Принципы создания объекта сцены
ТРЕХМЕРНАЯ ГРАФИКА 3D MAX
Понятие объектов в 3D MAX
Термин объект относится к чему-то, что можно выбрать и манипулировать им в 3DS МАХ..
Параметрические объекты
Большинство объектов в 3DS МАХ являются формой параметрического объекта. Параметрический объект определяется совокупностью установок или параметров, а не явным описанием его формы. Например, рассмотрим два метода определения сферы, один непараметрический, а другой — параметрический.
· Непараметрическая сфера. Получает радиус и количество сегментов и использует эту информацию для создания явной поверхности, состоящей из вершин и граней. Определение сферы существует только как совокупность граней. Информация о радиусе и сегментах не сохраняется. Если необходимо изменить радиус или количество сегментов, требуется удалить сферу и создать новую.
· Параметрическая сфера. Сохраняет параметры радиуса и количества сегментов и отображает представление сферы на основе текущего значения параметров. Параметрическое определение сферы хранится в виде радиуса и количества сегментов. Эти параметры можно изменять и даже выполнять их анимацию в любое время.
Параметрический объект обеспечивает важные опции моделирования и анимации. В общем случае необходимо как можно дольше сохранять параметрическое определение. Некоторые операции 3DS МАХ преобразуют параметрические объекты в непараметрические, иногда называемые явными объектами.
К счастью многие операции не отбрасывают параметрические свойства объекта. Примерами операций, которые отбрасывают параметры, являются:
· cоединение объектов друг к другу посредством одного из модификаторов Edit (отредактировать).
· Разрушение Modifier Stack (стек модификаторов).
· Экспортирование объектов в другой файловый формат. В этом случае только объекты в экспортированном файле теряют свои параметрические свойства. На первоначальные объекты в сцене 3DS МАХ это не влияет.
Составные объекты
На панели Create можно объединять два и более объектов для создания нового параметрического объекта, который называется составным объектом. В отношении составных объектов следует помнить то, что по-прежнему можно модифицировать и изменять параметры объектов, из которых состоит составной объект. Составной объект является типом параметрического объекта, в параметры которого входят объединяемые объекты и описание способов их объединения.
Подобъекты
Термин подобъект относится к чему-то, что можно выбрать и манипулировать им. Общеизвестным примером подобъекта является одна из граней, образующих каркас. При помощи модификатора Edit Mesh (отредактировать каркас) можно выбрать подобъект, например, грань, после чего ее можно перемещать, вращать, разрушать или удалять.
Легко представить себе подобъекты как вершины или грани, но это понятие распространяется на многие другие вещи вне объектов сцены. Примерами подобъектов, которыми можно манипулировать в 3DS МАХ, являются:
· Вершины, сегменты и сплайны объектов форм
· Вершины, ребра и грани каркасных объектов
· Вершины, ребра и элементы поверхностей лоскутных объектов
· Формы и пути loft-объектов
· Операнды булевых объектов
· Цели morf-объектов
· Гизмо и центры модификаторов
· Ключи траекторий движения
В свою очередь перечисленные подобъекты имеют свои собственные подобъекты и, таким образом, создаются ситуации, при которых можно выполнять многоуровневое редактирование подобъектов.
Принципы создания объекта сцены
Первыми действиями с 3D MAX будет создание объектов сцены, с которыми после этого выполняются анимация и визуализация. При построении объекта сцены создается процесс, который определяет, как параметры основного объекта модифицируются, трансформируются, искажаются в пространстве, как присваиваются ему свойства, и как он окончательно будет отображаться на сцене. Это процесс называется потоковой схемой и понимание его критично для понимания поведения 3DS МАХ.
Мастер-объект
Мастер-объект — это термин, который относится к параметрам первоначального объекта, создаваемого с помощью функций панели Create. О мастер-объекте можно думать как об абстрактном определении объекта, который не существует на сцене. Объект не существует до тех пор, пока не сделана оценка всей потоковой схемы. Мастер-объект — это просто первый шаг.
Мастер-объект обеспечивает следующую информацию об объекте:
· Тип объекта, например, сфера, камера, loft-объект или лоскутный объект. Тип объекта — это то, что видно в нижней части Modifier Stack или за контейнером Object (объект) в Track View (отследить вид).
· Параметры объекта, например, длина, ширина и высота коробки. Параметры объекта становятся видимыми при выборе мастер-объекта в Modifier Stack и при расширении контейнера объекта в Track View.
· Начало координат и ориентацию локальной системы координат объекта. Локальная система координат определяет начало координат объекта, его ориентацию и пространство координат, используемое для размещения подобъектов внутри объекта. Определение начала координат, ориентации и пространства считается пространством объекта.
Модификаторы объекта
После создания мастер-объекта можно применить любое количество Object Modifier (модификатор объекта), подобных Bend (согнуть) и Stretch (растянуть). Модификаторы манипулируют подобъектами, например, вершинами, по отношению к локальной системе координат объекта и началу координат. Другими словами, Модификаторы изменяют структуру объекта в пространстве объекта.
