ОСНОВЫ 3D МОДЕЛИРОЯВАНИЯ В AUTODESK 3DS MAX
Выпускная квалификационная работа
на тему
«3D-модель прибрежной зоны Кармановского водохранилища»
| Допускается к защите: заведующий кафедрой, доктор физ.-мат. наук, проф. Спивак С.И. _________ «___» __________ 20__г. | Выполнил: студент 5 курса очной формы обучения группы М-52 Махмутов Р.Н._________ Научный руководитель: к.ф.-м.н., доцент Шагапов И.А._________ «___» ___________ 20__г. |
Нефтекамск 2012
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 3
1 ОСНОВЫ 3D МОДЕЛИРОЯВАНИЯ В AUTODESK 3DS MAX.. 6
1.1 Основные понятия трехмерной графики. 6
1.2 Элементы интерфейса 3ds Max. 8
1.3 Основы создания моделей в 3ds Max. 21
2 СОЗДАНИЕ 3D МОДЕЛИ.. 24
2.1 Подготовка к разработке проекта, сбор сведений. 24
2.2 Создание рельефа. 26
2.3 Детализация. 42
2.4 Модернизация. 50
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 51
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ССЫЛОК В ИНТЕРНЕТ. 52
Приложение А.. 53
Приложение Б. 55
ВВЕДЕНИЕ
«Стремительное развитие технологий в последнее десятилетие привело к такому же быстрому росту в области компьютерной техники и программного обеспечения. Еще совсем недавно незначительный по сегодняшним меркам эпизод из фильма, созданный при помощи спецэффектов, вызывал бурю восторга и обсуждений. Сегодня спецэффектами в кино и на телевидении никого не удивишь. Они стали обыденным явлением благодаря массовому распространению программ создания компьютерной графики и, в частности, трехмерного моделирования. Программы трехмерной графики - самые интересные по своим возможностям и сложные по освоению приложения.
Одно из лидирующих мест среди таких программ занимает 3ds Max. В силу своих уникальных возможностей и доступности в освоении эта программа сегодня имеет наибольшее количество поклонников, как среди любителей, так и среди профессионалов. Пожалуй, осталось очень мало сфер деятельности человека, связанных с трехмерной графикой, в которых не используется 3ds Max. Ее активно применяют для создания игр и фильмов, в архитектуре и строительстве, в медицине и физике, а также во многих других областях.
Трехмерная графика уже настолько прочно вошла в нашу жизнь, что мы, сталкиваясь с ней, порой даже не замечаем ее. Разглядывая интерьер комнаты на огромном рекламном щите, янтарный блеск льющегося пива в рекламном ролике, наблюдая, как взрывается самолет в остросюжетном боевике, многие не догадываются, что перед ними не реальные съемки, а результат работы мастера трехмерной графики. Область применения трехмерной графики необычайно широка: от рекламы и киноиндустрии до дизайна интерьера и производства компьютерных игр.
При создании рекламы трехмерная графика помогает представить продвигаемый товар в наиболее выгодном свете, например, с ее помощью можно создать иллюзию идеально белых рубашек, кристально чистой минеральной воды, аппетитно разломленного шоколадного батончика, хорошо пенящегося моющего средства и т.д. В реальной жизни рекламируемый объект может иметь какие-нибудь недостатки, которые легко скрыть, используя в рекламе трехмерных "двойников". Вы наверняка замечали, что после применения моющего средства посуда блестит гораздо более тускло, чем в рекламе, а волосы после использования шампуня не выглядят так красиво, как на экране телевизора. Причина этого проста: слишком чистая посуда - всего лишь просчитанное компьютером изображение, такие тарелки в реальности не существуют.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка электронной системы покупки билетов на языке PHP с использованием СУБД MySQL. Должна быть одна цель и несколько задач.
Поставленная цель определила постановку следующих задач:
– изучение существующей организации интернет-магазина по продаже билетов и выявление ее недостатков;
– изучение СУБД MySQL, ее установка, настройка, конфигурирование;
– изучение средств языка РНР для работы с СУБД MySQL;
– проектирование таблиц базы данных приложения по продаже билетов;
– разработка динамических веб-страниц Интернет-магазина;
– оценка эффективности выполненной разработки.
Выпускная квалификационная работа состоит из четырех глав. В первой главе рассматривается назначение, свойства и методы HTTP сервера. Вторая глава посвящена СУБД MySQL. Приводится общее описание данной СУБД, история развития, настройка и основные команды пакета MySQL.
В третьей главе рассматривается скриптовый язык программирования общего назначения РНР, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. Приводится его синтаксис, основные функции РНР для работы с MySQL, основные SQL-запросы к СУБД. В конце главы освещаются проблемы безопасности веб-приложений, разработанных с использованием технологии РНР и MySQL.
