Продолжаем разбирать редактор сетки «Edit Poly » . Рассмотрим вкладку «Edit Vertices » во время режима «Vertex » («Вершина ») , 3d Max vertex — вершины полигонов. Все параметры редактора Edit Poly в данной вкладке действуют только для этого режима, при переходе в другой, они будут недоступны.

3d Max vertex.

Рассмотрим только самые необходимые команды для редактирование сетки модели с помощью вершин «Vertex » . Напоминаю, что выделенные вершины можно перемещать «Move » , вращать «Rotate » , масштабировать «Scale » , при выделении одной вершины — только перемещать.

1. Свиток Edit Vertices.

Чтобы включить 3d Max вершины жмем на кнопку либо горячую клавишу «1 » . Далее смотрим на развернутый свиток «Edit Vertices » ;

2. Remove.

Команда «Remove » — убирает вершину и принадлежащие ей ребра. Если же вы просто ее удалите кнопкой «Del » , то исчезнут все полигоны, касающиеся данной вершины;

3. Break.

Команда «Break » — разъединяет все вершины полигонов в данной точке. Для наглядности я переместил все вершины в стороны;

4. Extrude.

Команда «Extrude » редактора «Edit Poly » выдавливает пирамиду в данной точке, количество граней которой зависит от количества ребер, пересекающихся в данной вершине;

5. Weld.

Команда «Weld» является одной из ключевых операций во время режима редактирования 3d Max вершин.

С помощью команды «Weld » можно группами объединять большое количество вершин. Если вы, к примеру, моделировали сложный объект двумя частями отдельно и пришло время сшить их в одну модель, то команда «Weld » намного упростит вам эту задачу.

Вершины объединяются в зависимости от значения параметра, которое вы зададите. Если расстояние между вершинами ниже этого значения — вершины объединятся. Так что необходимо заранее разместить те вершины, которые объединяются между собой, ближе друг к другу относительно всех остальных выделенных вершин;

6. Chamfer.

Команда «Chamfer » — делает скос на выделенной вершине;

7. Target Weld.

Команда «Target Weld » — так же объединяет вершины как и команда «Weld » , правда можно объединить только 2 вершины за раз. Удобно использовать в тех случаях, если вершин немного и расстояния между ними больше по отношению к другим вершинам в сетке.

8. Connect.

Команда «Connect » — соединяет 2 вершины ребром.

Итак, подведем итог. В данной статье мы узнали:

Что такое 3d max вершины (3d max vertex);

Разобрали основные операции с вершинами и где их можно применить;

Выделили основную команду: «Weld » .

Метод полигонального моделирования основан на манипуляциях с гранями, вершинами и ребрами объектов. Именно с помощью editable poly в 3d max создается и редактируется большинство моделей, которые мы используем в интерьерах и . В сегодняшнем уроке мы рассмотрим основные инструменты полигонального моделирования.

Итак, каждый трехмерный объект состоит из плоскостей: полигонов. А они в свою очередь разбиты на треугольники: Faces, однако, последние для нашего удобства скрыты и не отображаются в видовом окне по умолчанию. Да и речь сегодня пойдет не о них. А вот чтобы яснее понять, что такое polygons, создадим бокс, разобьем его на любое количество сегментов и переведем его в Editable Poly. Жмем на него ПКМ/Convert to/Convert to Editable Poly. Именно с этого всегда начинается работа с полигонами.

Также, к объекту можно просто применить модификатор Edit Poly из выпадающего списка модификаторов. При таком способе всегда можно будет вернутся к изначальной форме. Однако, это слегка нагружает компьютер, потому лучше использовать первый способ.

Заметим, что справа в окошке появилось название . Если отжать плюсик, то мы увидим его подобъекты, которые можно редактировать.

Среди них:

• вершины (vertex ) или точки;
• ребра (edges );
• границы (border );
• полигоны (polygons );
• элемент (element ).

Border же на этом скриншоте мы не увидим, так как это край, граница объекта. Я отредактировала бокс, чтобы показать, что имеется ввиду под «границей».

Подобъекты дублируются внизу в свитке Selection, как иконки. Удобно и то, что за ними закреплены 1, 2, 3, 4 и 5 - соответственно их порядку в списке.

Свиток Selection

Под иконками, в свитке Selection, можно также найти способы выделения для каждого из подобъектов:

• By Vertex (по вершине) - выделяются ребра или полигоны (не работает с вершинами), которые включают в себя выбранную точку;

• Ignore Backfacing (игнорировать задний план) - при выборе будут игнорироваться vertex (edges, polygons), которые не видно на данном ракурсе;
• By Angle (по углу) - работает только в режиме Polygons и выделяет все полигоны, находящиеся в пределах заданного угла;

А теперь о кнопках:

• Grow - выделяет все полигоны, окружающие выделенный;
• Shrink - действует противоположно;

• Ring - работает с edge. Выделяет цепочку ребер;

• Loop - также выделяет цепочку, но по другому принципу.

