вторых, опыт, полученный в процессе непосредственного общения с программой, несомненно, дает больше, чем «сухой» теоретический материал. Поэтому в дальнейшем мы будем делать основной упор именно на практические упражнения в работе с 3D.

Поскольку добрая половина всех забот читателей сейчас связана с предновогодней суетой (покупка подарков, массовая рассылка поздравительного «спама» всем родственникам и друзьям, закупка продуктов и т.д.), мы не можем обойти стороной столь актуальную тему. Цель сегодняшнего занятия — создание новогодней открытки в 3D.

Создание елки

Главный атрибут Нового года — елочка, поэтому с нее и начнем. Создание трехмерной модели любого растения, будь то кустарник или дерево, задача не из легких. Даже опытный тридэшник потратит немало времени и сил, прежде чем добьется желаемого результата. Главная проблема, с которой ему придется столкнуться, — большое количество полигонов. Вы когда-нибудь пробовали посчитать, сколько на елке иголок или на дереве листьев? А ведь полигонов для их имитации должно быть еще больше. На сегодняшний день придумано очень много способов обойти трудоемкую процедуру создания растительности. О некоторых из них мы уже рассказывали на страницах МК, о других еще будем говорить. На наш взгляд, самые реалистичные растения получаются при помощи продукта компании Onyx Computing под названием OnyxTREE (http://www.onyxtree.com). Почти два года назад мы рассказывали о дополнительном модуле к 3dsmax под названием Onyx Treestorm (см. статью «Максимальный 3D MAX» в МК, №4 (175)). С тех пор этот плагин изменился и оброс большим числом функциональных возможностей.

Теперь OnyxTREE Professional Suite 6 состоит из четырех полнофункциональных самостоятельных утилит: OnyxTREE Bamboo, OnyxTREE Broadleaf, OnyxTREE Conifer и OnyxTREE Palm. Каждая из них служит для моделирования своего типа растительности. Так, Bamboo предназначена для имитации бамбука, Broadleaf — широколиственных деревьев, Conifer — для имитации хвойных и, наконец, Palm — для моделирования всевозможного вида пальм. К каждой из утилит прилагается большая библиотека уже готовых моделей, которые вы можете использовать в своих проектах. Если же вам требуется изменить внешний облик растения (например, поменять направление и число веток, задать определенное положение сучков и т.д.), то сделать это не составит никакого труда даже для человека с небольшим опытом работы в 3D. Каждая из вышеупомянутых утилит поддерживает большое число форматов, среди которых 3DS, C4D, DXF, FACT, LWO, OBJ. Такое разнообразие файлов позволяет задействовать все известные программы для работы с трехмерной графикой — Maya, 3dsmax, Lightwave, Cinema4D и пр. Поскольку для создания нашей сцены мы используем 3dsmax, нам пригодится формат экспорта 3DS. Для моделирования новогодней ели понадобится утилита Conifer (рис. 1). Самая «новогодняя» модель елочки из всех, что присутствуют в библиотеке этой утилиты, имеет немного странное название —Picea engelmannii G :-). Загрузим эту модель в Conifer и постараемся разобраться с настройками утилиты.

Рис. 1.

Большую часть окна программы занимает рабочая область, где вы можете наблюдать будущую модель дерева (рис. 2). Настройки, относящиеся к выбранной модели, расположены в правой части интерфейса. В правом нижнем углу окна Conifer находятся четыре кнопки, с помощью которых можно переключаться между различными группами параметров, описывающих растение. При нажатии первой кнопки в окне программы появятся настройки, характеризующие ствол и его сучки; вторая кнопка делает доступными настройки веток и ответвлений — угол наклона, длина, густота и т.д.; третья кнопка определяет ширину и цвет веток и прутьев; и наконец, четвертая задает длину, толщину, угол наклона и плотность размещения иголок.

Рис. 2.

В любой из групп настроек присутствует параметр Random Seed — случайная выборка. Недооценить его значение очень трудно. Именно благодаря ему, есть возможность создавать на основе одной модели огромное число совершенно непохожих деревьев — до 10 в двенадцатой (!) степени. Управляя значением Random Seed, вы можете создать целый лес (если, конечно, мощность вашего компьютера позволит «переварить» столько полигонов), не опасаясь того, что растения будут выглядеть одинаково.

