Содержание
ГЛАВА 15
Сложные модификаторы
Каждый модификатор привносит в моделирование удивительное
количество возможностей. Некоторые из модификаторов очень сложны,
тогда как другие просты и целенаправлены. Ключ к успешному
применению любого модификатора, но в особенности описанных в данной
главе, заключается в понимании порядка их применения в стеке. Для
достижения максимальной гибкости описанные в главе модификаторы
должны применяться в сочетании с другими модификаторами в стеке.
Хотя модификаторы и рассматриваются по отдельности, они редко
используются изолированно. При модификации объекта часто следует
определить выборки, оптимизировать результат, улучшить сглаживание и
присвоить отображение. В главе подчеркиваются ситуации, когда
описанная последовательность важна, а когда нет.
При описании модификаторы организованы в соответствии с тем, как
они обрабатывают геометрию, переданную им в стеке. Это важная черта,
поскольку некоторые модификаторы будут преобразовывать сплайны и
лоскуты в каркасы, когда это не требуется. Модификаторы
классифицируются на работающие с любой геометрией, работающие только
с каркасами, работающие исключительно с трансформациями и работающие
с поверхностями. Такая классификация предпринята для того, чтобы
подчеркнуть, что можно и чего нельзя сделать с лоскутными и
сплайновьши моделями. Таким образом глава разделена на следующие
разделы:
- Модификаторы геометрии
- Модификаторы каркасов
- Модификаторы трансформаций
- Модификаторы поверхностей
Модификаторы геометрии
Некоторые из наиболее разносторонних модификаторов - это
работающие с различной геометрией. К такому типу принадлежат
модификаторы осевых деформаций (Bend, Taper, Twist, Stretch, Skew),
описанные в главе 8, "Моделирование на уровне объектов".К этому
списку мы добавляем Displace, Noise, Wave, Ripple и FFD. Каждый из
них немного сложнее модификаторов, описанных ранее, но каждый
привносит с собой невероятные возможности моделирования.
Использование Displace
Displace (смещение) представляет собой модификатор, который
толкает или тянет вершины модели в соответствии с координатами
отображения. В качестве координат отображения могут рассматриваться
применяемые в Modifier Stack прежде, либо применяемые самим
модификатором Displace. Для каждой вершины и проекции отображения
направление смещения определяется средней нормалью грани. Степень
смещения управляется счетчиком степени смещения и по выбору
указанной битовой матрицей.
СОВЕТ
Клавиша Escape прекращает Displace во время длительных
вычислений и возвращает вас к предыдущим параметрам.
Параметр Strength, задаваемый в единицах, управляет дистанцией,
на которую перемещаются затрагиваемые вершины в соответствии с
проекцией отображения. Координаты отображения, расположенные по
нормали по отношению к поверхности, под 90°, смещают вершины на
дистанцию, равную величине Strength.
ПРИМЕЧАНИЕ
Смещаемая поверхность должна иметь достаточное количество
вершин в критических областях, чтобы модификатор произвел видимый
эффект (т.е. смещение одного сегмента эффекта не произведет).
Уникальность модификатора Displace заключается в его кнопке
Image. Щелчок на кнопке Image (помеченной как "None") обеспечивает
возможность выделения любой битовой матрицы, модулирующей силу
модификатора.
Во всех случаях битовые матрицы считываются как карты
интенсивности, где используется яркость и цветные образы
обрабатываются в оттенках серого. Белые пикселы производят полный
эффект, черные не производят никакого и серые производят эффект,
пропорциональный насыщенности.
Опция Center Luminance (центрировать яркость) влияет на параметр
Strenght и используется тогда, когда необходимо, чтобы битовая
матрица смещало поверхность как в одном, так и в другом
направлениях. При включенной опции белое и черное рассматриваются
как равное, но с противоположным действием. Белое теперь составляет
50% параметра Strength, черное -50%, среднее серое влияния не
оказывает и светло-серое или темно-серое имеет пропорциональный
эффект.
ПРИМЕЧАНИЕ
3D Studio MAX использует такой объем RAM, который необходим для
обработки цветовой глубины битовых матриц. При ссылке на матрицу
интенсивности 8-битовая версия оттенков серого требует одну треть
RAM по сравнению с тем же самым образом в 24-битовом цвете. Образы в
оттенках серого более интуитивны, поскольку глубину серого сравнить
проще, нежели вообразить серые эквиваленты цвета цветов.
Опция Blur принимает значения от 0 до 10 и влияет на битовую
матрицу, пропуская ее через размывающий фильтр. Эффект похож на
размывание, получаемое в Materials Editor, когда контрастные ребра
образа смягчаются.
При использовании собственного отображения Displace вы управляете
размещением, ориентацией и масштабом матрицы смещения. Displace
всегда обрабатывает отображение как "деколь", где элементы гизмо
диктуют размеры отображения и тем самым величину смещения. (Вы не
можете выйти за пределы элемента, используя для отображения
модификатор Displace).
При включении опции Use Existing Mapping текущая проекция
Displace игнорируется и существующие координаты отображения - они
могут быть уже применены - используются для управления смещением.
ПРИМЕЧАНИЕ
При использовании существующего отображения Displace
рассматривает координаты отображения объекта как анимации объекта
или изменения формы, позволяя создавать предельно сложные анимации
или принимать решения и наблюдать влияние на дальнейшее
смещение.
Для влияния на модель или чаще на отдельные части модели Displace
часто применяется без существующего отображения. В таком режиме
Displace становится похожим на случайные "вмятины" в модели или на
вытягивание поверхности модели "магнитом".