Все эти элементы (vertex, polygons, edges и др.) можно редактировать, передвигать, увеличивать, разрезать и проделывать множество других операций. Для того чтобы это сделать, для каждого подобъекта есть кнопки. Они находятся в свитке внизу. Давайте кратко разберем их.

Vertex. Edit Vertices

Переходим в режим Vertex или жмем 1 на клавиатуре.

• Remove – с помощью кнопки можно удалить вершину.

Чтобы удалить точку, можно воспользоваться кнопкой backspace на клавиатуре. А вот delete удалит не только вершину, но и поверхности, примыкающие к ней.

• Break - команда разъединяет вершины в данной точке;

• Extrude - выдавливает точку, при этом получается зубец, пирамида;

• Weld - одна из самых полезных кнопок. Позволяет соединить (склеить) вершины, находящиеся на заданном расстоянии;

• Chamfer - образует срез на вершине;

• Connect - с помощью этой кнопки можно добавить ребро между двумя выбранными вершинами.

Edges. Edit Edges

Переходим в режим Edges или жмем 2 на клавиатуре.

• Remove – удаляет эйдж;
• Split – делает разрез по линии ребра;
• Extrude – выдавливает или вдавливает эйдж, аналогично инструменту в Vertex;
• Weld – помогает объединить, «спаять» ребра на заданном расстоянии;
• Chamfer - срезает или (при высокой сегментации) сглаживает ребра формы;

• Bridge – позволяет соединить ребра полигонами;

• Connect – очень важная и нужная кнопка. Если выделить два противоположных ребра на одном полигоне, и нажать на нее, четко посередине создается дополнительное ребро. Таким образом плоскость можно разбить на равные части по горизонтали или вертикали. Изменить количество и расстояние между новыми ребрами можно, нажав на квадратик рядом с кнопкой (по умолчанию создается 1 ребро).

Border. Edit Borders

Переходим в режим Edges или жмем 3 на клавиатуре.

• Extrude – выдавливает грань;
• Chamfer – аналогично одноименному инструменту в Edges;
• Cap – создает «крышку»;

• Bridge – образует соединение между кромками;
• Connect – аналогично инструменту в Edges.

Polygon. Edit Polygons.

Переходим в режим Polygons или жмем 4 на клавиатуре.

• Extrude – позволяет выдавливать или вдавливать полигон на заданную величину;
• Outline – расширяет/сужает полигон;

• Bevel – похож на Extrude, но позволяет кроме высоты выдавливания/вдавливания задать площадь скоса;

• Inset – создает на поверхности полигон меньшего размера;

• Bridge – создает мостик между полигонами;
• Flip – позволяет вывернуть полигоны наизнанку.

Вот и все основные кнопки, помогающие создавать и редактировать полигональные объекты. Кстати, всегда стоит помнить, что добавление полигонов в большом количестве неизбежно приводит к перегрузке сцены и ее торможению. Потому все лишнее лучше удалять, . Посмотреть количество полигонов в сцене можно нажав клавишу 7 на клавиатуре. Счетчик показывает и количество точек - Verts. Отключается его отображение той же кнопкой.

Свиток Edit Geometry

Этот свиток есть в режиме редактирования любого подобъекта, так как относится к редактированию общей геометрии. В нем есть и еще несколько интересных кнопок:

• Attach/Detach – присоединяет или отсоединяет одну модель к другой. Элементы такой «сборной» модели затем можно выделять в режиме Element.
• Slice Plane – отображает плоскость, которой можно нарезать поверхность.
• Cut – с помощью инструмента можно разрезать полигон в заданном направлении, манипулируя мышью;
• X, Y, Z – кнопки помогают выровнять vertex (edges, polygons) в одном положении на оси.

Цель работы : знакомство c принципами полигонального моделирования в программе 3D Studio Max.

Общие сведения

Полигональное моделирование (редактирование сетки или редактирование каркаса) является низкоуровневым моделированием и основано на манипулировании с вершинами, ребрами и гранями объектов (рис. 1).
Рисунок 1. Составляющие любого полигонального объекта.

Полигональное моделирование является одним из основных способов моделирования. При полигональном моделировании изменяют форму объекта, непосредственно воздействуя на его составляющие. Для обеспечения этой разновидности моделирования в 3D Studio Max применяются:

• объекты типа Editable Mesh . Mesh может переводиться как петля, ячейка сети (решетки), поэтому и сам объект может быть переведен как «Редактируемая Сетка» или «Редактируемый Каркас». Объект Editable Mesh может быть получен при помощи конвертирования, а также операции сворачивания стека.


• модификатор Edit Mesh (Редактирование Сетки (Редактирование Каркаса)).

Выбор подобъектов

Грань является треугольником, обычно две треугольные грани лежат в одной плоскости и объединены в прямоугольную грань. Чтобы перейти на уровень редактирования подобъектов, выполните следующие дейтсвия:
Шаг 1. Нажмите кнопку Sub-Object (Подобъект).

Шаг 2. Выберите уровень из всплывающего меню объекта.