Наконец, в четвертой, основной главе приводятся этапы разработки электронной системы покупки билетов. Рассмотрена структура таблиц базы данных, необходимых для нормального функционирования веб-приложения, проектирование диалоговых окон приложения, и т.д.
В заключении приводится итог работы над приложением, его назначение и возможности, обзор использованных программных средств.»
ОСНОВЫ 3D МОДЕЛИРОЯВАНИЯ В AUTODESK 3DS MAX
Основные понятия трехмерной графики
Для создания трехмерной графики используются специальные программы, которые называются редакторы трехмерной графики, или 3D-редакторы. 3ds Max является одной из таких программ.
Результатом работы в любом редакторе трехмерной графики, в том числе и в приложении 3ds Max, является анимационный ролик или статическое изображение, просчитанное программой. Чтобы получить изображение трехмерного объекта, необходимо создать в программе его объемную модель.
Замена одного объекта (процесса или явления) другим, но сохраняющим все существенные свойства исходного объекта (процесса или явления), называется моделированием, а сам заменяющий объект называется моделью исходного объекта.
Модель объекта в 3ds Max отображается в четырех окнах проекций. Такое отображение трехмерной модели используется во многих редакторах трехмерной графики и дает наиболее полное представление о геометрии объекта.
Интерфейс 3ds Max напоминает чертеж. Однако, в отличие от чертежа на бумаге, вид объекта в каждом окне проекции можно изменять и наблюдать, как выглядит объект снизу, справа и т.д. Кроме этого, можно вращать все виртуальное пространство в окнах проекций вместе с созданными в нем объектами. Работа в 3ds Max позволяет пользователю передвигаьтся между трехмерными объектами, изменять их форму, поворачивать, приближать и т.д.
Виртуальное пространство, в котором работает пользователь 3ds Max, называется трехмерной сценой. То, что видно в окнах проекций, - это отображение рабочей сцены.
Любые трехмерные объекты в программе создаются на основе имеющихся простейших примитивов - куба, сферы, тора и др. Создание трехмерных объектов в программе 3ds Max называется моделированием. Для отображения простых и сложных объектов 3ds Max использует так называемую полигональную сетку, которая состоит из мельчайших элементов - полигонов. Чем сложнее геометрическая форма объекта, тем больше в нем полигонов и тем больше времени требуется компьютеру для просчета изображения. Если присмотреться к полигональной сетке, то в местах соприкосновения полигонов можно заметить острые ребра, поэтому, чем больше полигонов содержится в оболочке объекта, тем более сглаженной выглядит геометрия тела. Сетку любого объекта можно редактировать, перемещая, удаляя и добавляя ее грани, ребра и вершины. Такой способ создания трехмерных объектов называется моделированием на уровне подобъектов.
В реальной жизни все предметы, окружающие нас, имеют характерный рисунок поверхности и фактуру - шершавость, прозрачность, зеркальность и др. В окнах проекций 3ds Max видны лишь оболочки объектов без учета всех этих свойств, поэтому изображение в окне проекции далеко от реалистичного. Для каждого объекта в программе можно создать свой материал - набор параметров, которые характеризуют некоторые физические свойства объекта.
Чтобы получить просчитанное изображение в 3ds Max, трехмерную сцену необходимо визуализировать. При этом будут учтены освещенность и физические свойства объектов. Созданная в окне проекции трехмерная сцена визуализируется либо непосредственно из окна проекции, либо через объектив виртуальной камеры. Виртуальная камера представляет собой вспомогательный объект, который обозначает в сцене точку, из которой можно произвести визуализацию проекта. Визуализируя изображение через объектив виртуальной камеры, можно изменять положение точки съемки. Подобного эффекта невозможно добиться, визуализируя сцену из окна проекции. Кроме этого, виртуальная камера позволяет использовать в сценах специфические эффекты, похожие на те, которые можно получить с помощью настоящей камеры (например, эффект глубины резкости).
Программа 3ds Max так же позволяет устанавливать освещение трехмерной сцены, используя виртуальные источники света - направленные и всенаправленные. Источники света являются такими же вспомогательными объектами, как виртуальные камеры. Их можно анимировать, изменять их положение в пространстве, управлять цветом и яркостью света. Еще одна важная деталь, благодаря которой источники света придают сцене большую реалистичность, - отбрасываемые объектами тени.
Работать с источниками света бывает порой очень сложно, поскольку не всегда удается правильно осветить трехмерную сцену. Например, слишком яркие источники света создают сильные и неправдоподобные блики на трехмерных объектах, а большое количество теней, направленных в разные стороны, выглядит неестественно.