При локализации эффектов (подобных искажению носа) параметр Decay
(ослабление) становится очень важным, поскольку не дает Displace
возможности оказывать влияние на весь объект. Decay используется для
ограничения степени влияния Displace. По мере увеличения Decay
влияние Strength уменьшается. Значения для Decay подобрать непросто,
особенно потому, что они одновременно влияют и на Strength. Лучше
всего увеличивать Decay и затем Strength до тех пор, пока не будет
достигнут желаемый результат.
СОВЕТ
Часто проще установить очень высокое значение Strenght для
того, чтобы видно было влияние Decay, и затем уменьшить Strength до
получения желаемого результата.
Опции укладки мозаикой для Displace влияют как на существующее,
так и на применяемое отображение. Значения, большие одного, приводят
к повторению узора внутри элемента. Если используется существующее
отображение, то учитывается предыдущее значение мозаики, но только
для первого повторения узора. Таким образом предыдущая мозаика
обладает эффектом масштабирования области элемента Displace.
Предыдущая мозаика может вводить в заблуждение и применять ее не
рекомендуется.
При работе с существующим отображением текущий Displace Map Туре
влияет на его интерпретацию. Если установить Displace Map Type в
Planar, только первый шаг мозаики имеет отношение. Таким образом
можно управлять размерами предыдущего отображения, выбирая форму
элемента Displace.
Опция Apply Mapping включается тогда, когда необходимо быстро
применить отображение внутри Displace в качестве актуальных
координат для материалов (или будущих модификаторов). С этой целью
обеспечивается только поле W Tile, поскольку оно не оказывает
влияния на сам Displace. Опции Alignment внутри Displace идентичны
таким же опциям модификатора UVW Mapping.
СОВЕТ
Можно выполнить анимацию элемента Displace, присвоив ему путь
или контроллер Look At. Такой прием часто дает большую степень
управления, нежели использование версии искажения пространства
(space warp) модификатора в мировом пространстве.
На практике для получения необходимых деталей для Displace
приходится использовать предельно мелкие элементы каркаса. Данные
детали могут получаться из параметров поверхности объекта, мозаики
EditMesh или из модификатора MeshSmooth. После того, как Displace
выполняет свою деформацию, за ним часто следует модификатор Optimize
(обсуждаемый позже в разделе "Каркасные модификаторы"), сокращающий
накладные расходы на геометрию. Модификатор Smooth также является
частым спутником, следующим за Displace или Optimize, обеспечивая
правильное назначение групп сглаживания для вновь смоделированной
геометрии. Таким образом распространен следующий порядок применения
Displace в стеке модификаторов:
MeshSmooth, Displace, Optimize,
Smooth.
Использование Noise
Модификатор Noise (шума) неоценим для огрубления модели случайным
и фрактальным образом. Иногда необходимо, чтобы поверхность модели
качалась, дрожала и изгибалась, но реальное моделирование деформации
подобного типа заставляет вас съежиться. Шум прекрасно подходит для
оказания влияния на модель без вреда для ее тщательного
моделирования. Шум также идеален для создания фрактальных ландшафтов
и неровных поверхностей, подобных смятым бумажным мешкам или
гофрированной бумаге. Модификатор Noise похож на контроллер Noise за
исключением того, что эффект управляется трансформацией гизмо в
трехмерном пространстве, а не временем.
Параметры Strength управляют величиной шумового смещения вдоль
заданных осей. Значение Strength -это максимальная дистанция (в
единицах), на которую будет происходить смещение (когда Scale
установлено в 100%). Каждая вершина смещается в соответствии с
осевым значением Strength и глобальными параметрами Seed и Scale.
Применение масштаба вдоль одной оси перемещает вдоль нее все
вершины.
ПРИМЕЧАНИЕ
Независимо от того, настоль радикально смещается геометрия
посредством Noise, вершины на экстремумах элемента Noise остаются
стационарными, поскольку они являются конечными точками смещения
сплайновой кривой.
Параметр Scale влияет на значения Strength вдоль всех осей. Его
следует рассматривать как способ настройки всех трех осей. Scale
начинается со 100 (процентов) с нижними значениями, уменьшающими
смещение кривой, и верхними значениями, увеличивающими смещение.
Если требуется сохранить дистанцию смещения, то по мере сглаживания
кривой следует компенсировать гладкость за счет увеличения Strength.
To же самое справедливо для нижних значений.
Когда включена опция Fractal, то к исходно гладкой синусоидальной
кривой добавляется фрактальная кривая. На практике это является наиболее
распространенным применением модификатора Noise, поскольку создание
и анимация подобного эффекта вручную предельно утомительно. С Noise
данный эффект является просто делом интерактивной настройки
нескольких параметров. Фрактальные ландшафты обычно генерируются
только вдоль одной оси, поскольку использование двух или трех осей
сместило бы вершины горизонтально. Параметр Iterations управляет
тем, сколько "пиков" образуется вдоль синусоидальной кривой, где 1.0
не делает ничего (потому что начальная синусоидальная волна и
является первой итерацией), и 10.0 дает девять дополнительных
вариаций. Будьте внимательны с большими каркасами, поскольку
возрастание итераций увеличивает время вычислений. Сопровождающий
параметр Roughness настраивает изломанность фрактальной кривой и
действует как вертикальная настройка смещения вершин. Чем выше
Roughness, тем резче шум.