Шаг 3. Используйте кнопки в свитке Selection (Выбор):

– уровень вершин;

– уровень ребер;

– уровень треугольных граней;

– уровень прямоугольных граней;

Назначение инструментов для редактирования сетки (редактирования каркаса), показанных на рисунке 2, описано в Таблице 1 .
Рисунок 2. Инструменты для работы с редактируемой сеткой (редактируемым каркасом).

Таблица 1: Назначение инструментов редактирования сетки (редактирования каркаса):

	Название	Уровень: V – вершина, Edg – ребро, F –треугольная грань, Poly – грань.	Назначение кнопки
			Добавление элементов.
			Удаление элементов.
			Присоединение других (независимых) (Attach List) объектов сцены. Объекты другого типа автоматически конвертируются в объекты типа Mesh.
			Отделение подобъектов с созданием на их основе независимого объекта. Появляется диалоговое окно, где нужно ввести имя, флажок Detach as Clone позволяет отделить не сам подобъект, а его копию.
	Divide, Break		Операция Divide делит подобъект на две части. Операция Break разбивает выделенные вершины так, чтобы ни одна из них не принадлежала более чем одной грани.
			Поворот выделенной грани на 90° с образованием на ее основе двух треугольных граней, где данная грань является общей.
			Выдавливание подобъектов. Величина выдавливания вводится в соседнее поле.
	Chamfer, Bevel (F, Poly, Edg)		Кнопка Chamfer позволяет создать фаску на основе выбранных подобъектов. Bevel позволяет стянуть или расширить выбранную совокупность.
	SlicePlane		Установка вспомогательной плоскости для операции Slice.
			На месте пересечения плоскости и объекта создаются новые элементы.
			Инструмент позволяет вручную создавать новые ребра и рассекать грань, добавляя ребро. При установленном флажке Split создаются две вершины на концах точек рассечения ребер. Установка флажка Refine Ends ведет к разбиению примыкающих граней, чтобы предотвратить появление ненужных отверстий.
	Selected		Инструмент позволяет удалить вершины путем их аппроксимации в одну усредненную общую (слияние); граница (минимальное расстояние между вершинами, при котором начинает действовать слияние) задается рядом. Операция применяется к выделенной совокупности вершин.
			Действие кнопки подобно Selected, но усредненную точку пользователь выбирает сам (значение в рядом расположенном поле задает максимальную дистанцию между указателем мыши и целью, при которой происходит слияние).

Этот урок полигонального моделирования в 3ds Max рассказывает о наиболее часто используемых 3d операциях при использовании Edit Poly модификатора (или Editable Poly). Этот метод отлично подходит для создания практически любых объектов в 3ds Max.

Для начала создадим простой примитив Box с пропорциями реального телевизора.

рис.1. Создали исходный 3d примитив - Box

Применим к нашему боксу модификатор Edit Poly

рис.2. Применили модификатор Edit Poly

Нажатием клавиши F4 на клавиатуре в 3ds Max включаем отображение ребер нашей полигональной модели.

В стеке модификаторов переходим на уровень полигонов для того чтобы начать моделирование. И выделяем передний полигон, где начнем создавать экран.

рис.3. Перешли на уровень полигонов и выделили передний в окне перспективы

Применим к выделенному полигону операцию Inset для создания грани как показано на рисунке. Она послужит основой для создания экрана.

рис.4. Применяем к полигону операцию Inset

Вдавливаем образовавшийся полигон внутрь командой Extrude .

рис.5. Вдавили полигон операцией Extrude

Подразбиваем дважды вдавленный полигон операцией Tesselate (Подразбиение), тем самым увеличивая детализацию передней грани для возможности дальнейшей ее деформации. Вообще не рекомендуется злоупотреблять этой операцией в своих моделях.

рис.6. Увеличиваем детализацию грани операцией Tesselate

Переходим на уровень вертексов и выделяем центральную вершину экрана.

рис.7. Выделили центральный вертекс

Активируем режим мягкого выделения Soft Selection (Благодаря ему мы сможем деформировать объект более плавно). Обратите внимание на параметры Falloff и Bubble. Falloff отвечает за ширину зоны захвата соседних вертексов. Bubble - за форму распределения весов. Цветовое окрашивание наглядно показывает степень захвата.

Теперь переместим центральный вертекс немного вперед чтобы придать округлости экрану. По окончании обязательно выйдите из режима мягкого выделения.

рис.8. Перемещаем центральный вертекс немного вперед в режиме мягкого выделения

Экран готов, тепрь надо подготовить заднюю стенку. Снова переходим на уровень полигонов и выделяем заднюю грань.

рис.9. Выделили заднюю грань телевизора

Применяем к выделенному полигону операцию Bevel (Выдавливание со скосом).
Height - величина выдавливания
Outline - степень сужения

рис.10. Выделили заднюю грань телевизора

Вновь выдавливаем заднюю грань операцией Extrude .
Height - величина выдавливания

3D Studio MAX поддерживает много различных вариантов создания моделей (то есть моделирования). В их числе и сеточное моделирование, представляющее собой моделирование на уровне подобъектов: вершин, ребер, граней и полигонов. Подобъекты можно вытягивать, масштабировать, вращать, деформировать, удалять, объединять, добавлять; можно применять к ним множество других операций, изменяя таким образом исходный объект до полной неузнаваемости. Результатом подобных манипуляций могут быть совершенно разные трехмерные тела — от абстрактных объектов до полностью реальных моделей. Данный прием моделирования может быть применен к разным объектам 3D Studio MAX, однако пока мы знакомы лишь с примитивами, поэтому и приемы сеточного моделирования будем осваивать именно на них. Сразу отметим, что возможности сеточного моделирования гораздо шире, чем удастся рассмотреть в данном уроке. К этой теме мы в дальнейшем будем неоднократно возвращаться, но на более высоком уровне.

