Пояснительная записка (1208466), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 25 – Декартова система координат в программе 3Ds Max

В 2D графических редакторах координаты плоских объектов задаются осями абсцисс и ординат, X и Y. Соответственно, объект располагается на плоскости, в двух измерениях (2D – от английского 2 Dimensional – двумерный). Трехмерные объекты располагаются в пространстве, которое задается добавлением к стандартной прямоугольной системе координат оси Z, или оси аппликат. Ось Z направлена вверх и дает объекту высоту, а вместе с ней объем [29].

Расположение осей глобальной системы координат в 3Ds Max ничем не отличается от принятого в математике. На бумаге ось X обычно идет по горизонтали, а ось Y – по вертикали. В трехмерном пространстве появляется ось Z, которая располагается перпендикулярно листу бумаги и нацелена на наблюдателя.

При помощи данной системы, принятой практически во всех программах трехмерной графики, достигается своего рода трехмерное видение объектов в пространстве на плоском экране монитора. Создав и расположив объекты согласно замыслу, человек, работающий в трехмерном виртуальном пространстве, получит объемную сцену, с которой впоследствии будет работать.

Трехмерные объекты при работе требуют возможности увидеть их с различных сторон – справа или слева, сверху или снизу, спереди или сзади и т.п. Для этого в программе 3Ds Max существуют окна проекции. Поскольку сцена 3Ds Max является трехмерной, то на экране отображаются не сами объекты сцены, а их проекции на определенные плоскости. Далее рассмотрим работу с окнами проекции.

Для эффективной работы в 3Ds Max необходимо хорошо ориентироваться в трехмерном пространстве, хорошо представлять себе реальное положение рабочего объекта в пространстве. При работе в программе 3Ds Max пользователь имеет дело с панелями, диалоговыми окнами, меню и разнообразными элементами управления, но главным образом он работает с окнами проекции. Основу интерфейса составляют четыре окна проекции, именно в них отображаются объекты сцены.

Наличие окон проекции, называемых viewports, решило задачу, которая встала перед разработчиками первых трехмерных программ: каким образом можно показать на двумерном экране монитора трехмерные объекты. Возможность увидеть объект с различных сторон делает его трехмерным в глазах пользователя.

Три из четырех окон проекции являются ортографическими и представляют собой вид на объект вдоль направления любой из осей. Таким образом, в данном случае объект выглядит как двухмерная картинка или как чертеж. Такие виды называются orthographic view и ограничены одной плоскостью. В программе 3Ds Max по умолчанию выставлены ортографические виды: Top (вид сверху), Front (вид спереди), Left (вид слева). Также доступны такие виды как Back (вид сзади), Right (вид справа) и Bottom (вид снизу). В зависимости от потребностей пользователя или специфики конкретной сцены возможно выставить любые ортографические виды. Также по окнам проекции можно определить реальные размеры объекта – его длину, высоту.

Четвертое окно проекции отличается от трех предыдущих тем, что показывает объект в перспективе, то есть наиболее приближенно к тому, как выглядел бы объект в реальности. Это окно носит название Perspective, или перспектива, которая правильно отображает объемные предметы с учетом расстояния от точки наблюдения до объекта, увеличивая ближний к зрителю передний и уменьшая удаленный задний план, так как взгляд зрителя считается направленным из одной точки.

На рисунке 26 показан трехмерный чайник, видимый в четырех окнах проекции по-разному: показаны, соответственно, виды сверху, спереди, слева и перспектива. Для увеличения размера конкретных видовых окон достаточно щелкнуть и потянуть их за рамки. Одновременно с этим уменьшается размер остальных окон проекции.

Рисунок 26 – Окна проекции

Собственно, в четырех окнах проекции отображается рабочий объект, который был создан, изменен, обработан в программе 3Ds Max. Каким образом пользователь видит на своем экране монитора тот или иной объект, и как различаются способы отображения объектов – рассмотрим далее.

В 3Ds Max геометрические объекты могут отображаться различными способами. Два из них являются основными – это сетчатый режим, или «проволочный» Wired, и затененный Shaded. Также в контекстном меню окна проекции находятся инструменты для переключения на другие режимы отображения объектов.