СОВЕТ
Фрактальный Noise является интенсивным модификатором, потому
что влияет на каждую вершину. Если вы хотите, чтобы модель только
тряслась и передергивалась, модификация трансформации Scale
контроллером Noise значительно эффективнее.
В отличие от контроллера Noise не существует графа, который бы
описывал функцию шума. Вместо этого кривую шума достаточно хорошо
представляет гизмо модификатора. Манипулирование центром гизмо очень
похоже на настройку значений Seed или Phase, и анимация элемента
порождает деформации гладкости. С целью влияния на фазу переместите
центр перпендикулярно оси, которую хотите модулировать (например,
если это ось Z, переместите центр в плоскости XY). Масштабирование
гизмо похоже на одновременную настройку параметров Scale и Strenght.
Вращение гизмо изменяет направление вытягивания вершин. Для анимаций
лучше всего использовать гизмо и его центр, а не Seed, который
приводит к очень резким изменениям на интервал.Анимация гизмо шума и его центра предоставляет
множество интересных возможностей.
Анимация шума управляется опцией Animate Noise. Когда опция
включена, Phase упраляет циклом анимации смещаемых кривых. Когда
Animate Noise включается впервые, в каждый конец активного сегмента
времени помещается ключ. Потом можно обычными способами добавить
дополнительные ключи. Если Animate Noise отключить, Track View будет
игнорировать дорожку. При включенном Animate Noise ключи
возвращаются в активное состояние. Хотя сопровождающий параметр
Frequency анимировать нельзя, однако он влияет на "скорость"
заданной фазы.
ПРИМЕЧАНИЕ
При анимировании сложных шумовых эффектов вы будете
модулировать шумовую анимацию ослабляющими и/или усиливающими
кривыми. Поскольку шум генерируется фрактально, цикличность
недоступна, поэтому понадобится шумовая анимация равная по меньшей
мере активному сегменту времени.
Использование модификатора Wave
Модификатор Wave деформирует
объект, посылая синусоидальную кривую вдоль одной оси. По умолчанию
волна посылается вдоль оси Y объекта, но это можно изменить за счет
поворота гизмо модификатора Wave. При анимации модификатор Wave
может создавать все, начиная от изящных изгибов на ветру и
заканчивая плывущим скатом.
Значение Amplitude выражает расстояние от гребня волны до
исходной поверхности. Amplitude 1 управляет высотой у
центра гизмо и Amplitude 2 определяет высоту волны у двух ребер.
Обратите внимание на то, что ширина волны всегда занимает всю
ширину выборки. Модификатор Wave повторяется только вдоль главной
оси. Амплитуды предоставляют возможность модулировать эту одну волну
по ее ширине - важное замечание при моделировании ската.
Кривая ширины определяется Amplitude 1 и (по умолчанию вдоль оси
Х объекта) является бесконечной неповторяющейся кривой. Центр гизмо
определяет центр кривой. Высота,
задаваемая Amplitude 2, является относительной только тогда, когда
центр находится в середине ширины гизмо.
Параметр Wave Length (длина волны) управляет расстоянием между
гребнями волны или, что более правильно, частотой волны. Это
свойство имитируется также масштабированием элемента вдоль оси Y.
Параметр Phase (фаза) управляет положением или циклом волны во время
ее прохождения вдоль оси Y. Данный параметр подлежит анимации, если
требуется получить катящуюся волну. Действие параметра Phase можно
также достичь, если перемещать центр гизмо вдоль оси Y.
Параметр Decay (затухание) предоставляет возможность гасить волну
(если он меньше 1.0) или усиливать ее (если он больше 1.0). Значения
Decay имеют тенденцию быть очень маленькими (часто менее 0.1) и
управлять затуханием только по длине волны, поскольку высота волны
постоянна вдоль ширины и модулируется только параметрами амплитуды.
Источником затухания является центр гизмо, поэтому его правильное
размещение играет большую роль.
Использование модификатора Ripple
Модификатор Ripple (пульсация) идентичен искажению пространства
Ripple за исключением того, что действует в локальном, а не мировом
пространстве. Он очень похож на модификатор Wave в том, что смещает
вершины в соответствии с синусоидальной кривой. Различия заключаются
в том, что Ripple проектирует свою синусоидальную кривую радиально
от центра гизмо, а не линейно вдоль одной из осей, как это делает
Wave.
По умолчанию Ripple модифицирует ось Z объекта с Amplitude 1,
влияющей на ось X, и Amplitude 2, влияющей на ось Y. Практически для
всех пульсации жидкости данные значения должны оставаться
одинаковыми. Различающиеся значения обычно означают, что вы
моделируете эффект.
Параметры Wave Length, Phase и Decay похожи на соответствующие
параметры модификатора Wave. Влияние положения центра гизмо гораздо
понятнее, поскольку он определяет центр пульсации. Его можно
представлять как камешек, брошенный на поверхность жидкости. Как
всегда ориентация гизмо существенно влияет на деформацию. Используя
несколько модификаторов Ripple и Wave, которые сталкиваются друг с
другом, можно создавать убедительно выглядящую воду или пятнистые
поверхности.
