Окно управления всеми осветителями сцены

Сложные сцены, имитирующие, скажем, картину улицы вечернего города, могут содержать достаточно большое число источников света. Управляться с таким хозяйством не так-то просто. Чтобы настроить или проконтролировать параметры того или иного осветителя, его требуется обязательно выделить в сцене и переключиться на командную панель Modify (Изменить). Чтобы облегчить решение подобных проблем, в max 6 есть некое подобие центрального пульта управления всеми осветителями сцены. Это окно диалога Light Lister (Список осветителей).

Чтобы настроить осветители с помощью окна Light Lister (Список осветителей), раскройте меню Tools (Сервис) и выполните команду Light Lister (Список осветителей). Появится окно диалога с таким же названием, показанное на рис. 10.63. Это немодальное окно, так что наличие его на экране не мешает работе с остальными элементами интерфейса max 6 или с объектами в окнах проекций. По умолчанию это окно состоит из двух свитков: Configuration (Конфигурация) и Lights (Осветители).

Особенности алгоритма переноса излучения Radiosity

Особенности алгоритма переноса излучения Radiosity

Алгоритм расчета глобальной освещенности Radiosity (Перенос излучения) также базируется на технике обратной трассировки лучей. Однако в отличие от алгоритма Light Tracer (Трассировщик света) он использует иной метод выбора точек сцены, из которых испускаются пучки отраженных лучей. При выборе таких точек алгоритм отталкивается не от изображения сцены, а непосредственно от самих объектов. Источниками отраженных лучей считаются треугольные грани, из которых состоят сетки геометрических моделей объектов сцены. В связи с этим, как правило, требуется производить дополнительное разбиение сеток геометрических моделей, если их грани слишком велики, а число их мало. Подобное разбиение может выполнять сам алгоритм переноса излучения, или его можно произвести с помощью модификатора Subdivide (Разбиение). В результате разбиения формируется набор элементов (elements) поверхностей, каждый из которых имеет форму, максимально приближенную к форме равнобедренного треугольника.

Принципиальное отличие алгоритма переноса излучения от алгоритма трассировщика света состоит в том, что вместо расчетов цвета каждого пиксела изображения он производит расчет освещенностей всех поверхностей объектов сцены при заданном расположении источников света. В процессе расчета освещенность каждого элемента рассчитывается как сумма освещенности прямыми лучами от источников света и лучами, отраженными от всех остальных элементов геометрических моделей сцены. За счет многократных отражений происходит как бы перенос световой энергии от элемента к элементу, от объекта к объекту - перенос излучения. Рассчитанные значения освещенности сохраняются как атрибут каждого геометрического элемента поверхности.

Результаты таких расчетов оказываются независимыми от угла, под которым мы рассматриваем сцену. Действительно, ни размер элементов поверхностей, ни углы падения на них прямых световых лучей от источников света и лучей, отраженных от других элементов, не зависят от ракурса наблюдения. В итоге, один раз выполнив расчет глобальной освещенности сцены методом переноса излучения, мы можем производить визуализацию множества изображений, свободно перемещая камеру в пределах этой сцены. Это позволяет экономить огромное количество времени. Необходимость в повторном расчете глобальной освещенности возникает только после смены взаимного положения объектов и осветителей, замены материалов, изменении силы света осветителей или се пространственного распределения.

Особенности алгоритма Radiosity (Перенос излучения):

более сложен в использовании, чем трассировщик света, требует специальной подготовки геометрических моделей объектов трехмерных сцен, а также тщательной настройки свойств материалов; позволяет рассчитывать глобальную освещенность сцены с применением источников света любого типа, как стандартных, так и фотометрических, причем использование последних обеспечивает предсказуемость и физическую корректность результатов; применение фотометрических осветителей требует правильно соотносить силу их света, выраженную в реальных физических единицах измерения, с геометрическими размерами сцены, также выраженными в реальных физических единицах; учитывает способность материалов с эффектом самосвечения излучать свет и служить источниками дополнительного освещения сцены; позволяет формировать физически корректные результаты, поэтому предпочтителен для использования в задачах, где важен реальный анализ освещенности, таких как архитектурное моделирование или конструирование интерьеров. Наиболее подходит для использования при расчете освещенности сцен внутри помещения; результат расчетов глобальной освещенности не зависит от ракурса съемки, так что после однократного расчета, если состав объектов сцены и осветителей не менялся, можно выполнять визуализацию изображения сцены с любого ракурса без дополнительных затрат времени; результаты расчетов глобальной освещенности видны в окнах проекций.