Необходимо сделать существенно замечание: в различных версиях программы меняются способы отображения объектов, меняются их названия. В более поздних версиях, как, например, в версии 3Ds Max 2012, используются следующие режимы отображения объектов и трехмерных сцен: Realistic, Shaded, Consistent colors, Edged faces, Hidden line, Wireframe, Bounding box. Более того, на практике используются, преимущественно, три следующих режима отображения:

• shaded (затененный) позволяет осматривать поверхности и твёрдые тела с затенением для более удобной отрисовки форм. Тени при этом способе отображения отсутствуют, в отличие от режима realistic (естественный), при котором все объекты имеют тени, как в реальности;

• edged faces (контуры граней, или окаймленные грани) – отображает грани и ребра объектов, показывая их как сетчатые оболочки;

• wireframe (каркас) – показывает очертания объекта в виде каркасной сетки.

Для эффективной работы и оптимизации процесса моделирования и визуализации объектов, и трехмерных сцен целесообразно использовать режимы отображения объектов согласно потребностям, а также возможно использовать различные сочетания режимов для повышения эффективности работы. На рисунке 27 показаны различные способы отображения трехмерного объекта, речь о которых шла выше.

Рисунок 27 – Отображение объекта в 3Ds Max

Далее рассмотрим интерфейс программы Autodesk 3D Max. Интерфейс представляет собой набор элементов управления, обеспечивающих доступ к возможностям программы. Интерфейс программы 3Ds Max включает в себя различные элементы, предоставляя возможность использовать весь полнофункциональный набор инструментов программы. Как начинающему, так и более опытному пользователю устройство программы изнутри будет интуитивно понятным, так как любое действие возможно совершить более чем одним способом – либо нажатием кнопок на панели инструментов, либо используя клавиатуру.

Интерфейс программы состоит из следующих компонентов:

• основное меню;

• панель инструментов, включающая в себя три элемента: основная панель инструментов, панель command, нижняя панель инструментов;

• окна проекции, речь о которых шла ранее.

Не углубляясь в подробности, так как 3Ds Max обладает очень широким набором возможностей и инструментов для их реализации, описать которые в полном объеме в рамках одной работы не представляется возможным, предлагается сосредоточиться на основных важных моментах.

Рисунок 28 иллюстрирует устройство интерфейса программы. Стрелками показаны основные элементы программного интерфейса.

Рисунок 28 – Элементы интерфейса 3Ds Max

Строка основного меню располагается сверху в окне программы и представляет собой ряд элементов, каждый из которых предлагает в раскрывающемся списке выбрать какую-либо команду. Рассмотрим, какими функциями располагает каждое меню:

• file (файл) является общим меню, предлагающим открыть, сохранить, осуществить импорт или экспорт файлов, просматривать информацию о файлах, редактировать их свойства;

– edit (правка) позволяет отменять и повторять действия с объектами, получать доступ к таким командам как undo (отменить), redo (повторить), hold (зафиксировать), fetch (восстановить), delete (удалить) и тому подобные;

– tools (сервис, или инструменты) помогает получать доступ к основным диалоговым окнам, утилитам, совершать различные преобразования: mirror (зеркально отразить), align (выровнять) и прочие;

– group (группировка) позволяет объединять элементы сцены в группы, создавать совокупности объектов и разделять их;

– views (проекции, виды) управляет отображением объектов, изменением настроек показа;

– create (создать) предлагает создать любой объект из предложенных: standard primitives – стандартные примитивы (плоскость, параллелепипед, конус, тор, сфера, геосфера, цилиндр, чайник и другие простые формы), extended primitives – расширенные, сложные примитивы (правильный многогранник, скошенный параллелепипед, цистерна, капсула, волнообразное кольцо, шланг, призма и другие сложные формы), а также фигуры, источники света, камеры и частицы;

– modifiers (модификаторы) предоставляет доступ к специальным инструментам, число которых близится к сотне: деформаторы, редактирование каркаса, анимации, лоскутков/сплайнов, объектов, поверхности, излучения и прочие;