Теоретические аспекты

Любой параметрический трехмерный объект, созданный на основе примитива, может быть преобразован в объект типа Editable Mesh (Редактируемая сетка) или Editable Poly (Редактируемая полисетка). Такой объект перестает быть параметрическим и в дальнейшем будет модифицироваться как сетка, то есть на уровне вершин, ребер, граней и полигонов.

К объектам типа Editable Mesh относятся геометрические модели трехмерных тел, представленных оболочками в виде сеток с треугольными ячейками. Объекты типа Editable Poly отличаются от редактируемых сеток тем, что их оболочки состоят не из треугольных граней, а из полигонов. Полигоны представляют собой многоугольники, у которых имеются как минимум четыре вершины, и заменяют совокупность двух или более смежных треугольных граней, лежащих в одной плоскости. Поэтому и сетку, составленную из полигонов, в отличие от сетки, составленной из треугольных граней, называют полигональной сеткой, или полисеткой.

Многие возможности редактирования объектов Editable Poly и Editable Mesh аналогичны, однако имеются и различия. Редактирование объектов типа Editable Mesh возможно на уровне вершин, ребер, граней, полигонов и элементов, а тип Editable Poly позволяет работать с вершинами, ребрами, полигонами, элементами и границами. Многие операции на первый взгляд совершенно аналогичны для обоих типов объектов, например операции Extrude и Bevel , но требуют разной настройки и зачастую приводят к различным результатам. Кроме того, полигональные сетки, в сравнении с обычными сетками Editable Mesh , обладают рядом дополнительных свойств, в частности допускают сглаживание без использования таких специальных модификаторов, как MeshSmooth (Сглаживание сетки). Напомним, что модификаторы предназначены для модификации объектов и становятся доступными после активизации панели Modify (Изменение).

Типы подобъектов и принцип их редактирования

Как уже было сказано, значительная часть объектов 3D Studio MAX может быть представлена в виде сеток, состоящих из однотипных элементов или подобъектов, к числу которых относятся вершины, ребра, грани и полигоны (рис. 1). Предназначенные для работы с ними средства скомпонованы по уровням: Vertex, Edge, Face, Polygon, Element и Border (рис. 2 и 3).

Рис. 2. Уровни Editable Mesh

Вершины — это точки, в которых сходится и соединяется друг с другом любое число ребер. Для работы с вершинами предназначен уровень Vertex (Вершина).

Ребра — это линии границы грани. Ребра могут быть видимыми, если соседние грани не лежат в одной плоскости (тогда они отображаются сплошными линиями), или невидимыми; по запросу пользователя невидимые ребра могут отображаться пунктирной линией. За управление видимостью и положением ребер отвечает уровень Edge (Ребро).

Грани — это участки плоскости треугольной формы, представляющие собой элементарные ячейки сетки. В одной плоскости объекта может находиться множество граней, которые внешне будут совершенно неразличимы. Для работы с гранями предназначен уровень Face (Грань).

Смежные грани, лежащие в одной плоскости, могут быть объединены в многоугольники-полигоны. В случае преобразования объекта к типу Editable Poly процесс формирования полигонов из граней осуществляется автоматически. В обычной сетке полигон — это просто подобъект, позволяющий выделить сразу все смежные грани, лежащие в одной плоскости. У полигональной сетки нет таких подобъектов, как грани, и вся она состоит только из полигонов, причем некоторые полигоны могут быть и треугольными. За работу с полигонами отвечает уровень Polygon (Многоугольник).

Кроме того, сеточные объекты могут редактироваться на уровне Element (Элемент), который используется для работы с группами граней, объединенными в элемент каркаса, а объекты типа Editable Poly — и на уровне Border (Граница), что удобно, например, при вдавливании границ.

