Перевод: [CCCP] Monster

В этой статье вы научитесь полигональному моделированию. В качестве примера возьмем магнитофонон. Вам придется сделать его из обыкновенной коробки. Вообще, из любого простого объекта, именуемого примитивом, вы можете сотворить всё что угодно, используя различные модификаторы, причем довольно быстро и точно.

Эта статья покажет, как:

   • Выбирать различные компоненты модели - полигоны, ребра и вершины.

   • Компоненты групп объектов.

   • Разбивать на части полигоны и их ребра.

   • Копировать, перемещать и масштабировать полигоны.

   • Привязывать одни элементы к другим.

   • Конвертировать NURBS-поверхности и кривые в полигональные модели.

   • "Слеплять" модели друг с другом и сглаживать углы полигональной модели.

   • Создавать новые модели, вырезая выбранные полигоны.

   • Соединять полигоны при помощи функции Bridge Polygon.

   • Изменять полигональные модели при помощи модификаторов Булеана.

1.Создание примитивной коробки. 

Для начала вам придется использовать некоторые способы моделирования для придания нашей коробке формы будущего магнитофона. 

1. Начнем, пожалуй, с чистого листа. Нажмите ctrl+N или выберите File>New Scene в панели инструментов в верху окна.

2. Убедитесь, что панель инструментов Model видима и находится в левой части экрана.

    Если ее там почему-то не оказалось, то нажмите на вот этой панели левую кнопку:

Если нужно, то панель можно открыть следующим образом:

-Переключитесь на вкладку панелей инструментов, щелкнув на соответствующей кнопке, или просто нажмите Ctrl+1.

-Нажмите 1, или щелкните по панельке и выберите "Модель".

3. Создайте кубик, нажав Get > Primitive > Polygon Mesh > Cube. Откроется окно свойств - не меняйте там ничего, пусть всё будет по умолчанию:

4. Нажмите Freeze на панели Edit (внизу справа в основном окне) чтобы удалить все основные свойства геометрии модели.

2. Сглаживание граней

Сглаживание, или Beveling - это технология, позволяющая скруглить грани модели, для улучшеня качества освещения и бОльшей реалистичности. Взгляните на свой стол и на вещи на нем. Их края сверкают бликами, а на острых гранях бликов нет. Вот для создания скругленных граней, и как следствия, бликов на них, как раз и была создана эта технология.

  5. Нажмите Е для включения режима выбора граней при помощи прямоугольной рамки и обведите весь кубик целиком. :

  6. Выберите Modify>Poly. Mesh>Bevel Components. По умолчанию параметр Bevel Ratio (внизу такой ползунок) таков, что превратит ваш кубик в подобие сферы:

 поправьте его так, чтобы получилось, как на рисунке:

Повторите операцию сглаживания еще раз, чтобы удвоить количество граней на скругленной поверхности. Это нужно для того, чтобы сделать модель более гладкой. В процессе моделирования вам придется постоянно выдерживать баланс между количеством полигонов и качеством отрисовываемой картинки.

7. После первой операции сглаживания все ребра еще остаются выделенными. Поэтому просто примените модификатор еще раз.

8. Поставьте значение Bevel Ratio на 0.5. Это позволит установить промежуточные ребра, созданные при повторном применении модификатора сглаживания, на равном расстоянии друг от друга:

Деление полигонов и граней

Ну вот. Пришло время создать колонки и динамики. В XSI вы можете выбрать всего одно ребро и разделить его на сколько хотите секций, причем все грани, по которым произошло разделение, будут параллельны тем, вдоль которых... короче, это языком не объяснишь - видеть надо. Вот рисунок:

Как видите механизм очень удобен - позволяет делить грани так, как вам очень хочется. Результат немного смахивает на метод Extrude в Милкшейпе или 3Д Максе, но реализуется попроще.

Итак:

9. Выделит одно ребро, расположенное в передней верхней части кубика, как было на рисунке выше.