Особенности алгоритма трассировщика света Light Tracer

Алгоритм расчета глобальной освещенности Light Tracer (Трассировщик света) использует технику обратной трассировки воображаемых световых лучей, отраженных от поверхностей объектов сцены. Принцип действия трассировщика света основывается на адаптивном разбиении плоской проекции трехмерной сцены, соответствующей формируемому изображению, на элементарные участки, для каждого из которых рассчитывается освещенность. Адаптивность состоит в том, что сначала разбиение выполняется на участки равных размеров, затем определяются так называемые проблемные области - кромки предметов, затененные элементы, участки с высоким контрастом, - для которых выполняется дополнительное разбиение с более мелким шагом. Из точек трехмерной сцены, соответствующих центрам каждого участка разбиения, испускаются пучки случайным образом ориентированных воображаемых лучей. Освещенность каждого элементарного участка рассчитывается как сумма освещенности прямыми лучами света от источника и освещенностей других объектов сцены, которых достигли испускаемые из центра участка лучи. Если ни один из лучей не достиг ни источника света, ни других объектов сцены, считается, что участок освещен только светом небосвода. Так как процесс трассировки реализуется как случайный, то на изображении могут возникать неоднородности в виде мелких пятен, которые устраняются за счет увеличения числа рассчитываемых лучей.

Результаты расчетов существенно зависят от ракурса наблюдения сцены, потому что он влияет на расположение расчетных точек и на размеры областей поверхностей объектов, соответствующих элементарным участкам изображения.

Алгоритм Light Tracer (Трассировщик света) может рассчитывать многократные отражения световых лучей, что ведет к улучшению качества изображения, но существенно увеличивает время визуализации. Обычно бывает достаточно реализовать двукратные или трехкратные отражения, однако это количество сильно зависит от особенностей конкретной сцены и должно подбираться опытным путем.

При использовании алгоритма трассировщика света обычно предполагается применять режим логарифмического управления экспозицией, включение которого особенно рекомендуется, если сцена освещается фотометрическими источниками. Это обеспечивает более выраженное проявление на изображении действия слабых переотраженных световых лучей. Подробное описание различных вариантов управления экспозицией при визуализации сцены приведено в главе 17 «Визуализация сцен и имитация эффектов внешней среды».

Особенности алгоритма Light Tracer (Трассировщик света):

прост в использовании, не требует настройки большого числа параметров, позволяя во многих случаях использовать исходные значения; позволяет рассчитывать глобальную освещенность сцены с применением источников света любого типа, как стандартных, так и фотометрических, однако использование последних не обеспечивает в данном случае никаких преимуществ; дает визуально правдоподобные результаты, хотя и не основывается на физически корректных принципах; наиболее пригоден для визуализации сцен на открытом воздухе, как в виде статических кадров, так и в виде анимаций; результат расчетов освещенности зависит от ракурса съемки, и при перемещении камеры все вычисления должны выполняться заново.

Особенности создания NURBS-тел лофтинга

В палитре инструментов, предназначенных для создания кривых и поверхностей типа NURBS, имеются две кнопки, с помощью которых можно строить NURBS-поверхно-сти методом лофтинга: Create U Loft Surface (Создать поверхность методом U-лофтинга) и Create UV Loft (Создать поверхность методом UV-лофтинга) (рис. 9.79).

Особенности создания тел вращения с открытыми полостями

Особенности создания тел вращения с открытыми полостями

Многие тела вращения, например такие как стаканы, бокалы, тарелки, вазы и т. п, имеют открытые полости. Если нарисовать профиль сечения такого тела в виде кривой, повторяющей только внешний контур тела, то стенки полости не будут иметь толщины, что после визуализации выглядит не вполне естественно, как показано на рис. 8.35, а (неполный сектор вращения использован на рисунке для наглядности, профили сечения выделены белым цветом). Кроме того, грани, образующие оболочку тела, будут видны изнутри полости, куда они обращены оборотными сторонами, только при включении режима Force 2-Sided (Показывать обе стороны).

Чтобы стенки полости тела вращения имели видимую толщину и выглядели более естественно, создавайте линии профиля таких тел в виде двойной кривой, одна половина которой повторяет ход другой, обводя ее контур с некоторым смещением, как показано на рис. 8.35, б. Такой способ заодно поможет избежать проблем визуализации граней, так как даже внутри полости они будут обращены лицевыми сторонами наружу.

Содержание главы

Параллелепипед

Параллелепипед

Выберите в раскрывающемся списке командной панели Create (Создать) вариант Standard Primitives (Стандартные примитивы) и щелкните на кнопке Box (Параллелепипед) в свитке Object Type (Тип объекта). В нижней части командной панели Create (Создать) появятся свитки параметров параллелепипеда, показанные на рис. 7.6.

Параллелепипед с фаской

Параллелепипед с фаской

Выберите в раскрывающемся списке командной панели Create (Создать) вариант Extended Primitives (Улучшенные примитивы) и щелкните на кнопке ChamferBox (Параллелепипед с фаской) в свитке Object Type (Тип объекта). Данный инструмент позволяет создавать прямоугольные параллелепипеды и кубы с фаской по краям.

Перемещение оси тела вращения

С помощью кнопок группы Align (Выравнивание) можно задать только три варианта размещения оси тел вращения: по правому (левому) краю или по центру габаритного контейнера формы-профиля. Однако часто при создании тел вращения ни один из этих вариантов не обеспечивает требуемого результата. Чтобы получить нужное тело, ось вращения бывает необходимо переместить относительно профиля. Для этого выполните следующие действия:

Выделите тело вращения, перейдите на командную панель Modify (Изменить) и щелкните на квадратике со знаком «плюс» слева от строки Lathe (Вращение) в окне стека модификаторов, располагающемся непосредственно под раскрывающимся списком Modifier List (Список модификаторов). Выберите в раскрывшемся списке подобъектов модификатора вариант Axis (Ось). Ось вращения изобразится в окнах проекций в виде линии желтого цвета.