Редактирование сетчатых объектов можно производить как на уровне объекта в целом, так и на уровне подобъектов: граней, ребер или вершин. Чтобы объект стал редактируемым на уровне подобъектов и превратился в редактируемую сетку, необходимо выделить его и выбрать из контекстного меню команду Convert to=>Convert to Editable Mesh (Конвертировать=>Конвертировать в режим редактирования сетки); можно также применить к объекту модификатор Edit Mesh (Редактирование сетки). Для преобразования объекта к типу Editable Poly из контекстного меню выбирается команда Convert to=>Convert to Editable Poly (Конвертировать=>Конвертировать в режим редактирования полисетки). В обоих случаях это приведет к появлению на панели Modify целой серии свитков:

• Selection (Выделение) — отвечает за включение нужного подобъектного уровня и управление режимами выбора подобъектов;
• Soft Selection (Мягкое выделение) — предназначен для расширения возможностей выделения подобъектов и определяет закон распространения трансформаций по объему редактируемого каркаса;
• Edit Geometry (Редактировать геометрию) — содержит основные инструменты изменения геометрии подобъектов. Некоторые инструменты одинаковы для всех уровней и для обоих типов сеток, а другие являются особыми для каждого уровня (и/или сетки). В перечень общих инструментов входят, в частности, следующие:

  - Attach (Присоединить) — позволяет добавлять к редактируемой модели новые каркасные объекты, при этом все грани присоединяемого объекта оказываются объединенными в новый элемент,

  - Detach (Отсоединить) — отвечает за отделение выбранного подобъекта в отдельный элемент или новый объект,

  - Remove Isolated Vertices (Удалить изолированные вершины) — позволяет удалять отдельно расположенные вершины объекта,

  - View Align и Grid Align (Ориентировать по текущему виду/Ориентировать по сетке) — осуществляет соответствующее изменение ориентации выбранных подобъектов,

  - Make Planar (Привести к плоскости) — устанавливает плоскостную ориентацию для выбранных подобъектов,

  - Collapse (Свести в точку) — выполняет коллапс (сжатие) и объединение всех вершин выбранных подобъектов в одну, располагая ее в геометрическом центре выделенной области;

• Surface Properties (Свойства поверхности) — объединяет такие инструменты настройки свойств поверхности, которые предназначены для каждого уровня.

Выбор нужного уровня подобъектов осуществляется либо подсвечиванием уровня в списках подобъектов Editable Mesh или Editable Poly , либо щелчком по соответствующей кнопке в свитке Selection панели Modify . Для выбора самих подобъектов используются обычные инструменты выделения: Select Object (Выделить объект), Select and Move (Выделить и передвинуть), Select and Scale (Выделить и масштабировать), Select and Rotate (Выделить и повернуть) и Selection Region (Форма области выделения). Чтобы последовательно выделить несколько объектов, при выделении удерживают клавишу Ctrl .

Для того чтобы вернуться от редактирования объекта на уровне подобъектов к обычному редактированию, нужно подсветить в списке подобъектов уровень Editable Mesh или Editable Poly .

Моделирование при помощи вершин

Вершины являются основным элементом редактирования сетки — достаточно нескольких манипуляций с вершинами, чтобы превратить стандартный примитив в совершенно другой объект.

Для примера создайте примитив Box (Коробка), установив для него длину (Length ) и ширину (Width ) равными 30, а высоту (Height ) равной 40 (рис. 4), и сохраните объект в файле. Не снимая выделения, установите режим, в котором возможно редактирование вершины, выбрав из контекстного меню команду Convert to=>Convert to Editable Mesh (Конвертировать=>Конвертировать в режим редактирования сетки). Чтобы получить возможность манипуляции вершинами, щелкните в свитке Selection на кнопке Vertex (рис. 5).

Активизируйте инструмент Select and Move (Выделить и переместить) и последовательно перетащите вершины его основания так, чтобы параллелепипед превратился в усеченную пирамиду. Обратите внимание, что лучше всего начать перемещение вершин в окне проекций Perspective, так как во всех остальных проекциях вершины нижнего основания у параллелепипеда скрыты под верхними вершинами. А затем перейдите в окно проекции Top, что позволит обеспечить более точное положение вершин (рис. 6). Не забывайте, что для более точного перемещения вершин, равно как и объектов, можно напрямую указывать координаты их нового положения в нижней части окна программы. При желании можно перемещать одновременно сразу несколько вершин — в этом случае после выделения вершины довольно часто блокируют, щелкнув на кнопке Selection Lock Toggle (Переключатель блокировки выделения), которая тут же окрасится в желтый цвет. Блокировка сохраняет выделенную область при любых манипуляциях в программе, а разблокировка происходит в результате повторного щелчка по этой же кнопке.

Вершины можно не только перемещать, но и поворачивать инструментом Select and Rotate (рис. 7) или масштабировать инструментом Select and Uniform Scale (рис. 8). А можно свести выделенные вершины в одну точку, щелкнув на кнопке Collapse (Свести в точку) на панели Modify в свитке Edit Geometry (рис. 9).

Моделирование при помощи ребер

Чтобы поэкспериментировать, воспользуйтесь ранее созданным и сохраненным параллелепипедом и установите для него режим редактирования ребер — Edge , щелкнув на соответствующей кнопке в свитке Selection. Как и вершины, ребра можно перемещать, поворачивать и масштабировать примерно таким же способом, хотя есть и некоторые отличия.

Для поворота ребер можно воспользоваться инструментом Select and Rotate (Выделить и повернуть), а можно активировать возможности свитка Edit Geometry (Редактировать геометрию) панели Modify , где для поворота предназначена кнопка Turn (Развернуть). Активируйте данную кнопку и кликните на любом ребре параллелепипеда — это приведет к повороту соответствующего ребра, что продемонстрировано на рис. 10 и 11.