Использование Free Form
Deformation
Модификаторы Free Form Deformation (FFD) являются относительно
недавним дополнением 3DS МАХ, которые можно бесплатно получить из
www.ktx.com после заключения юридических соглашений с Viewpoint
DataLabs (владелец патента на концепцию FFD). В поставку включены
три модификатора FFD с различными плотностями решеток (2 х2 х2,3 хЗ
х3и4 х4х4). Модификаторы FFD действуют на вершины независимо от
того, каркасы это, лоскуты или даже сплайны.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Для корректного функционирования модификаторов FFD они должны
присваиваться объектам, имеющим три измерения. Обычно это не
проблема, за исключением случаев, когда вы пытаетесь деформировать
копланарные сплайны и другие гладкие объекты.
В принципе смещение FFD элегантно и просто. На поверхности
размещается решетка управляющих точек и при перемещении управляющей
точки поверхность деформируется. При
использовании решетки 4х4х4 деформация соотносится с кривой Безье.
При решетке 4х4х4 конечные управляющие точки "приклеены" к
поверхности, а промежуточные управляющие точки при перемещении
формируют кривую Безье. Модификатор 3х3х3 работает в основном
похоже, за исключением того, что в нем имеется только одна средняя
точка для интерполяции. Модификатор 2х2х2 имеет лишь угловые
управляющие точки и генерирует линейную интерполяцию.
ПРИМЕЧАНИЕ
С появлением FFD утратили свою важность несколько других
модификаторов 3DS МАХ. Модификатор 2х2х2 устраняет потребность в
использовании Skew, a 4 х 4 х 4 сокращает частоту применения
Wave.
Сила FFD заключается в их способности к локализации своего
эффекта. При масштабировании решетки, пока активна опция Deform/Only
In Volume, будут деформироваться только вершины в объеме решетки
(см. верхние видовые окна на рис 15.16). Объем решетки определяет
выделения прежде чем будут перемещены любые управляющие
точки. Это предоставляет возможность перемещать управляющие точки в
любом направлении, не влияя на выделение. При масштабировании решетки до
небольшой области и затем переключении выбора на All Vertices,
результирующее смещение из-за интерполяции может оказаться
достаточно большим.
При работе в режиме Volume после нескольких настроек управляющих
точек может стать непонятным, где проходят точные границы объема.
Показать действительный объем решетки можно, изменив опцию Display с
Lattice на Source Volume. При активной опции Source Volume настройки
управляющих точек выглядят как относительные перемещения во время
движения курсора и возвращаются к своим стартовым позициям после
движения. Перемещение было добавлено к накопленной позиции
управляющей точки. Оно просто не показывается. Результирующая
деформация показывается независимо от опции отображения решетки.
СОВЕТ
Решетка должна масштабироваться и позиционироваться перед
любыми настройками управляющих точек. Если управляющие точки
находятся на своих позициях по умолчанию, то при позиционировании
решетки ничего деформироваться не будет. Если же управляющие точки
были смещены, при перемещении решетки модель продолжит
деформацию.
Если вы не хотите знать о протяженности решетки, можете
определить подобъектную выборку (посредством модификаторов Edit или
Volume Select) и после этого присвоить модификатор FFD. Модификаторы
FFD, как и большинство других модификаторов 3DS МАХ, учитывают
активную выборку. Выбор Deform/All Vertices игнорирует размеры
решетки и влияет на все вершины, которые находятся внутри текущей
активной выборки. Вероятно данная опция при работе с выборками
подобъектов понравится вам больше других. Модификаторы FFD могут
также укладываться в стек и каждый работать с отдельной выборкой.
Это предоставляет возможность помещать деформацию FFD именно там,
где она нужна, и настолько часто, насколько это необходимо.
Модификаторы FFD также можно анимировать на уровне решетки или
управляющей точки. Аяимация решетки перемещает управляющие точки и
их влияние. Это позволяет перемещать решетку по объекту для
организации специальных анимационных эффектов. До тех пор, пока
недоступно искажение пространства FFD, такая технология необходима
для эффектов "сквозь замочную скважину". Но реальная сила FFD
заключена в анимации управляющих точек. При активной кнопке Animate
каждая выполняемая трансформация управляющей точки генерирует ключ.
Анимационные треки управляющих точек не
добавляются до тех пор, пока не будет выполнена анимация точек,
подобно добавлению треков к деформационным сеткам Lofter при их
анимации. Анимация управляющих точек, особенно на локальных
дискретных выделениях, предоставляет возможность тонкого управления.
Модификаторы FFD следует использовать всегда, когда требуется
выполнить анимацию ряда вещей, которые в 3DS МАХ анимировать
затруднительно (например, смещение вершины Affect Region в EditMesh
или тангенциальные ручки вершин в EditPatch).
Каркасные модификаторы
Несколько модификаторов могут читать и продуцировать только
каркасную информацию. Такие модификаторы требуют преобразования
объекта в каркас. Поскольку каждый объект в 3DS МАХ способен
преобразоваться в каркас, присвоение данных модификаторов лоскутным
или сплайновьш моделям приводит к преобразованию их в каркасы в
данной точке Modifier Sfack. Предупреждение, связанное с
преобразованием не выдается. Вы всегда можете вернуться на ранний
этап в истории редактирования и редактировать объект как сплайн или
лоскут до его конвертирования в каркас.
Использование Optimize
Optimize (оптимизировать) является главным инструментом 3DS МАХ
для сокращения количества граней. Это также метод для ускорения
перерисовки при манипулировании большими моделями. В любом случае
Optimize анализирует угол каждой грани с ее смежными гранями и
сравнивает этот угол с пороговым значением. Optimize принято использовать
после того, как другой
модификатор сгенерировал или затребовал большое количество граней
(например, MeshSmooth или Displace). Оптимизированный результат с
оригиналом сравнивается легко за счет временного выключения
пиктограммы лампочки модификатора Optimized.