– character (персонаж) появилась впервые в пятой версии 3Ds Max и занимается созданием и настройкой работы с различными патронажными сборками;

– reactor (реактор) регулирует физические свойства объектов;

– animation (анимация) позволяет создавать, изменять и управлять анимационными последовательностями;

– graph editors (графические редакторы) также регулирует настройку анимации;

– rendering (визуализация) настраивает сцену, определяет ее параметры, эффекты, и готовит ее к финальной обработке. В результате рендера получается готовое изображение или видеоряд;

– customize (настройка) позволяет персонализировать интерфейс;

– MAXScripts (сценарии) входит в сферу скорее программирования, чем 3D-моделирования. Меню предназначено для работы со сценариями на встроенном в 3Ds Max языке MAXScripts;

– help (справка) содержит вспомогательную информацию, руководства пользователя и обучающие модули.

Таким образом выглядит основное меню программы, каждое меню которого состоит из большого количества подменю – команд, отвечающих за выполнение встроенных в программу функций. Другой немаловажной частью интерфейса является панель инструментов, которую рассмотрим ниже.

Как было сказано ранее, панель инструментов состоит из Основной панели инструментов, Командной панели и Нижней панели инструментов [30].

Основная панель инструментов располагается под строкой основного меню. Использование панелей инструментов – один из наиболее удобных способов выполнения большинства команд, для чего достаточно одного щелчка кнопкой мыши на значке, расположенном на панели инструментов. В основной панели инструментов находятся наиболее часто используемые команды, настройки и инструменты 3Ds Max.

Панель Command расположена в правой части окна программы. На ней расположены все основные инструменты и команды. Внешний вид командной панели отображается на рисунке 29.

Рисунок 29 – Панель Command

Существует шесть основных вкладок командной панели:

– create (создать). В этой панели находятся команды создания всех объектов 3Ds Max, как стандартных, так и дополнительных, как основных, так и вспомогательных;

• modify (изменить). Здесь осуществляются все преобразования объектов;

– hierarchy (иерархия). Включает в себя команды управления иерархическими связями;

– motion (движение) – панель средств управления анимацией;

– display (отображение) – изменение вида объектов и их отображения;

– utilities (утилиты) – запуск модулей, не вошедших в другие панели.

Панель инструментов, расположенная в нижней части экрана под окнами проекции, представляет собой набор элементов управления и включает в себя следующие элементы: Строка состояния, Строка подсказки, Панель треков, Элементы управления ключами, Элементы управления временем, Элементы навигации окна проекции.

Итак, выше рассмотрены основные элементы, составляющие программный интерфейс 3Ds Max.

Важно сделать вывод о том, что количество элементов программного интерфейса достаточно большое, однако их построение подчинено строгой логической схеме, на интуитивном уровне понятной пользователю как начинающего, так и более продвинутого уровня.

Отображение трехмерного пространства в виде четырех окон проекции является удобным и позволяет легко сориентироваться в программе и научиться представлять себе объемные объекты, лежащие в трех измерениях, на двухмерном, по сути, экране монитора.

Научившись ориентироваться в мире 3D, разобравшись с устройством программы, составом кнопок меню и панелей инструментов, можно начать создавать трехмерные сцены, объекты и модели.

3.3 Принципы моделирование трехмерных объектов в программе Autodesk 3D max

В самом общем смысле под 3D-моделированием понимают настройку геометрии объектов, иначе говоря, комплекс действий, направленных на создание объектов определенной формы. В 3Ds Max для решения задачи моделирования объектов любой сложности предусмотрены различные алгоритмы действий, использующие различные инструменты, специфические для тех или иных целей.

Необходимо заметить, что моделирование не является единственной задачей, решаемой посредством программы 3Ds Max. Работа в программе, начинается с моделирования, и далее следуют такие стадии работы как текстурирование, выставление источников света, визуализация.

Однако процесс моделирования все же первичен относительно процесса визуализации. То есть объект изначально необходимо создать, чтобы затем, попутно выполняя комплекс различных действий, его визуализировать.

Характеристики

Список файлов ВКР