Каждая из настроек любой категории определяется числовым значением, однако просто «вбить» число напротив того или иного параметра вам не удастся. Для его уменьшения или увеличения необходимо использовать длинный вертикальный ползунок, который красным цветом обозначает величину параметра (чем выше «столбик», тем больше числовая характеристика). Такой способ управления параметром, на наш взгляд, довольно неудобен, однако, поупражнявшись, вы сможете уже через несколько минут лихо попадать курсором в «нужное место».

Конечно, такая огромная елка, которую мы загрузили в Conifer, может расти только в лесу, поэтому для того, чтобы в сцене 3dsmax присутствовала «домашняя» елочка, нам необходимо подкорректировать отдельные настройки выбранной модели. Для этого делаем ее ниже ростом, увеличиваем длину иголок и слегка повышаем плотность их размещения (параметр Needle Density), чтобы елка стала более «пушистой».

После каждого изменения в настройках ели ее изображение в рабочем окне будет перерисовываться программой заново. Если процесс прорисовки изображения занимает на вашем компьютере слишком много времени, имеет смысл в настройках Conifer выставить упрощенное отображение модели дерева. Варианты отображения устанавливаются при помощи кнопок, расположенных прямо под окном рабочей области. Для более быстрой работы утилиты можно отключить рендеринг теней и задать схематическую прорисовку кроны.

Смоделированному при помощи Conifer дереву можно придать движение, включив режим Wind (ветер). Однако, поскольку создание анимации сегодня в наши планы не входит, переходим к экспорту модели в подходящий формат. На этом этапе вам необходимо решить, будете ли вы экспортировать модель целиком или достаточно использовать ее часть (скажем, несколько самых пышных веток). Объект 3DS (как, впрочем, и любой другой формат, который вы выберете для экспорта) будет иметь многополигональную структуру, поэтому стоит хорошенько подумать, прежде чем перегружать сцену. Специфика трехмерной графики состоит в том, что в большинстве случаев, как только трехмерные объекты исчезают из объектива виртуальной камеры, вам необходимо удалять их из сцены. В противном случае, компьютер будет выполнять никому не нужную задачу, просчитывая невидимую геометрию.

Экспортировать определенный участок ели можно двумя способами. Во-первых, воспользоваться командой File > Save Model Part. В этом случае программа предложит вам установить в новом окне настройки выходного файла. Нажав кнопку Count, вы можете узнать, какое именно число полигонов содержит созданная вами модель (на это потребуется некоторое время). Поскольку любой объект, сделанный при помощи Conifer, имеет сложную структуру, разработчики позаботились о специальном алгоритме оптимизации, с помощью которого модель значительно упрощается, при сохранении прежней геометрии. Оптимизацию можно производить вручную и автоматически. В первом случае вы можете сами установить разрешение элементов дерева в окне настроек экспорта модели. Во втором — вам необходимо в том же окне нажать кнопку Minimize.

Второй способ экспорта модели — «вырезать» требуемый участок дерева с помощью инструмента Saw (кнопка с изображением пилы). Этот инструмент очень прост в использовании, все, что вам нужно, чтобы его применить, — указать линию, по которой будет производиться срез веток. Для этого, удерживая нажатой левую кнопку мыши, тяните курсор в сторону, показывая направление виртуальной пилы. Когда елочка для нашей новогодней сцены будет готова, советуем избавиться от ненужных веток и сучьев с помощью этого инструмента.

После выполнения оптимизации OnyxTree выдаст предупредительное сообщение о том, что модели, созданные с помощью утилит, входящих в состав OnyxTREE Professional Suite 6, ни в коем случае нельзя продавать и распространять в корыстных целях (рис. 3). Ну, нас-то с вами это не касается — мы ведь для души моделим :-).

Рис. 3.

Новогодние украшения

Теперь нам только остается нашу красавицу нарядить. Форма новогодних украшений может быть любая: шарики, шишки, серпантин, гирлянды и т.д. Все зависит от вашего воображения и терпения. Попробуем сделать несколько игрушек — елочных украшений. Существует огромное количество способов создать трехмерную модель в 3dsmax. Мы не будем усложнять себе задачу и пойдем простым, проверенным путем — воспользуемся по отношению к одному из стандартных объектов пакета модификаторами и булеановскими операциями.