СОВЕТ
Нажатие клавиши Escape прекращает оптимизацию в случае длинных
вычислений и производит возврат к предыдущему состоянию. Это важно,
поскольку для больших моделей Optimize требует значительного
времени. Таким образом можно прерывать случайные действия (такие как
Undo).
Параметр Threshold является ключевым в Optimize, поскольку
управляет тем, какие грани будут удалены. Грани внутри порога
определяются таким же методом, что и описанный для функций AutoEdge,
AutoSmooth и Explode модификатора EditMesh в главе 13, "Каркасное
(mesh) моделирование".
Face Threshold оказывает влияние на грани, которые совместно
используют три ребра с другими гранями. Значение Edge Threshold
управляет оптимизацией только граней с открытыми, неразделенными
ребрами. Значение для ребер не может быть выше, чем для граней.
Более высокие значения просто игнорируются. Значение по умолчанию
1.0 для ребер оптимизирует коллинеарные ребра.
СОВЕТ
Пороговые значения выше нуля (от 0.01 до 0.1) удаляют все
копланарные грани и не затрагивают профиля модели. Для минимизации
ошибок порог следует увеличить до 0.1 или 1.0.
Значение Bias управляет формой результирующих граней, со
значением 1.0, практически устраняющим оптимизацию, и 0.0, не
имеющим эффекта. Низкие значения (меньшие 0.1) устраняют трещины,
тогда как высокие значения оставляют достаточное количество вершин
для других деформаций. Значение Bias по умолчанию 1.0 устраняет
длинные ленточные грани, но если требуется максимальная оптимизация,
Bias следует установить в НУЛЬ.
Optimize уникален среди других модификаторов 3DS МАХ, поскольку
предоставляет возможность иметь различные значения для интерактивной
и окончательной визуализации. Это означает, что сложные модели можно
оптимизировать для манипуляций отображения на самом высоком уровне
детализации.
СОВЕТ
Сцену можно оптимизировать, не вызывая каких-либо накладных
расходов, за счет применения Optimize с уровнем детализации
визуализации, установленным в 0.0. При нулевом значении параметра
никакие вычисления не выполняются.
Опции Preservation для Material Boundaries и Smooth Boundarues
должны тщательно учитываться, если модель использует подобъектный
материал или импортируемые установки групп сглаживания. При
отмеченной Preservation Optimize обрабатывает каждый ID материала
или группу сглаживания как независимую область. Удивительно, что
ребра в тех местах, где сходятся различные области, все еще имеют
совпадающие вершины. Как упоминалось, материалы и группы сглаживания
обычно имеют важные причины для присвоения и часто определяют
характерные области модели. Таким образом, если нужно, чтобы эти
характерные области оставались после оптимизации, следует
использовать Preservation.
Опция Auto Edge применяется для сохранения состояния видимых
ребер модели как можно более близким к тому, что было до
оптимизации. Однако Auto Edge не является эквивалентом сходно
названной функции EditMesh. Предназначение функции EditMesh состоит
в том, чтобы предотвратить внезапное появление прежде невидимых
ребер. Опция Auto Edge полностью служит визуальной ясности и не
влияет на количество результирующих граней.
Использование MeshSmooth
Модификатор MeshSmooth появился в Выпуске 1.1 и обеспечивал
возможность округления углов в каркасных моделях. MeshSmooth
улучшает геометрию, подбирая мозаичность ребер каркаса таким
образом, который значительно более эффективен способа,
поддерживаемого EditMesh. Добавление MeshSmooth к модели с небольшим
количеством граней часто похоже на добавление шагов в лоскутных или
сплайновых моделях.
MeshSmooth создает дополнительные
грани, в основном "смещая" каждое ребро в обе стороны и "подгоняя"
результат. В результате каждая исходная вершина является центром
нового многоугольника, количество сторон которого совпадает с
количеством ребер, изначально совместно использовавших вершину.
Иногда ребра образуют очень красивые узоры.
Кнопки Iterations выполняют дополнительные вычисления MeshSmooth.
Каждая итерация - это то же самое, и что добавление к стеку еще
одного модификатора MeshSmooth. Однако следует проявлять
осторожность, поскольку с каждой итерацией число вершин учетверяется
(по меньшей мере). Модель может стать очень большой, причем
достаточно быстро.
СОВЕТ
MeshSmooth чувствителен к клавише Escape. Если вы случайно
перейдете от одной к четырем итерациям (и модель вырастет более чем
в 50 раз), можете прервать процесс, не дожидаясь результата.
Параметр Strength на самом деле является пропорциональным
смещением от исходной вершины. Нулевое значение устраняет эффект
MeshSmooth, размещая все вершины на их исходных позициях. Увеличение
Strength до 1.0 перемещает все вершины до тех пор, пока они не
сойдутся со своими противоположными парами в средних точках.
Значения между 0.0 и 1.0 соответствующим образом определяют
пропорцию расстояния.
Опция Eliminate Hidden Edges (устранить скрытые ребра), которая
по умолчанию включена, игнорирует скрытые ребра. Это единственная
операция, где видимый статус ребер играет роль.
Для функционирования MeshSmooth важно, чтобы каркас был создан
правильно. Дело в том, что для определения мозаичности и направления
MeshSmooth пересекает ребра. Если каркас сконструирован некорректно,
то MeshSmooth выключает себя, гасит свою лампочку и изменяет имя в
Command Panel на "MeshSmooth Error - See Help"
Когда такое случается, необходимо исследовать и изменить модель в
соответствии со следующими правилами:
- Любое заданное ребро может совместно использоваться только
двумя гранями.