Пирамида

Пирамида

Выберите в раскрывающемся списке командной панели Create (Создать) вариант Standard Primitives (Стандартные примитивы) и щелкните на кнопке Pyramid (Пирамида) в свитке Object Туре (Тип объекта). В нижней части командной панели Create (Создать) появятся свитки параметров многогранной пирамиды, показанные на рис. 7.37.

Плоскость

Плоскость

Выберите в раскрывающемся списке командной панели Create (Создать) вариант Standard Primitives (Стандартные примитивы) и щелкните на кнопке Plane (Плоскость) в свитке Object Type (Тип объекта). В нижней части командной панели Create (Создать) появятся свитки параметров плоскости, показанные на рис. 7.4.

Порядок создания динамических объектов

Порядок создания динамических объектов

Для создания динамических объектов любого типа выполните следующие действия:

Порядок создания и настройки параметров L-образной лестницы

Чтобы создать L-образную лестницу, выполните следующие действия:

Щелкните на кнопке LType Stair (L-образная лестница) в свитке Object Type (Тип объекта). В нижней части командной панели появятся свитки Parameters (Параметры), Carriage (Центральная балка), Railings (Ограждения) и Stringers (Боковины). Щелкните в точке окна вида сверху или окна перспективной проекции, в которой будет располагаться основание лестницы, и перетащите курсор, растягивая в длину прямоугольник первого пролета. Ширина пролета определяется принятой по умолчанию шириной ступенек лестницы. В каркасном режиме видна сегментация по границам будущих ступеней и площадки на конце пролета. Пока кнопка мыши не отпущена, можно вращать этот пролет вокруг точки первого щелчка, задавая тем самым ориентацию основания лестницы. Отпустите кнопку мыши, фиксируя длину первого пролета. Переместите курсор перпендикулярно первому пролету лестницы, чтобы построить второй пролет. Так как по умолчанию фиксируется общее число ступенек лестницы, будет происходить автоматическое перераспределение числа ступенек между первым и вторым пролетами. Щелкните кнопкой мыши для фиксации длины второго пролета. Переместите курсор вверх или вниз по окну проекции, придавая лестнице высоту. Лестничный пролет будет подниматься ступеньками от точки первого щелчка кнопкой мыши. Чем круче вы расположите лестничный марш, тем больше будет высота каждой ступеньки. Ступеньки не висят в воздухе, а опираются на центральную балку. Щелкните кнопкой мыши для фиксации высоты лестницы (рис. 10.107).

Порядок создания и настройки параметров прямой лестницы

Порядок создания и настройки параметров прямой лестницы

Чтобы создать простую прямую лестницу, выполните следующие действия:

Щелкните на кнопке Straight Stair (Прямая лестница) в свитке Object Type (Тип объекта). В нижней части командной панели появятся свитки Parameters (Параметры) (рис. 10.98), Carriage (Центральная балка), Railings (Ограждения) и Stringers (Боковины).

Порядок создания и настройки параметров U-образной лестницы

Порядок создания и настройки параметров U-образной лестницы

Чтобы создать U-образную лестницу, выполните следующие действия:

Щелкните на кнопке U Type Stair (U-образная лестница) в свитке Object Type (Тип объекта). В нижней части командной панели появятся свитки Parameters (Параметры), Carriage (Центральная балка), Railings (Ограждения) и Stringers (Боковины). Щелкните в точке окна вида сверху или окна перспективной проекции, в которой будет располагаться один из углов основания лестницы, и перетащите курсор, растягивая в длину боковую сторону основания. Пока кнопка мыши не отпущена, можно вращать эту сторону вокруг точки первого щелчка, задавая тем самым ориентацию основания лестницы. Отпустите кнопку мыши, фиксируя длину боковой стороны основания. Переместите курсор перпендикулярно боковой стороне основания лестницы, чтобы построить первый и второй пролеты, соединенные площадкой. Ширина этих пролетов определяется заданной по умолчанию шириной ступенек, так что по мере увеличения ширины основания лестницы между пролетами возникнет и будет нарастать промежуток. В каркасном режиме будет видна сегментация по границам будущих ступеней и лестничной площадки. Щелкните кнопкой мыши для фиксации ширины основания лестницы. Переместите курсор вверх или вниз по окну, придавая лестнице высоту. Лестничные пролеты будут подниматься ступеньками от точки первого щелчка кнопкой мыши. Чем круче вы расположите лестничные марши, тем больше будет высота каждой ступеньки. Ступеньки не висят в воздухе, а опираются на центральную балку. Щелкните кнопкой мыши для фиксации общей высоты лестницы (рис. 10.109).

Порядок создания и настройки параметров винтовой лестницы

Порядок создания и настройки параметров винтовой лестницы

Чтобы создать винтовую лестницу, выполните следующие действия:

Щелкните на кнопке Spiral Stair (Винтовая лестница) в свитке Object Type (Тип объекта). В нижней части командной панели появятся свитки Parameters (Параметры) (рис. 10.104), Carriage (Центральная балка), Railings (Ограждения), Stringers (Боковины) и Center Pole (Центральный столб).