Моделирование при помощи полигонов

Polygon (Многоугольник) в свитке Selection . Многоугольники при желании можно перемещать, поворачивать и масштабировать обычным способом. Кроме того, здесь возможно множество других интересных преобразований, доступных из свитка Edit Geometry панели Modify .

Рассмотрим операцию Extrude (Выдавливание), при помощи которой можно создавать выпуклые элементы объекта. Щелкните на кнопке Extrude, затем кликните на любом многоугольнике редактируемого объекта (при этом многоугольник выделится, а внешний вид указателя мыши изменится) и переместите его — в зависимости от направления перемещения выбранных граней на их основе будет создан выпуклый (рис. 12) или вогнутый фрагмент объекта.

Можно добавить к выбранным граням прямую фаску, что осуществляется путем вставки плоскостей вместо общих ребер выделенных граней и совершенно необходимо при сглаживании формы модели. Для добавления фаски щелкните на кнопке Bevel (Фаска), выделите полигон и перемещением мыши подберите подходящий вариант фаски (рис. 13).

Данными операциями можно воспользоваться и на более сложных примитивах, например на геосфере, предварительно преобразованной в объект типа Editable Poly (рис. 14) при помощи команды Convert to=>Convert to Editable Poly (Конвертировать=>Конвертировать в режим редактирования полисетки) и переведенной в режим редактирования полигонов. Результат наложения на один выбранный полигон геосферы операции Extrude со значением параметра Extrusion Hight (Высота выдавливания) равным 50 представлен на рис. 15. Разнообразные преобразования, в частности Extrude, можно применить как к одному полигону, так и к группе полигонов, выделив их при нажатой клавише Ctrl (рис. 16), или сразу ко всем полигонам одновременно (рис. 17 и 18).

Особо стоит сказать о сглаживании подобъектов. Как уже было отмечено, объекты, представленные в виде полигональных сеток, могут сглаживаться без применения модификатора MeshSmooth (Сглаживание сетки) — довольно часто его с успехом может заменить операция MSmooth (Сглаживание) из свитка Edit Geometry (Редактировать геометрию). Попробуйте применить ее, например, к ранее модифицированной геосфере, установив коэффициент сглаживания равным 10 (рис. 19).

Сеточное моделирование на конкретных примерах

Яйцо из шара

Создайте произвольный шар (рис. 20). Преобразуйте объект к типу Editable Mesh , выбрав из контекстного меню команду Convert to=>Convert to Editable Mesh (Конвертировать=>Конвертировать в режим редактирования сетки), и перейдите в режим редактирования вершин, щелкнув на кнопке Vertex . Чтобы обеспечить более плавное деформирование шара, включите режим Soft Selection (Мягкое выделение) с примерно такими параметрами, как на рис. 21, и выделите инструментом Select Object все вершины, расположенные в центральной части и в верхней трети шара. Удобнее выделять вершины не по одной с нажатой клавишей Ctrl , а заключить все выделяемые вершины в прямоугольный контейнер. Немного переместите выделенные вершины вверх при помощи инструмента Select and Move (Выделить и переместить), а затем слегка сузьте выделенную область инструментом Select and Squash (Выделить и сжать). Вновь выделите вершины верхней части шара, но уменьшите число сечений на одно снизу, а затем выполните в их отношении те же операции. Точно такие же операции последовательно произведите еще несколько раз, каждый раз уменьшая размер выделенной области на одно сечение и пытаясь придать объекту форму яйца (рис. 22). Для сглаживания модели примените к объекту модификатор MeshSmooth (Сгладить сетку), выбрав его из списка Modifier List (рис. 23) и настроив его параметры приблизительно так, как на рис. 24, а в результате получите яйцо (рис. 25).

Гантель из цилиндра

Создайте произвольный цилиндр с 24 сторонами и 9 сегментами высоты (рис. 26). Преобразуйте объект к типу Editable Mesh и перейдите в режим редактирования вершин, щелкнув на кнопке Vertex . При помощи инструмента Lasso Selection Region (Выделение лассо) нужно выделить вершины четырех средних поперечных сечений цилиндра (рис. 27) и масштабировать их инструментом Select and Uniform Scale (Выделить и равномерно масштабировать) в сторону уменьшения так, чтобы сформировать самую узкую область гантели (рис. 28). Поскольку вершины расположены слишком близко, для того чтобы выделение проходило удачно, следует увеличить масштаб изображения и перейти в режим одного окна, щелкнув на кнопке Min/Max Togge (Переключатель Min/Max ). Кроме того, при определенном положении объекта не каждое сечение вам удастся выделить идеально (часть вершин с обратной стороны объекта могут оказаться невыделенными), поэтому возможно, что объект придется неоднократно поворачивать и переходить из проекции в проекцию.

Одновременно выделите по два крайних сечения цилиндра (не забывая удерживать нажатой клавишу Ctrl ) и масштабируйте вершины так, чтобы расстояния между сечениями увеличились (рис. 29). Выделите второе с левого края сечение и масштабируйте его таким образом, чтобы расстояние между данным сечением и сечением слева от него стало примерно равным расстоянию между данным сечением и сечением справа от него. Аналогичную операцию проведите для второго с правого края сечения.