- Грани, которые совместно используют ребро, должны иметь
согласованные нормали.
Использование модификатора Relax
Модификатор Relax (уменьшить напряжение) влияет на видимую
"напряженность" поверхности каркаса, перемещая вершины ближе или
дальше от вершин смежных граней.
По мере миграции вершин отдельные элементы внутри объекта
оттягиваются от других.
Модификаторы трансформаций
Существует несколько модификаторов, разработанных для простого
перемещения, вращения и масштабирования. Причина создания подобных
модификаторов заключается в часто возникающем желании иметь
трансформации в стеке модификаторов, а не вне его.
Выборка при помощи Volume Select
Volume Select разработан для проведения подобъектных выборок,
основанных на определенной области/ объеме. Это
полная альтернатива явному выделению вершин или граней в EditMesh.
Все аспекты выделения Volume Select следует хорошо понимать,
поскольку его применение существенно для успешного моделирования.
Первая причина использования Volume Select заключается в его
минимальных требованиях к памяти и дисковому пространству по
сравнению с дорогостоящим модификатором EditMesh. Выборка объема
зависит от охватываемой области и не зависит от топологических
изменений. Другими словами, Volume Select мало беспокоит, сколько
вершин или граней содержит объект. Ему интересно только то, где они
расположены.
Напротив, EditMesh зависит от заданной топологии и не зависит от
того, какое место выбирается. EditMesh все равно, где размещена
выборка, его интересует только количество вершин и граней в объекте.
Таким образом, если необходимо изменить общую плотность модели
(сегментацию примитивов или лофт-объекта), то для определения
выборки следует применить Volume Select, а не явную выборку. Это
позволит выборкам объемов работать после модификаторов EditMesh,
Optimize и MeshSmooth и быть независимыми от их изменений. Если вы
намереваетесь изменять определенные измерения модели (например,
параметрические измерения примитивов), то для определения точной
выборки требуется применять EditMesh.
ПРИМЕЧАНИЕ
Volume Select работает только с каркасными объектами.
Присвоение его лоскутной модели или замкнутому сплайну преобразует
объект в каркас.
При первом присвоении Volume Select гизмо принимает размеры
активного выборки стека на данном уровне. Часто данная выборка
является объектным уровнем и гизмо принимает размеры объекта,
вынуждая трансформировать гизмо на подобъектный уровень, если
требуется определить подобъектную выборку. Если активная выборка
представляет собой выборку вершин, граней или ребер, гизмо действует
как большинство модификаторов и подстраивается на подобъектную
выборку. В отличие от других модификаторов, гизмо Volume Select не
изменяет формы или положения при изменении предыдущей выборки стека.
В противном случае ваш тщательно размещенный объем оказался бы
испорченным. Таким образом, установка размеров гизмо Volume
Selection подобна первичному размещению центра гизмо стандартного
модификатора. Первое присвоение определяет положение и последующие
настройки выборки его не изменяют.
СОВЕТ
Быстро и аккуратно расположить гизмо Volume Select можно за
счет определения размеров подобъектной выборки посредством EditMesh,
применив Volume Select и затем удалив модификатор EditMesh из стека.
Хотя это может показаться дорогостоящим, но часто является более
быстрым и точным способом, нежели трансформация гизмо Volume
Select.
Объем выборки можно определить в виде коробки, цилиндра или
сферы. Каждый выбор порождает новый элемент, подобный различным
формам модификатора UVW Map. Поскольку это - гизмо, его можно
позиционировать, ориентировать и масштабировать по своему желанию,
разрешая использовать другие формы, например, прямоугольники,
эллипсы и эллипсоиды.
Stack Selection Level определяет, какой уровень геометрии
выбирается (объекты, грани или вершины). По умолчанию принимается
уровень Object и выбирается весь объект независимо от размеров
элемента. Поскольку выбирается весь объект, остальные элементы
управления Volume Select эффекта не оказывают - выбрано все. На
уровне объекта вас мало интересует позиция элемента, его размер или
форма, все равно всегда выбирается весь объект. Использование Volume
Select с несколькими объектами производит выбор объема на уровне
граней или вершин. Если оставить объектный уровень, выбираются все
объекты независимо от других опций модификатора.
Selection Method определяет, как обрабатывается предыдущая
выборка стека. По умолчанию опция установлена в Replace, что
отменяет любую текущую выборку стека и делает текущим выбором объем
элемента. Опции выборки вступают в силу со следующими опциями,
поскольку Add и Replace взаимодействуют с текущей выборкой стека.
Это означает, что можно использовать Volumes для булевых методов
выборки. В приведенном примере первый модификатор
заменен, второй вычтен и третий добавлен. Затем был добавлен XForm,
переместивший и отмасштабировавший результирующую выборку. Volume
Selects предоставляет возможность исходной коробке
максимизироваться, не искажая формы выборки или конечной
модификации.