Порядок создания камер

Порядок создания камер

Для создания камеры выполните следующие действия:

Щелкните на кнопке Cameras (Камеры) командной панели Create (Создать). Раскрывающийся список разновидностей камер содержит всего один вариант - Standard (Стандартные). В свитке Object Type (Тип объекта) появятся кнопки инструментов создания двух типов камер - Target (Нацеленная) и Free (Свободная). Щелкните на кнопке камеры требуемого типа. В нижней части командной панели появится свиток Parameters (Параметры), одинаковый для обоих типов камер. Щелкните в точке любого окна проекции, где должна располагаться камера, и выполните действия по ее созданию. Свободные камеры создаются точно так же, как свободные прожекторы, а нацеленные камеры - как нацеленные прожекторы. Значок камеры выглядит почти как настоящая кинокамера: с контейнерами для катушек с пленкой и раструбом бленды на конце объектива, как показано на рис. 11.83. Линиями светло-голубого цвета обозначаются границы поля зрения (пирамиды видимости) камеры.

Порядок создания моделей дверей и окон

Порядок создания моделей дверей и окон

Для создания окон или дверей любого типа выполните следующие действия:

Порядок создания объемных деформаций

Для создания объемных деформаций любого типа выполните следующие действия:

Порядок создания систем частиц

Для создания системы частиц любого типа выполните следующие действия:

Порядок создания сплайнов

Для создания сплайнов выполните следующие действия:

Построение сплайнового каркаса

Сплайновый каркас - это в общем случае трехмерная сетка, построенная из множества кривых-сплайнов и имеющая следующие особенности:

все сплайны в составе каркаса должны являться подобъектами одной и той же сплай-новой формы. Чтобы все сплайны принадлежали к одной и той же форме, используйте один из следующих приемов: перед созданием сплайнов сбросьте флажок, расположенный справа от кнопки Start New Shape (Начать новую форму) в свитке Object Type (Тип объекта) командной панели Create (Создать); если сплайны были созданы как отдельные формы, сначала преобразуйте их к типу Editable Spline (Редактируемый сплайн), а затем присоедините к одной форме с помощью команды Attach (Присоединить); создайте единственный сплайн, преобразуйте его к типу Editable Spline (Редактируемый сплайн), щелкните на квадратике со знаком «плюс» слева от строки Editable Spline (Редактируемый сплайн) в стеке модификаторов, выберите в раскрывшемся списке подобъектов вариант Spline (Сплайн) и создайте нужное количество копий этого сплайна методом перетаскивания при удерживаемой клавише Shift; ячейки сплайнового каркаса должны образовываться сплайнами, пересекающимися в точках своих вершин; в отличие от стандартной сетки, состоящей только из треугольных граней, в сплайно-вом каркасе допускается наличие как треугольных, так и четырехугольных ячеек. Ячейки с числом вершин более четырех считаются недопустимыми; ребра каркаса, обрамляющие каждую треугольную или четырехугольную ячейку, должны иметь вершины только в углах ячеек и не иметь более никаких промежуточных вершин.

После применения модификатора Surface (Поверхность) ячейки каркаса, имеющие четыре вершины, преобразуются в четырехугольные куски Безье. Ячейки с тремя вершинами превращаются в треугольные куски. В итоге на сплайновый каркас как бы натягивается сетка из кусков Безье.

Построение сплайнового каркаса с помощью модификатора CrossSection

Построение сплайнового каркаса с помощью модификатора CrossSection

Второй способ создания сплайнового каркаса начинается с построения набора отдельных сплайнов, играющих роль поперечных сечений будущего тела. Затем к этим сечениям применяется модификатор CrossSection (Поперечное сечение), который соединяет вершины этих сечений продольными сплайнами, формируя пространственную решетку.

Для построения каркаса с применением модификатора CrossSection (Поперечное сечение) выполните следующие действия:

Создайте ряд сплайнов, играющих роль поперечных сечений будущего объекта. Сплайны могут иметь разное число вершин, одни из них могут быть замкнутыми, другие - разомкнутыми. На рис. 8.61 для примера показана созданная таким способом форма, состоящая из четырех стандартных сплайнов-окружностей, две из которых растянуты и изогнуты за счет перемещения вершин на уровне подобъектов.

Построение сплайнового каркаса вручную.

Построение сплайнового каркаса вручную.

Первый способ состоит в том, чтобы вручную нарисовать все линии, составляющие каркас, в различных окнах проекций. Так как ячейки сплайнового каркаса должны образовываться сплайнами, пересекающимися в точках своих вершин, для обеспечения точного совпадения вершин пересекающихся сплайнов в этом случае используется средство трехмерной привязки вершин сплайнов к вершинам других сплайнов. Чтобы выбрать нужный тип привязки, щелкните на кнопке Snap Toggle (Привязка вкл./выкл.) правой кнопкой мыши. Появится окно диалога Grid and Snap Settings (Настройка сетки и привязок). На вкладке Snaps (Привязки) этого окна сбросьте установленный по умолчанию флажок Grid Points (Узлы сетки), обеспечивающий трехмерную привязку к узлам координатной сетки, и установите флажок Endpoint (Концевые точки). Разумеется, все сплайны изначально создаются как плоские и лишь затем им придается нужная трехмерность за счет перемещения вершин в разных окнах проекций.