10. Выберите Modify>Poly. Mesh>Subdivide polygons/edges.

11. В окне появившегося диалога включите опцию Parallel Edge Loop.

12. Увеличте уровень разбиения до 3-х. В результате увидите вот это:

Собственно, основные работы по приданию формы:

Теперь пришло время для деформации нашей заготовки в самый, ну может почти самый, настоящий этот самый.... как его.... магнитофон. Вот.

13. Нажмите Т и выберите все вершины на правой части магнитофона, на виде спереди.

14. Передвинте все это на 3 единицы по оси Х. Для того, чтобы это осуществить, надо просто ввести 3+ на панели трансформаций:

15. Теперь выберите только крайние вершины справа, и передвинтье их на 2 единицы по оси Х.

16. Проделайте аналогичную операцию с левой стороной магнитофона, так чтобы было похоже на рисунок в пункте 13.

Установка динамиков.

Передние части крайних секций магнитофона, как вы уже, наверное, догадались будут колонками, в которые придется врезать динамики.

 17. Нажмите U и щелкните по тем секциям магнитофона, которые выделены красным на рисунке выше. Для того, чтобы прибавить к уже выбранным полигонам новые - зажмите shift и кликайте по ним мышкой.

18. Нажмите ctrl+D, чтобы клонировать эти полигоны. Вообще команда Duplicate для отдельных полигонов - это нечто вроде Extrude, только в той же точке, что и оригинал.

19. Немного уменьшите полигоны по всем осям.

20. Снова клонируйте и уменьшите полигоны, затем немного сместите их внутрь магнитофона, чтобы создать небольшие ниши в колонках, где будут располагаться динамики.

Моделирование при помощи инструмента Revolution.

Что бы вы ни моделировали, форма объекта всегда подсказывает, каким именно инструментом воспользоваться. Поскольку динамики круглые, то выбор падет на инструмент Revolution. Чтобы создать динамик, вам придется нарисовать кривую его профиля (динамик в разрезе), после чего прокрутить эту кривую относительно центра динамика, чтобы создать его круглую поверхность.

Убедитесь, что рисуете кривую как можно ближе к оси Y, чтобы потом при применении инструмента вершины в центре фигуры были как можно ближе друг к другу.

21. Выберите Create>Curve>Draw CV NURBS и нарисуйте кривую так, чтобы было похоже на рисунок ниже. (фронтальная проекция)

22. С этой кривой, которая должна быть выбрана (как показано на рисунке), сделайте следующее: Create>Surface>Revolution Along Axis. Вуаля. Поверхность круглого динамика готова.

23. В свойствах инструмента Revolution включите опцию Close U. 

24. Выключите Ignore Subdivision, установите U Subdivision равным 10-ти, и установите V-Subdivision таким, чтобы "округлость" динамика устраивала ваши запросы.

Конвертирование объектов NURBS в полигональные модели.

Следующим шагом будет конвертирование только что созданного объекта NURBS в обычную полигональную модель динамика, который затем мы совместим с корпусом колонок.

25. Выберите Create>Poly. Mesh>NURBS to mesh. Всё. Полигональная фигура создана из нарисованной вами кривой и аппроксимирована соответствующим образом.

26. В свойствай диалога NURBS to Mesh поставьте U равное 2-м.

27. Установите Stich Tolerance таким, чтобы совместились вершины, находящиеся в центре динамика.

Для того, чтобы узнать, совмещены ли вершины в центре, нужно:

1. Щелкнуть по иконке с изображением глаза вверху окна просмотра, и включить Boundaries и Hard Edges.Если в центре динамика есть дырка, то она окрасится голубым цветом.

2. Выбрать точки в центре динамика и посмотреть на панели со списком выбранных объектов, сколько точек находится в списке выбранных. Если одна - то все в порядке.

Перед тем, как установить на место динамик, придется определить его центр и воспользоваться инструментом привязки, чтобы правильно расположить его.