Переключитесь в режим редактирования полигонов, щелкнув на кнопке Polygon , и создайте фаски для крайних сечений. Для этого выделите инструментом Select Object крайний левый полигон, щелкните на кнопке Bevel и определите параметры фаски мышью либо введите нужные значения вручную (рис. 30). Второй вариант гораздо надежнее, особенно с учетом того, что придется создавать точно такую же фаску с правой стороны. Создайте аналогичную фаску с правой стороны. Полученная в итоге гантель представлена на рис. 31.

Морской еж из геосферы

Создайте примитив GeoSphere с параметрами, представленными на рис. 32, и преобразуйте объект к типу Editable Poly . Перейдите в режим редактирования полигонов, выделите все полигоны геосферы и примените к ним операцию Bevel , установив высоту скоса (Height ) равной 0 и обводку (Outline Amount ) равной –1 (рис. 33). Не снимая выделения, повторите данное преобразование еще три раза, каждый раз меняя параметры в соответствии с рис. 34, 35 и 36, — результат показан на рис. 37. Для сглаживания объекта примените к нему модификатор MeshSmooth (Сгладить сетку), выбрав его из списка Modifier List. Настройте параметры модификатора: в разделе Subdivision Method выберите вариант NURMS , а в разделе Subdivision Amount установите значение Iterations (Итерации) равным 0, а Smoothness (Гладкость выравнивания) — равным 1. Полученная в итоге модель напоминает морского ежа (рис. 38).

Кубик Рубика из куба

Попробуем создать кубик Рубика не из набора отдельных кубиков, а на основе одного куба. Создайте примитив Box (Коробка) с такими параметрами, как на рис. 39. Обратите внимание на число сегментов по глубине, высоте и ширине, которое в точности соответствует запланированному числу кубиков на каждой из сторон: выбрано три сегмента, а значит, будет и три кубика. Преобразуйте объект к типу Editable Poly и установите режим редактирования полигонов. Выделите все полигоны и примените к ним операцию Bevel (Фаска) при параметрах: Bevel Type — By Poligon , Height — 5, Outline Amount — 0. А затем повторите данную операцию в отношении полигонов, но уже при параметрах Height — 0 и Outline Amount — 2. В итоге куб окажется разбитым на отдельные кубические фрагменты и будет очень похож на настоящий кубик Рубика (рис. 40).

При желании кубик можно сделать разноцветным, но для этого его придется предварительно разбить на отдельные элементы. Выделите полигоны, расположенные на одной стороне кубика (рис. 41), и щелкните в свитке Edit Geometry на кнопке Detach (Отсоединить, рис. 42) — подобъекты окажутся отделенными. Чтобы выделить отделенный объект, щелкните на кнопке Select By Name (Выделять по имени) и выберите имя объекта (рис. 43), а потом перекрасьте его в другой цвет обычным образом (рис. 44). Вновь перейдите к кубу, активизируйте режим редактирования полигонов и аналогичным образом выделите полигоны на другой стороне кубика, превратите их в отдельный объект командой Detach (Отсоединить), выделите созданный объект по имени и тоже перекрасьте. И так — для всех остальных сторон. Для сглаживания всей модели целиком выделите все входящие в нее объекты, щелкнув на кнопке Select By Name (Выделять по имени) и указав вариант All (Все), и примените к ним модификатор MeshSmooth (Сгладить сетку) при параметрах как на рис. 45. Полученный в конечном счете разноцветный кубик Рубика представлен на рис. 46.

Ограненные кристаллы из геосферы

Создайте примитив GeoSphere (рис. 47), конвертируйте его в тип Editable Mesh и перейдите в режим редактирования вершин. Выделите все вершины выше центрального сечения (рис. 48) и сведите их в одну плоскость, щелкнув в свитке Edit Geometry на кнопке Make Planar (Привести к плоскости, рис. 49). Выделите все вершины, лежащие ниже центрального сечения (рис. 50), и сведите их в одну точку, щелкнув на кнопке Collapse (Свести в точку, рис. 51). По окончании избавьтесь от острых углов — для этого переключитесь в режим редактирования ребер Edge , выделите все ребра и примените к ним операцию Chamfer (Прямая фаска), установив величину скоса в 0,5 единиц. В итоге будет получен кристалл, представленный на рис. 52 (конечно, чтобы созданный объект действительно походил на кристалл, потребуется серьезная настройка текстуры, но это уже иная тема).

При желании форму созданного кристалла можно изменять, масштабируя и перемещая отдельные вершины. Однако предварительно стоит объединить сведенные воедино вершины в одну точку. Дело в том, что при сведении вершин на плоскость или в точку они сохраняются по отдельности, так что потом при моделировании на уровне вершин будут возникать проблемы. Например, если часть вершин, лежащих в одной точке, выделилась, а другая — нет, то соответственно при перемещении одни останутся на месте, а другие передвинутся со всеми вытекающими из этого последствиями. Для объединения выбранных вершин в одну предназначен свиток Weld (Объединить, рис. 53). При активизации кнопки Selected (Выбранные) операция производится над всеми выделенными вершинами, попадающими в Weld Threshold (Порог Объединения). Кнопка Target (Целевые) позволяет объединять вершины, перемещая выбранную вершину к требуемой.