К примеру, на рис. 8.60 показан сплайновый каркас, созданный вручную путем добавления новых подобъектов типа Spline (Сплайн) в состав стандартной двухмерной формы Arc (Дуга).

Преобразование встроенных источников света в объекты-осветители

Преобразование встроенных источников света в объекты-осветители

Команда меню Views > Add Default Lights to Scene (Проекции > Включить встроенные осветители в сцену) позволяет превратить встроенные виртуальные осветители в реальные объекты из категории Lights (Источники света). Чтобы команда была доступна, в составе сцены должны отсутствовать объекты-осветители и для активного окна проекции должен быть установлен переключатель 2 Lights (2 осветителя) на вкладке Rendering Method (Метод визуализации) окна диалога Viewport Configuration (Конфигурация окон проекций), показанной на рис. 3.7 главы 3. Если же объекты-осветители есть в составе сцены, то дополнительно должен быть установлен флажок Default Lighting (Исходное освещение) на той же вкладке Rendering Method (Метод визуализации).

Выбор этой команды ведет к появлению на экране окна диалога Add Default Lights to Scene (Включение встроенных осветителей в сцену), показанного на рис. 11.2.

Превращение объектов max 6 в сетку кусков Безье или NURBS-поверхность

Превращение объектов max 6 в сетку кусков Безье или NURBS-поверхность

Создавать сетки кусков Безье и NURBS-поверхности очень просто. Однако значительно сложнее превратить такие плоские заготовки в те трехмерные тела сложной формы, особенно присущей объектам природного происхождения, для моделирования которых и были введены в max 6 эти поверхности.

Один из путей, позволяющих быстро и достаточно просто создавать трехмерные тела с оболочкой в виде сетки кусков Безье или NURBS-поверхности и воспользоваться далее возможностями редактирования таких поверхностей для придания им нужной формы, состоит в преобразовании примитивов.

Чтобы преобразовать трехмерное тело-примитив в сетку кусков Безье или NURBS-поверхность, выполните следующие действия:

Создайте трехмерный объект-примитив, например сферу (рис. 7.67, а), который будет служить заготовкой для последующей правки.

Приемы рисования NURBS-кривых на плоскости

Приемы рисования NURBS-кривых на плоскости

Для создания NURBS-кривых любого типа выполните следующие общие действия:

Применение алгоритма Radiosity

Чтобы активизировать алгоритм переноса излучения и настроить его параметры, выполните следующие действия:

Создайте трехмерную сцену, обращая особое внимание на строение сеток геометрических моделей объектов. Следует избегать наличия в составе сеток удлиненных узких треугольных граней. Пересекающиеся поверхности следует моделировать в виде единой сетки, а не, скажем, в виде двух перекрывающихся отдельных объектов. Разместите в сцене стандартные или фотометрические осветители. Если планируется использовать фотометрические источники света, позаботьтесь о том, чтобы объекты сцены имели реальные размеры. Скажем, модель комнаты должна иметь размеры порядка 3-4 м по длине и ширине. Это позволит заранее определить мощность (силу света) источника, пригодного для освещения такого объекта. Скажем, для нормальной освещенности комнаты площадью порядка 15 м2 нужно иметь светильник с 5-6 лампочками но 60 Вт каждая. Включите режим логарифмического управления экспозицией, как это было описано в предыдущем разделе применительно к алгоритму трассировщика света. Произведите пробную визуализацию до включения режима расчета глобальной освещенности методом переноса излучения, чтобы убедиться в правильном расположении источников прямых световых лучей. На рис. 11.69 для примера показано, как может выглядеть без учета глобальной освещенности сцена, изображающая кольцевую картинную галерею и освещаемая наружным светом от направленного источника через окна и тремя светильниками-прожекторами над картинами.

Применение и настройка модификатора Surface

Применение и настройка модификатора Surface

Для создания сетчатой оболочки на основе пространственной решетки, представляющей собой сплайновый каркас, примените к созданной форме модификатор Surface (Поверхность). Для этого выделите полученную форму, раскройте список Modifier List (Список модификаторов) и выберите модификатор Surface (Поверхность) в разделе Object-space modifiers (Модификаторы пространства объекта) или выполните цепочку команд Modifiers > Patch/Spline Editing > Surface (Модификаторы > Правка кусков Безье/сплайнов > Поверхность) основного меню max 6. Полученный результат показан на рис. 8.64.

и модификации любых объектов max

Принципы создания и модификации любых объектов max 6

Основная часть объектов max 6 создается в интерактивном режиме с помощью мыши. Интерактивный метод создания объектов с помощью мыши является интуитивно понятным и заключается в рисовании объекта посредством элементарной комбинации щелчков кнопкой мыши и перемещений курсора в окне проекции при удерживаемой или отпущенной кнопке мыши. Идея применения интерактивного метода состоит в том, чтобы вначале создать объект примерно той формы и размеров, которые требуются, а затем при необходимости уточнить численные значения координат центра и характеристических параметров объекта сразу же после его создания или на более поздних этапах.