ПРИМЕЧАНИЕ
Опция Invert модифицирует опцию, выбранную выше (заметьте, что
форма - квадратная, а не круглая как переключатель). Если включена
опция Invert, выборка объема оценивается и затем результирующая
выборка инвертируется. (На практике вы будете маневрировать гизмо с
отключенной опцией Invert и инвертировать в конце. В противном
случае легко запутаться.) Таким образом Selection Level похож на
уравнение: Предыдущая выборка плюс/минус Volume Selection да/нет
Invert = Выборка
В отличие от уровня выборки Object, уровни граней и вершин
работают с Selection Method и Volume Type. Уровень граней также
учитывает выбор Window и Crossing опции Selection Method (уровень
вершин считает Window и Crossing одним и тем же). Если в стеке
существует несколько подобъектных выборок, влияние оказывается
только на текущий Selection Level. Выборка объема не влияет на
выборки стека различного типа (ребра или грани при выборе вершин
например), поэтому с ними можно взаимодействовать будущих
моди-фикаторах.
СОВЕТ
Выбор Selection Level изменяет текущее состояние выборки
Modifier Stack. Если Volume Select был установлен на уровень вершин,
то уровень выборки, установленный в грани предыдущим модификатором
EditMesh, изменяется на вершины.
Можно выбирать грани, базируясь на вершинах, или выбирать
вершины, основываясь на гранях. Для этого размер гизмо Volume Select
определяется по граням или вершинам и затем переключается на что-то
другое.
Опции Alignment быстро ориентируют гизмо объема подобно тому, как
это делается модификатором UVW Mapping. Установите размеры гизмо в
размеры объекта в соответствии с текущей ориентацией и масштабом
объекта. Опция Reset переориентирует гизмо так, чтобы его ось Z
совпадала с осью Z объекта, и устанавливает масштаб так, чтобы гизмо
удовлетворял размерам объекта.
Трансформация при помощи модификаторов
XForm и Linked XForm
В главе 8 описывались основы модификатора XForm и его
использование для неравного масштабирования модели. Хотя это и
правда, но реальное применение модификатора XForm заключается в
выполнении анимации подобъектных выборок и сохранения трансформаций
элемента как редактируемых действий с возможностью анимации.
В случае присвоения модификатора XForm происходит немедленный
переход в его подобъектный режим гизмо. Это не должно быть
неожиданностью, поскольку цель XForm заключается во взаимодействии с
трансформациями Move, Rotate и Scale. При работе с целым объектом
результат трансформации элемента XForm идентичен стандартной
трансформации. Однако трансформация вершин, а не определения
объекта, весьма отличается. Это означает, что независимо от того,
насколь сильно вы поворачиваете объект, локальная ось сохраняет
постоянную ориентацию. При перемещении гизмо XForm производится
перемещение вершин объекта, а точка вращения объекта остается
неподвижной. При масштабировании элемента XForm вы масштабируете
вершины, а дорожки Scale объекта не затрагиваются. Поскольку
локальные оси не изменяются, то граничная ориентация коробки
(видимая в режиме отображения Box) также не изменяется.
ПРИМЕЧАНИЕ
Модификатор XForm - это не то же самое, что команда Reset-XForm
в 3DS для DOS, которая устанавливает систему координат Local в World
в соответствии с текущей ориентацией объекта. Модификатор XForm
можно использовать для получения подобного результата, и 3DS МАХ
выполняет данное действие автоматически при помощи, утилиты Reset
Центр гизмо XForm действует как точка вращения гизмо. При
манипулировании гизмо у вас нет готового доступа к точке вращения
объекта (если вы не установили систему координат в Pick, не выбрали
объект и не использовали центр координат трансформации). Как и в
случае большинства модификаторов, для воздействия на весь объект
центр помещается в точку вращения. Если установлена подобъектная
выборка, центр гизмо помещается в центр выборки.
Модификатор XForm исключительно эффективен в сочетании с
модификаторами Volume Select. В таком случае Volume Select
определяет выборку, а XForm воздействует на нее, предоставляя
возможность моделировать и выполнять анимацию дискретных частей
модели, в том числе и отдельных вершин. В случае использования
лоскутной или сплайновой модели метод Volume Select не работает. В
таких случаях для подобъектной выборки следует применить модификатор
EditPatch или EditSpline. Помните, что данные модификатора! приводят
к значительным затратам и в них необходимо выполнять абсолютный
минимум редактирования. Используемые при определении выборок для
модификаторов XForm, они в идеале должны определять только выборку и
ничего более.
ПРИМЕЧАНИЕ
Модификатор XForm следует применять в случае, когда выполнена
модификация трансформации, к которой требуется вернуться или
выполнить с ней анимацию. Подобъектные трансформации, в которых вы
уверены и хотите сделать постоянными, должны производиться в
модификаторах Edit.
Анимация модификации XForm в точности похожа на анимацию любого
другого гизмо. В отличии от модификатора Edit, активную выборку в
стеке ниже XForm можно изменить, равно как и то, что модифицируется.
Подобным способом допустимо определить трансформацию (масштаба,
например), вернуться на предыдущий Volume Select, изменить выборку и
проследить, как результирующий масштаб обновляется динамически с
изменением выборки. Поместите модификатор Smooth в конец стека (в
режиме AutoSmooth) и вы увидите изменение сглаживания.
Анимацией подобъектных выборок можно управлять других объектов за
счет применения модификатора Linked XForm. Linked XForm работает в
точности как модификатор XForm, за исключением того, что "гизмо",
который вы перемещаете, вращаете или масштабируете, является другим
выбранным объектом. Linked XForm предоставляет возможность
выполнения анимации объекта с базовой скелетной структурой
(underlying bone structure). В главе 16, "Построение систем",
показано, как Linked XForm используется именно для этих целей,
применяясь к системам Bones.