 28. Выберите наружный ряд вершин на динамике. Для того, чтобы сделать это, нажмите  "Т" и обведите нужные точки прямоугольником.

29. Выберите Transform>Move center to Vertices. Теперь центр динамика расположен соответствующим образом относительно выбранных вершин.

30. Поверните динамик на 90 градусов относительно оси Х.

31. Переместите и промасштабируйте динамик так, чтобы он был не слишком большим, но и не слишком маленьким по отношению к колонкам и располагался напротив того места, куда вы его хотите установить.

32. Нажмите на иконку с изображением глаза, и включите параметр Normals. Эти самые нормали отображаются в окне просмотра, как короткие синие линии, идущие перпендикулярно полигонам, в центре которых они расположены, и указывают, соответственно, в сторону от них.

Нормали на поверхности вашего динамика должны указывать в сторону от магнитофона (если вы помните, мы расположили динамик напротив колонки, немного впереди нее).

Если нормали повернуты не так, то просто переверните их, нажав на следующую кнопку: Modify>Poly. Mesh> Invert Polygons.

Теперь вы должны будете использовать привязку для того, чтобы правильно расположить динамик относительно колонки, вдоль оси Z.

33. Включите опцию привязки к полигонам (на панели Snap включите опции On и Snap to Facets). Должно получиться, как на рисунке:

 34. на виде спереди повозите динамиком по колонке - он должен автоматически прилипать к её центру по оси Z. 

35. Зафиксируйте геометрию модели, нажав кнопку Freeze внизу справа в основном окне.

36. Ведь вы собираетесь на действительно крутую вечеринку, так что сделайте еще один динамик на колонку, чуть ниже основного и уменьшите его немного, чтобы получилось, как на рисунке:

Склеивание воедино динамиков и колонок.

Для того, чтобы поместить динамики на поверхность колонки, вам придется использовать оператор Curve to Mesh для создания малополигональной панели. 

37. Выберите Create>Curve>Draw Linear. Становится активным окно рисования кривой.

38. Включите привязку к точкам (Snapping to points), как на рисунке:

39. Нарисуйте кривую в форме правильного полукруга, привязываясь к точкам, показанным на рисунке:

40. Выберите Modify>Curve>Open/Close. первая и последняя точка кривой становятся замкнутыми друг с другом, образуя полный круг:

41. Создайте простой круг, используя Get>Primitive>Curve>Circle.

42. Измените показатель разбиения круга до 20 (как у наших динамиков) и оставьте окно свойств открытым.

43. Измените свойства вашей привязки - выключите Snap to Points и включите Snap to Facets.

44. Переместите круг так, как показано на рисунке выше.

45. Теперь. когда по оси Z круг расположен верно, осталось отцентровать его относительно динамика. Снова поменяйте опции привязки:

-Выключите Snap to Facets.

-Включите Snap to Points.

-Щелкните правой кнопкой мыши на Snap to Points и активируйте параметр Centers и деактивируйте Points. Нажмите Shift, чтобы панель привязки оставалась открытой, пока вы занимаетесь несколькими объектами.

-Включите Snap>Ignore Depth в Ортографических проекциях (окошках редактирования).

46. Измените радиус круга так, чтобы он был чуть больше радиуса динамика.

47. Путем повторения пунктов 41-46, создайте еще один круг и установите его там, где должен быть второй динамик, или просто нажмите ctrl+D для того, чтобы скопировать только что созданный.

48. Выберите все три кривые.

49. Выберите Create>Poly. Mesh>Curve to Mesh. Появятся две дырки там, где должны быть динамики.

50. В окне свойств объекта Curves to Mesh Converter уменьшите значение Step для обоих динамиков и дырок под них до единицы.

51. Выберите колонку целиком, затем выберите передний полигон на ней и удалите его (кнопка Delete на клавиатуре:)

Теперь настало время скомбинировать колонки и динамики так, чтобы получился единый объект, вместо группы несвязанных между собой.