Объекты-примитивы, сетки кусков Безье и NURBS-поверхности могут создаваться методом численного ввода параметров. Метод численного ввода применяется тогда, когда заранее точно известны координаты центра объекта и его характерные размеры, что бывает далеко не всегда. Для создания объектов методом численного ввода параметров используется свиток Keyboard Entry (Клавиатурный ввод), появляющийся на командной панели Create (Создать) после выбора типа объекта (рис. 7.2). Свиток Keyboard Entry (Клавиатурный ввод) содержит минимум параметров, необходимых для создания объекта. Как правило, он позволяет задать только значения координат X, Y, Z опорной точки объекта и его характеристические размеры. После ввода числовых значений параметров в свитке Keyboard Entry (Клавиатурный ввод) выполняется щелчок на кнопке Create (Создать), и объект автоматически создается на координатной плоскости активного окна проекции.

Прямоугольник и эллипс

Прямоугольник и эллипс

Щелкните в свитке Object Type (Тип объекта) на кнопке Rectangle (Прямоугольник). В нижней части командной панели Create (Создать) появятся свитки параметров прямоугольника, показанные на рис. 8.6.

Раздел 2. Создание геометрических примитивов, кусков Безье и NURBS-поверхностей

В начальной части главы приводятся необходимые сведения о командной панели Create (Создать) и описываются общие принципы создания всех типов объектов max 6.

Вопросы создания стандартных и улучшенных геометрических примитивов, сеток кусков и NURBS-повсрхностей рассматриваются в этой главе совместно, поскольку при построении этих объектов используются сходные методы.

в max 6, делятся на

Осветители, представленные в max 6, делятся на две разновидности:

стандартные (standard) - имитируют визуально правдоподобное освещение, не учитывая при этом точных физических закономерностей распространения, отражения и затухания света. Например, по умолчанию свет от стандартных источников не затухает с расстоянием. Группа стандартных источников состоит из восьми осветителей, описываемых далее в разделе «Создание и настройка стандартных осветителей»; фотометрические (photometric) - позволяют точно воспроизводить освещенность, цвет и пространственное распределение силы света, свойственные реальным светильникам, будь то обычная лампочка накаливания, люминесцентная лампа дневного света или солнце. Группа фотометрических источников состоит из восьми осветителей, описываемых далее в разделе «Создание и настройка фотометрических осветителей». С точки зрения разделения на типы осветители max 6 могут быть:

всенаправленными, направленными и прожекторного типа; нацеленными и свободными; точечными, линейными и площадными. Всенаправленный (Omni) осветитель - это источник света, который испускает световые лучи из одной точки равномерно во всех направлениях, подобно солнцу или лампочке без абажура. Всенаправленный источник может отбрасывать тени и служить проектором изображений на поверхность объектов сцены подобно обычному проектору слайдов.

Направленный (Directional) источник испускает пучок параллельных лучей света подобно всенаправленному источнику на бесконечно большом удалении от него. Такой пучок может иметь круглое или квадратное сечение регулируемых размеров. Солнечные лучи вблизи поверхности Земли могут имитироваться таким направленным осветителем.

Прожектор (Spot) отличается от направленного источника тем, что его лучи не параллельны, а расходятся коническим или пирамидальным пучком из одной точки, в которой располагается источник, подобно свету настоящих прожекторов, театральных софитов, автомобильных фар или карманных фонариков. Угол расхождения пучка лучей легко регулируется.

Направление лучей свободных (Free) источников света определяется ориентацией оси пучка, для изменения которой к источнику нужно применять преобразование поворота.

Нацеленные (Target) источники света отличаются от свободных наличием мишени - объекта-пустышки, на который нацелена ось пучка лучей источника света. При перемещении мишени источник света автоматически меняет свою ориентацию, постоянно оставаясь нацеленным на нее. Мишень можно связать с тем или иным объектом сцены и после этого выполнять анимацию этого объекта, не выпуская его из освещенной зоны.

Все воображаемые лучи света точечных (Point) осветителей исходят из одной точки, в результате чего формируемые такими источниками тени от объектов, особенно рассчитанные методом трассировки лучей, имеют неестественно резкие края.

У линейных (Linear) источников свет испускается совокупностью точечных осветителей, расположенных вдоль некоторой линии. Такие осветители позволяют моделировать линейно-протяженные светильники наподобие ламп дневного света или галогенных ламп. У площадных (Area) источников свет испускается совокупностью точечных осветителей, распределенных в пределах некоторой площадки. Такие осветители позволяют моделировать протяженные в двух измерениях светильники наподобие матового экрана или окна.

Указанные типы осветителей могут комбинироваться, в результате образуя, скажем, источники типа Target Direct (Нацеленный направленный), Free Linear (Линейный свободный) или Area Spot (Площадной прожектор).

Пока в состав сцены не введен хотя бы один осветитель, для ее освещения по умолчанию применяются встроенные источники света (default lights) с фиксированными параметрами, не подлежащими настройке.