Модификаторы поверхности
Класс модификаторов поверхности, который на самом деле является
подмножеством массивного модификатора EditMesh, обеспечен для
выполнения базовых назначений без существенного перерасхода RAM. Все
эти модификаторы (за исключением UVW Map) оперируют только с гранями
и преобразуют лоскутные объекты и замкнутые сплайны в каркасы так,
чтобы можно было настраивать свойства поверхностей (граней) каркаса.
Модификаторы поверхности концептуально просты и действуют на
активную выборку граней в конвейере истории редактирования. Если
активная выборка содержит только вершины или ребра, подобъек-тная
выборка игнорируется и модификатор поверхности оказывает действие на
весь объект.
На практике данные модификаторы обычно действуют на весь объект
или на выборки граней, определенные модификатором Volume Select. Для
определения достаточно нерегулярных выборок иногда применяется
EditMesh. Он оказывается полезным, когда нужно иметь четкое
разделение между выборкой и эффектом. Конечно, получаемую гибкость
следует сопоставить со стоимостью добавления модификатора EditMesh.
Применение EditMesh для выборок устареет по мере появления других
модификаторов выборок.
Модификатор Normal
Модификатор Normal обеспечивает возможности
переключения нормалей граней модификатора EditMesh, за исключением
того, что Normal не может физически отображать нормали в виде
направленных линий.
Модификатор Normal идеально подходит для ситуаций, когда
требуется переключить направление поверхности, но необходимо
избежать накладных расходов или временных задержек, возникающих при
работе с EditMesh. Полеты внутри объекта являются распространенной
ситуацией, при которой необходимо быстро изменить нормали. К
сожалению, данное действие все еще надо делать вручную, поскольку с
модификатором Normal нельзя выполнить анимацию.
Опция Unify Normals унифицирует нормали активной выборки
способом, похожим на работу EditMesh. Для выборок подобъектов данную
опцию следует использовать очень внимательно, поскольку функция
считает, что модель замкнута и готова для унификации.
Опция Flip Normals просто реверсирует нормали активной выборки и
применяется более часто. В отличие от Unify, Flip полностью надежна
для применения с выборками подобъектов.
Модификатор Smooth
Модификатор Smooth обеспечивает возможность
присвоения групп сглаживания модификатора EditMesh. В отличие от
EditMesh, со Smooth можно выполнять анимацию, что является его
главным достоинством. Посредством Smooth можно динамически
настраивать сглаживание модели по мере того, как она изменяет форму.
На практике последнее похоже на опцию "Morph Smoothing" в 3DS для
DOS, за исключением того, что модификатор более универсален, может
работать с выделениями и настраивать пороговый угол AutoSmooth.
Модификатор Smooth идеально подходит для размещения в конце стека.
Модификатор Smooth начинает с очистки всех групп сглаживания,
присвоенных в активной выборке. Он предполагает, что вы хотите
присвоить или очистить сглаживание и поскольку выборка граней не
является частью данного модификатора, то сохранение групп
сглаживания доставило бы больше неприятностей, чем их очистка. После
очистки имеется опция как для присвоения номера группы сглаживания,
так и для использования AutoSmooth.
При установленной опции AutoSmooth активная выборка сглаживается
в соответствии с сопутствующим пороговым значением, как описано в
главе 12 в разделе "Угловой порог". Модификатор оценивает переданную
ему поверхность и динамически настраивает назначения групп
сглаживания так, как диктует порог. Это предоставляет возможность
вернуться по стеку назад, изменить модель и увидеть результаты
динамического применения AutoSmooth - то, что невозможно с
модификатором EditMesh.
Когда AutoSmooth включена, сетка из 32 кнопок групп сглаживания
заблокирована и не работает. Если AutoSmooth отключена, активной
выборке можно присвоить конкретную группу. Назначение номера группы
сглаживания является явным действием и выполнить его анимацию
нельзя. Хотя с EditMesh принято делать несколько назначений групп
сглаживания, но с модификатором Smooth очень редко присваивается
более одной группы в одной и той же выборке. Присваивание одной
группы заставляет выделение сглаживать себя, тогда как назначение
других групп имеет эффект только если вы пытаетесь сравнить группы,
назначенные смежным, склеенным граням.
Модификатор Material
Модификатор Material обеспечивает возможность
присвоения ID материала модификатора EditMesh. В отличие от явного
назначения, производимого в EditMesh, с назначенным Material ID
можно реально выполнить анимацию. Поскольку ID материала являются
целыми числами, изменение материалов происходит неравномерно. При
выполнении анимации назначений Material ID следует проанализировать
их появления как кривой функции в Track View и настроить кривую так,
чтобы материалы изменялись предсказуемым образом.
Модификатор UVW Map
Модификатор UVW Map присваивает координаты отображения активной
выборки граней или лоскутов в стеке. Для всех объектов выборки
вершин и ребер игнорируются и весь объект рассматривается как
выборка граней или лоскутов. Данный модификатор предоставляет
возможность комбинирования многочисленных координат отображения
различных типов в разных положениях в истории редактирования
объекта. Наиболее часто это делается тогда, когда объект изображает
свою геометрию в ориентациях и конфигурациях, наиболее удобных для
назначений отображения. Благодаря тесной связи с назначениями
материала UVW Modifier детально описан в главе 21, "Материалы и
текстуры".
СОВЕТ
Для постепенного перехода от материала к материалу вместо
выполнения анимации Material ID используйте анимированный материал
Blend или тип карты Mask или Mix.
Содержание