Поскольку Модификаторы работают с подобъектами в пространстве объекта, они обладают следующими характеристиками:
· Они не зависят от положения объекта и его ориентации на сцене. Верхняя пара что Bend не оказывает влияния, если объект перемещается или вращается. Оба объекта имеют одинаковую форму и одинаковую величину изгиба независимо от того, где они находятся на сцене.
· Они зависят от порядка применения модификаторов и структуры объекта в момент их применения. Модификаторы Bend и Stretch применяются к обоим объектам, но порядок их применения противоположный.
· Их можно применять ко всему объекту или к частичной выборке подобъектов
Трансформации объекта
Объекты размещаются и ориентируются при помощи трансформаций. При трансформации объекта изменяется его положение, ориентация и размер по отношению к сцене. Система координат, описывающая всю сцену, называется мировым пространством. Система координат мирового пространства определяет глобальное начало координат сцены и устанавливает глобальные оси координат, которые никогда не изменяются. Object Transforms (трансформации объекта) определяет следующую информацию:
· Позиционирование. Определяет расстояние локального начала координат объекта от начала координат мирового пространства. Например, позиционирование может определить, что начало координат объекта находится на 40 единиц вправо (Х=40), на 25 единиц выше (Z==25) и на 15 единиц позади (Y==15) по отношению к мировому началу координат.
· Вращение. Определяет ориентацию между локальными осями координат объекта и мировыми координатными осями. Например, вращение может определить, что локальные оси координат объекта повернуты на 45° вокруг мировой оси Y, на 0° вокруг мировой оси Х и на 15 градусов вокруг мировой оси Z.
· Масштаб. Определяет относительный размер между локальными осями объекта и мировыми осями. Например, масштаб может определить, что локальные измерения пространства объекта отмасштабированы на 200% в мировом пространстве. Поэтому куб может иметь параметры, указывающие размер стороны в 40 единиц, но из-за того, что он отмасштабирован на 200%, на сцене его сторона будет иметь размер 80 единиц.
Комбинация позиционирования, вращения и масштаба называется матрицей трансформации объекта. Отметим, что это именно та матрица, которая изменяется при непосредственной трансформации объекта, а также то, что работа выполняется с полным объектом.
Трансформации объекта имеют следующие характеристики:
· Определяют расположение объектов и их ориентацию на сцене.
· Они влияют на весь объект.
· Они вычисляются после вычисления всех модификаторов.
Искажения пространства
Исказитель пространства является объектом, который может повлиять на другие объекты на основе их расположения в мировом пространстве. Искажение пространства можно считать комбинацией воздействий модификаторов и трансформаций. Подобно модификаторам, исказители пространства могут изменить внутреннюю структуру объекта, но воздействие искажения пространства зависит от того, как трансформируется рассматриваемый объект на сцене.
Свойства объекта
Все объекты имеют уникальные свойства, которые не являются ни базовыми параметрами объекта, ни результатом воздействия модификаторов или трансформаций. Эти свойства включают в себя такие вещи, как имя объекта, цвет проволочного каркаса, присвоенный материал и способность отбрасывать тень. Большинство свойств объекта можно отобразить и установить через диалог Object Properties (свойства объекта). Для отображения диалога Object Properties выберите объект и затем произведите на нем правый щелчок.
Поток данных объекта
Модификаторы, трансформации, исказители пространства и свойства объекта идут вместе в потоковой схеме объекта для определения и отображения объекта на сцене. Потоковая схема объекта работает как набор инструкций для сборки. Каждый шаг завершается перед началом следующего шага. Ниже перечислены шаги потоковой схемы объекта:
· Мастер-объект определяет тип объекта и сохраняет значения, установленные в параметрах объекта.
· Модификаторы изменяют объект в Object Space (пространство объекта) и вычисляются в порядке, в котором применяются.
· Трансформации размещают объект на сцене.
· Исказители пространства изменяют объект на основе результата трансформаций.
· Свойства объекта идентифицируют имя объекта и другие характеристики.
· Объект появляется на сцене.
Точность
Уровень точности, необходимый для отображения объектов на сцене, гораздо ниже того, который требуется для их правильного изготовления. В большинстве случаев необходимую точность можно достигнуть, если довериться своей восприимчивости. То, что делает модель точной, часто слабо связано с точностью размеров. Зрительная система человека не всегда различает точные расстояния, длину и расположение в пространстве, однако превосходно разбирается в пропорциях и соотношениях. Если пропорции и соотношения на сцене устраивают вас, они также устроят и вашу аудиторию.
Необходимо учитывать два следующих порога:
Решения моделирования
Порог вывода изображения
Одним из способов оценки точности является анализ предполагаемой среды вывода. Определите видимую высоту и ширину своей сцены и разделите эти значения на высоту и ширину разрешающей способности устройства вывода. Вы получите размер модели, приходящийся на один пиксел.