Освещение сцены зависит также от подсветки (ambient light), не имеющей источника и проявляющейся в равномерном изменении начального уровня освещенности всех объектов. Настройка подсветки производится в окне диалога Environment and Effects (Внешняя среда и эффекты).

Помимо названных в состав max 6 входят еще источники света, специализированные на имитации света от небосвода или света солнца, и системы из таких источников, позволяющие имитировать корректное освещение местности с заданными географическими координатами на заданное время года и суток. Фотометрические имитаторы света неба и солнца служат для воспроизведения физически точного по цвету, интенсивности и направленности света, испускаемого реальными солнцем и небом, как открытым, так и полностью или частично затянутым облаками.

В связи с включением в состав max 6 нового модуля визуализации mental ray в числе стандартных осветителей появились два новых, предназначенных для использования совместно с этим модулем. Их наименования включают буквы mr (от слов mental ray). Кроме того, большинство источников света приобрело дополнительные параметры, позволяющие настроить их свойства применительно к данному модулю визуализации. Свитки таких параметров отсутствуют на панели Create (Создать) и появляются только при переключении при выделенном осветителе на панель Modify (Изменить). Названия этих свитков также включают слова mental ray.

Редактирование формы тел лофтинга

Редактирование формы тел лофтинга

Корректировка формы тел, построенных методом лофтинга, может включать в себя:

добавление новых сечений в заданных точках линии пути; перемещение, удаление, выравнивание и согласование сечений; замену сечений, состоящую в удалении старых сечений и добавлении на их места новых; редактирование формы сечений и линии пути, для чего может потребоваться предварительно создать дубликаты-образцы форм.

Манипулирование сечениями тела лофтинга

Для добавления нового сечения в заданной точке пути готового объекта, сформированного методом лофтинга, выполните следующие действия:

Создайте одну или несколько форм-сечений, выделите тело лофтинга и перейдите на командную панель Modify (Изменить). 2Установите в счетчике Path (Путь) свитка Path Parameters (Параметры пути) расстояние от начала сплайна до точки размещения нового сечения. Заданная точка обозначится на линии пути желтым крестиком. Щелкните на кнопке Get Shape (Взять форму), а затем - на сплайне нового сечения, которое тут же разместится в указанной точке пути (рис. 9.60).

Командная панель Create (Создать)

Рис. 7.1. Командная панель Create (Создать)

Панель включает следующие элементы:

Geometry (Геометрия), Shapes (Формы), Lights (Источники света), Cameras (Камеры), Helpers (Вспомогательные объекты), Space Warps (Объемные деформации) и Systems (Системы) -семь кнопок выбора категорий объектов, расположенных в верхней части панели и снабженных значками, иллюстрирующими их назначение. Щелчок на любой из этих кнопок вызывает набор инструментов для создания объектов соответствующей категории. Раскрывающийся список разновидностей объектов, содержимое которого меняется соответственно выбранной категории объектов. К примеру, если нажата кнопка Geometry (Геометрия), в списке содержится двенадцать разновидностей геометрических объектов: Standard Primitives (Стандартные примитивы), Extended Primitives (Улучшенные примитивы), Compound Objects (Составные объекты), Particle Systems (Системы частиц), Patch Grids (Сетки кусков), NURBS Surfaces (NURBS-поверхности), АЕС Extended (АЕС-дополнение), Dynamics Objects (Динамические объекты), Stairs (Лестницы), Doors (Двери), Windows (Окна) и RPC. Object Type (Тип объекта) - свиток, содержащий кнопки выбора типов объектов заданной разновидности. Состав кнопок меняется соответственно выбранной разновидности объектов. При щелчке на любой кнопке свитка Object Type (Тип объекта) она фиксируется и подсвечивается желтым светом, а в нижней части области свитков командной панели появляются свитки характеристических параметров объекта выбранного типа. Name and Color (Имя и цвет) - свиток, включающий текстовое поле имени и образец цвета выбранного объекта.

Содержимое нижней части области свитков командной панели Create (Создать) меняется применительно к каждому конкретному типу создаваемых объектов.

Свиток Keyboard Entry (Клавиатурный ввод) объекта Box (Параллелепипед)

Рис. 7.2. Свиток Keyboard Entry (Клавиатурный ввод) объекта Box (Параллелепипед)

Изменение цвета окружности, опоясывающей сферу, с зеленого на красный указывает на готовность к изменению радиуса в интерактивном режиме

Рис. 7.3. Изменение цвета окружности, опоясывающей сферу, с зеленого на красный указывает на готовность к изменению радиуса в интерактивном режиме

Щелкните кнопкой мыши и начинайте перетаскивать курсор, наблюдая за изменением радиуса сферы и следя за новым значением радиуса в окне подсказки. Для выключения режима манипулирования параметром объекта следует снова щелкнуть на кнопке инструмента Select and Manipulate (Выделить и манипулировать).