52. Выберите два динамика, переднюю панель колонки и саму колонку.

53. Выберите Create>Poly. Mesh>Merge. Теперь вы получили единый, слитый объект из нескольких ранее выбранных.

Эта функция соединит все точки спикеров и панелей так, как показано на рисунке:

54. Теперь нажмите View>Hide Unselected Objects, чтобы спрятать ненужные нам в данный момент объекты.

В некоторых случаях функция Merge не совсем хорошо срабатывает и в результете остаются небольшие дырки - отсутствующие полигоны. Их придется создавать вручную.

55. На виде спереди нажмите на иконку с изображением глаза и включите Boundaries. Эта функция выделит очертания модели голубым цветом. Заметьте, что в понятие "очертание модели" входят также те самые незаполненные дырки в ней. Теперь их хорошо видно, и модель можно с легкостью "заштопать".

Просто нажмите N, чтобы включить функцию Add/Edit Poligon, чтобы самостоятельно добавить недостающие полигоны.

Для того, чтобы легко и быстро заполнить дырку полигонами, щелкните сначала по одному ребру полигона, соседствующего с дыркой, затем по ребру другого полигона, которое составит другую стороны будущего треугольника, а затем щелкните между этими ребрами - и появится полигон. 

Теперь скопируйте эту готовую колонку и поставьте копию на место другой колонки.

56. Выделите все полигоны динамиков и передней панели, как показано на следующем рисунке:

57. Нажмите Create>Poly. Mesh>Extract from Polygons. У вас получится новый объект, основанный на выбранных ранее полигонах.

58. Нажмите Edit>Duplicate/Instantiate>Duplicate Symmetry, чтобы создать симметричную копию. Оставьте плоскость симметрии по умолчанию - YZ.

59. Выберите симметричную копию и удалите следующий полигон:

60. Теперь проделайте операцию Merge с симметричными объекати.

61. Зафиксируйте геометрию модели, нажав кнопку Freeze внизу справа в основном окне редактора.

62. Нажмите View>Hide Unselected Objects.

Создание ручки.

63. Выберите верхние грани колонок, как показано на рисунке:

64. Теперь нажмите ctrl+D, чтобы скопировать их и уменьшите их так, как показано на рисунке:

65. Теперь еще раз нажмите ctrl+D и вытесните их вверх в локальном режиме.

66. Теперь еще раз скопируйте их, чтобы получились места для крепления горизонтальной перекладины - ручки, как показано на рисунке выше.

67. Теперь выделите два внутренних полигона, находящихся напротив друг друга, как на рисунке выше.

68. Нажмите Modify>Poly. Mesh>Bridge Polygons. Теперь выбранные полигоны удалены, а новые созданы, чтобы соединить края удаленных:

Добавление деталей.

Вы можете добавить боковые ручки для того, чтобы ваш магнитофон было удобнее носить. Чтобы сделать это быстрее, создайте ручку отдельным объектом, после чего воспользуйтесь оператором Boolean, чтобы вырезать эти ручки внутри колонок.

69. Возьмите куб и промасштабируйте его до нужных размеров.

70. Примените Duplicate (ctrl+D), затем промасштабируйте и переместите полигоны, как на рисунках:

71. Поместите часть ручки напротив того места где вы хотели бы их видеть.

72. Выберите магнитофон целиком, нажмите Modify>Poligon Mesh>Boolean>Difference и затем выберите ручку. Теперь, как видите, форма ручки была вырезана из колонки. Это аналог функции Carve в WorldCraft`е.

Даже после применения оператора Boolean, вы все еще можете изменять форму вырезанной поверхности.

Вот и всё. Ваш магнитофон готов. Вы можете также добавить еще деталей - при помощи функции Duplicate добавить кассетный дек. Скруглить ручки для придания более гладкого вида модели.