За основу возьмем тип объекта Chamfer Cylinder (цилиндр с закругленными краями). Создайте этот объект в окне проекции, после чего добавьте в сцену еще два объекта — параллелепипеда (тип объекта Box). Задайте размер объектов и разместите их так, чтобы каждая из «коробок» проходила через Chamfer Cylinder таким образом, как это показано на рисунке 4. Теперь выделите Chamfer Cylinder, после чего выберите группу Compound Objects (командная панель > закладка Create). С помощью этой группы объектов можно производить булеановские операции.

Рис. 4.

Суть моделирования посредством булеановских операций заключается в том, что при совмещении двух объектов мы получаем модель, которая состоит из отсеченных (объединенных) участков первого объекта вторым. Стандартный инструмент для работы с булеановскими операциями в 3dsmax несовершенен, поэтому 3D-аниматоры, которые работают в этой программе, часто используют более удобный инструмент для просчета булеановских объектов — плагин под названием Power Booleans (http://www.npowersoftware.com). Этот дополнительный модуль устраняет ошибки, возникающие с геометрией булевых операций в программе. Принцип работы плагина основан на том, что он собирает метаинформацию о каждом геометрическом объекте и убирает невидимые топологические грани перед самой операцией. Такой подход позволяет создавать модели с улучшенной геометрией, и как результат — меньше полигонов, меньше граней, меньше треугольников и лучше модель.

Большинство настроек плагина совпадает с параметрами стандартного объекта Boolean, так что для тех, кто привык работать со встроенными средствами Макса, проблем возникнуть не должно. Вычтем из объекта Chamfer Cylinder поочередно каждый из параллелепипедов. Для этого нажмите кнопку Boolean, перейдите в свиток Pick Boolean и с помощью кнопки Pick Operand B укажите объект, который будет вычтен из нашего цилиндра.

После того, как вы проделали прямоугольные отверстия в будущей игрушке, применяем два модификатора. Первый из них Taper деформирует модель таким образом, что объект сужается в одном направлении. Чтобы применить модификатор к какому-нибудь объекту, необходимо выделить его в сцене, после чего перейти на командную панель (закладка Modify) и выбрать его в списке модификаторов. Устанавливаем главные параметры модификатора Taper, значения Amount и Curve, соответственно равными -0.48 и -0.74. После этого ищем в списке модификаторов новую строчку —Ripple. Этот модификатор добавляет некоторую рябь на поверхность объекта. В нашем случае мы постараемся с его помощью придать новогодней игрушке форму колокольчика (рис. 5).

Рис. 5.

И последний штрих: необходимо подобрать текстуры для елочных украшений. Сама елка после экспортирования из Conifer не требует дополнительной текстуры, поскольку нужная цветовая гамма уже заложена в модели. Елочные игрушки должны быть блестящие, стеклянные и зеркальные. Лучше всего для их имитации использовать внешние рендеры, такие как Brazil или Final Render. Эти визуализаторы имеют свой тип материала «стекло» и позволяют добиться фотореалистичного эффекта. Впрочем, при помощи стандартных средств также получаются неплохие результаты, особенно если используется механизм просчета RayTracing.

Главное правило, о котором не нужно забывать, украшая елку (как настоящую, так и 3D’шную), — не увлекайтесь сильно, обвешивая ее игрушками. Иначе за ними новогодней красавицы видно не будет :-). Пусть это лучше будет одна игрушка, но зато большая и красивая :-) (рис. 6). Удачного всем рендеринга в Новом году!

Рис. 6.

P.S. Если елка получится особенно красивой, не поленитесь отрендерить сцену в хорошем разрешении и отошлите кому-нибудь, сообщив, что это — фотография вашей домашней елки. Если обман не заметят, считайте, что год начинается хорошо, и ни в коем случае не бросайте занятия 3D-графикой!

С новым 3D-годом!

Рекомендуем ещё прочитать:






Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:

RSS
Комментарий:
Введите символы или вычислите пример: *
captcha
Обновить





Хостинг на серверах в Украине, США и Германии. © www.sector.biz.ua 2006-2015 design by Vadim Popov