Свитки параметров объекта Plane (Плоскость)

Рис. 7.4. Свитки параметров объекта Plane (Плоскость)

Примитив Plane (Плоскость) - самый простой из всех примитивов И единственный, не являющийся трехмерным: это всего лишь прямоугольный плоский фрагмент сетчатой оболочки, не имеющий толщины и расположенный в пределах координатной плоскости активного окна проекции. Так как плоскость представляет собой набор граней, то она видна только с одной стороны, если не включен режим Force 2-Sided (Показывать обе стороны).

Стандартный примитив Plane (Плоскость) не имеет толщины

Рис. 7.5. Стандартный примитив Plane (Плоскость) не имеет толщины

При необходимости измените принятые по умолчанию значения параметров Length Segs (Сегментов по длине) и Width Segs (Сегментов по ширине), задающих число полигонов в пределах плоскости вдоль соответствующей координаты (каждый полигон состоит из двух треугольных граней). Чтобы при визуализации сцены изменить размеры плоскости по сравнению с теми, какие она имеет в окнах проекций, настройте значения следующих параметров раздела Render Multipliers (Множители визуализации): Scale (Масштаб) - коэффициент масштаба фрагмента плоскости. Например, семи этот параметр задать равным 2, то визуализированная плоскость будет иметь в два раза большие размеры по длине и ширине, чем плоскость, отображаемая в окнах проекций; Density (Плотность) - коэффициент дополнительного разбиения плоскости на сегменты по каждой из координат. Например, если этот коэффициент задать равным 2, то число сегментов плоскости при визуализации увеличится в два раза по длине и в два раза по ширине, а общее число граней, указанное в поле параметра Total Faces (Всего граней), возрастет в четыре раза.

Свитки параметров объекта Box (Параллелепипед)

Рис. 7.6. Свитки параметров объекта Box (Параллелепипед)

Данный инструмент позволяет создавать прямоугольные параллелепипеды любых размеров и пропорций, а также кубы (рис. 7.7).

Образцы объектов, построенных на базе примитива Box (Параллелепипед)

Рис. 7.7. Образцы объектов, построенных на базе примитива Box (Параллелепипед)

Параллелепипед с числом сегментов, равным 1 (слева) и 6 (справа)

Рис. 7.8. Параллелепипед с числом сегментов, равным 1 (слева) и 6 (справа)

Параллелепипед с фаской: параметр Fillet Segs (Сегментов по фаске) равен 1 (а) и 4 (б, в); установлен флажок Smooth (Сглаживание) (в)

Рис. 7.9. Параллелепипед с фаской: параметр Fillet Segs (Сегментов по фаске) равен 1 (а) и 4 (б, в); установлен флажок Smooth (Сглаживание) (в)

Объект ChamferBox (Параллелепипед с фаской) имеет те же параметры, что и простой параллелепипед, плюс несколько дополнительных. Дополнительными параметрами параллелепипеда с фаской, представленными в свитке Parameters (Параметры), являются:

Fillet (Фаска) - задает высоту фаски; Fillet Segs (Сегментов по фаске) - задает число сегментов в пределах фаски, как показано на рис. 7.9, б; Smooth (Сглаживание) - включает режим сглаживания поверхности в пределах фаски, как показано на рис. 7.9, в.

Свитки параметров объекта Sphere (Сфера)

Рис. 7.10. Свитки параметров объекта Sphere (Сфера)

Данный инструмент позволяет создавать сферы любых размеров, а также сферические сегменты и сферические секторы (рис. 7.11).

Образцы объектов, построенных на базе примитива Sphere (Сфера)

Рис. 7.11. Образцы объектов, построенных на базе примитива Sphere (Сфера)

Сфера с опорной точкой в центре (а) и внизу (б); сброшен флажок Smooth (Сглаживание) (в)

Рис. 7.12. Сфера с опорной точкой в центре (а) и внизу (б); сброшен флажок Smooth (Сглаживание) (в)

Задайте число сегментов, на которые будет разбита окружность экваториального сечения сферы, в счетчике Segments (Сегментов). Сбросьте флажок Smooth (Сглаживание), чтобы сфера визуализировалась без сглаживания граней, как показано на рис. 7.12, в.

Полусферы с одинаковым числом сегментов, построенные методом Chop (Отсечка) (а) и Squash (Сжатие) (б)

Рис. 7.13. Полусферы с одинаковым числом сегментов, построенные методом Chop (Отсечка) (а) и Squash (Сжатие) (б)

Сферические секторы с угловыми размерами 110° (слева) и 265° (справа)

Рис. 7.14. Сферические секторы с угловыми размерами 110° (слева) и 265° (справа)

Свитки параметров объекта GeoSphere (Геосфера)

Рис. 7.15. Свитки параметров объекта GeoSphere (Геосфера)

С помощью данного инструмента можно создавать сферы и полусферы, оболочки которых построены путем дробления граней одного из трех базовых типов правильных многогранников. Геосфера при визуализации обеспечивает более гладкий вид по сравнению со стандартной сферой при том же числе граней (рис. 7.16).

При одинаковом числе граней (в данном случае 180) оболочка геосферы (справа) выглядит более гладкой, чем стандартной сферы (слева)

Рис. 7.16. При одинаковом числе граней (в данном случае 180) оболочка геосферы (справа) выглядит более гладкой, чем стандартной сферы (слева)