Для примера изменим форму кристалла, чтобы он стал более плоским и широким. Инструментом Lasso Selection Region (Выделение лассо) вначале выделите все вершины плоскости (кристалл нужно предварительно повернуть таким образом, чтобы можно было выделить только нужные вершины, рис. 54). Установите величину порога Weld Threshold (Порог объединения) равной 1 и щелкните на кнопке Selected (Выбранные) — вершины плоскости объединятся. Аналогичным способом выделите и объедините вершины основания, которые были сведены в одну точку. После этого последовательно масштабируйте и переместите нужные вершины (рис. 55).

Футбольный мяч из геосферы

Создайте геосферу с параметрами, представленными на рис. 56. На параметры обратите особое внимание, так как довольно сложно найти такие варианты, когда полигоны удается точно объединить в шестиугольники, являющиеся элементами мяча. Преобразуйте объект к типу Editable Poly и перейдите в режим редактирования полигонов. Начните последовательно выделять полигоны геосферы при нажатой клавише Ctrl , формируя из них шестиугольники. В конечном счете нужно обработать все полигоны, но выделять одновременно соседние шестиугольники нельзя, так как применяемые к ним затем операции должны относиться отдельно к каждой группе шестиугольников. Однако для ускорения процесса можно за один прием выделять несколько не граничащих друг с другом шестиугольников — например как показано на рис. 57. По окончании выделения партии шестиугольников примените к ним операцию Extrude , установив в поле Extrusion Type вариант Group и присвоив параметру Extrusion Hight значение 0,2. Затем выполните данное действие в отношении следующей партии шестиугольников и т.д. Окончательный результат представлен на рис. 58.

После этого для каждого шестиугольника примените операцию Bevel при таких параметрах, как на рис. 59, что приведет к очередному изменению геосферы (рис. 60). Для сглаживания объекта примените к нему модификатор MeshSmooth (Сгладить сетку), настроив его параметры в соответствии с рис. 61. Полученный в итоге футбольный мяч представлен на рис. 62.

Шахматная пешка из цилиндра

Создайте цилиндр с параметрами, показанными на рис. 63. Поскольку в объекте довольно много сечений, для удобства, в зависимости от ситуации, мы будем их нумеровать в направлении снизу вверх или в обратном направлении. Преобразуйте объект к типу Editable Mesh и перейдите в режим редактирования вершин. Установив вариант выделения прямоугольных областей (Restangular Selection Region ), выделите вершины самого нижнего сечения и немного перетащите их по оси Y вниз (рис. 64). Одновременно выделите все вершины четырех нижних сечений и переместите их вниз на то же самое расстояние. Затем выделите вершины 2-го и 3-го сечений снизу и масштабируйте их так, как показано на рис. 65.

Переключитесь в режим редактирования полигонов, щелкнув на кнопке Polygon. Выделите полигон, объединяющий 2-е и 3-е сечения снизу, и примените к нему операцию Extrude , установив для нее режим Local Normal и вручную введя значение штампа равное –5. Затем выделите 2-е сечение снизу и масштабируйте полигон так, чтобы диаметры 1-го и 2-го сечений были одинаковыми. Аналогичную операцию выполните в отношении 3-го сечения (рис. 66).

Переключитесь в режим редактирования ребер, щелкнув на кнопке Edge , выделите 5-е, 6-е и 7-е ребра снизу и масштабируйте их примерно так, как показано на рис. 67. Перейдите в режим редактирования вершин, выделите все расположенные выше вершины и переместите их вверх так, чтобы расстояние между 7-м и 8-м сечениями значительно увеличилось (рис. 68).

Вновь вернитесь в режим редактирования полигонов, выделите полигон между 6-м и 7-м сечениями и примените к нему операцию Extrude (Выдавливание), установив для нее режим Local Normal и вручную введя значение штампа равное –3,5 (рис. 69). Переключитесь в режим редактирования вершин, выделите вершины 8-го сечения и инструментом Select and Squash (Выделить и сжать) уменьшите диаметр данного сечения примерно так, как показано на рис. 70. Выделите вершины 9-го и всех расположенных выше сечений и пропорционально масштабируйте их инструментом Select and Uniform Scale (Выделить и равномерно масштабировать, рис. 71).

Переключитесь в режим редактирования ребер, выделите 6-е и 7-е ребра сверху и пропорционально уменьшите их размеры (рис. 72). Выделите самое верхнее ребро и уменьшите его, создав фаску (рис. 73). Выделите 3-е и 4-е сверху ребра и увеличьте их примерно так, как показано на рис. 74. Выделите 10-е сверху ребро и переместите его вверх (рис. 75). Откорректируйте расстояния между 1-м и 2-м и между 3-м и 4-м сечениями. В конечном счете будет получена шахматная фигура, представленная на рис. 76.