что такое полигональное моделирование
Полигональное моделирование в 3Ds Max
Полигональное моделирование — распространенный и гибкий способ создания 3D-модели. Благодаря ему в программе 3D Studio Max (3Ds Max) вы сможете создать практически любой объект интерьера или экстерьера. В статье подробнее разберем принцип метода и рассмотрим основные инструменты, которыми должен владеть визуализатор.
Что такое полигональное моделирование
Полигональное моделирование — это способ построения трехмерного объекта в условиях полигональной сетки. Сетка представляет собой сумму одинаковых полигонов-многоугольников, из которых формируется база для будущего объекта.
Полигональное моделирование в 3Ds Max осуществляется при помощи модификатора Edit Poly. Это многофункциональный инструмент, позволяющий совершать разные операции. Трехмерное тело конвертируется в Edit Poly (режим редактирования) и превращается в плоскость, состоящую из ребер, точек, граней. Перечисленные компоненты можно изменять любым доступным образом: передвигать, выдавливать, вытягивать в длину или ширину, масштабировать, вращать, удалять, объединять в группы. Так первоначальное объемное тело может принять совершенно новый вид, стать абстрактным или реалистичным.
Вершины объекта свободно двигаются в любом направлении, иногда поверхности перекрещиваются между собой. Зачастую привязки к реальным единицам измерения нет, ориентироваться приходится на свою интуицию и глазомер. Это творческий, почти ювелирный процесс: иногда приходится выполнить тысячи кликов мышью, чтобы добиться желаемого результата.
Чтобы понять принципы полигонального моделирования, рекомендуем разобраться с базовыми понятиями:
Эффективнее применить моделирование с помощью полигонов, когда:
Невозможно полноценно освоить «3Д Макс» без изучения полигонального моделирования. Это первый и основной способ проектирования объектов людей, животных, автомобилей и целых архитектурных сооружений. На нашем курсе по 3D-моделированию и архитектурной визуализации мы подробно рассказываем о работе с полигонами. В процессе обучения вы сможете применить полученные знания в своем индивидуальном проекте.
Работа с полигонами
Полигональное моделирование разделяется на три типа:
Перед тем как приступить к непосредственно манипуляциям с полигонами, конвертируйте текущий объект в режим editable poly. Для этого кликните ПКМ в окошке проекции, далее в выпадающем меню выберите команду Convert to Editable Poly.
Во вкладке Selection предстоит выбрать подобъекты, которые необходимо видоизменять. Для каждого трехмерного тела существует пять уровней:
Каждому подобъекту соответствует цифра на клавиатуре от 1 до 5. Горячая клавиша пригодится для быстрого переключения между уровнями. Набор функций и параметры различаются в зависимости от уровня.
Точки, ребра и целые полигоны можно вращать, масштабировать и двигать в желаемом направлении. Так вы шаг за шагом придадите объекту нужную форму. Все инструменты для взаимодействия с подобъектами находятся на командной панели Main Toolbar. Удаление целых полигонов осуществляется при помощи клавиши Delete. Ребра проще всего удалить кнопкой Backspace. Нажатая клавиша Shift позволяет копировать полигоны целиком, создавать новые.
Обзор инструментов
После конвертации объекта в режим полигонов откроется перечень основных инструментов:
Полигональные фигуры, модели, схемы, развёртки, программа создания из бумаги, металла и пластика масок и скульптур
Каждый начинающий моделист, будь то взрослый или ребёнок, должен изучить и запомнить основы работы с бумагой. От этих элементарных знаний зависит качество создаваемых полигональных фигур и скульптур. Всем следующим приёмам нужно учить детей с малого возраста, чтобы в повседневном упражнении они уже делали это не задумываясь, а в результате модели будут получаться с легкостью. Я попробую раскрыть особенности и тонкости обучения, проектирования и создания разверток для трёхмерных фигур, а также сборки и склеивания низкополигональных моделей.
Существуют три разновидности, но наша задача найти отличия. High poly или высокополигональное моделирование, подразумевает создание объекта с большим числом полигонов( эффект сглаживания),или если сказать по другому—точной его копии. low poly, в переводе низкополигональное моделирование, используется для создания фигуры с небольшим числом полигонов, что придает некий лофт(грубость) модели. Обычно, для экономии ресурсов, когда не требуется высокая детализация, а так же для создания иллюстраций, которые набирают большую популярность в последнее время.
Полигональное моделирование из бумаги
Позволяет визуализировать объект с помощью специальной сетки. Оно появилось в то время, когда для определения местонахождения точки необходимо было вручную вводить её координаты по осям X, Y, Z. Если три точки координат задать как вершины и соединить их ребрами, то получится треугольник, который в 3d моделировании называют полигоном. Как правило, он имеет свою текстуру и цвет, а если объединять несколько,то получится модель. Вместе, они составляют сетку или объект.
Для того, чтобы края модели не имели граненого вида, необходимо, чтобы они были малого размера, а поверхность состояла из маленьких плоскостей. Если предполагается точное моделирование, либо в дальнейшем увеличение его изображения, то необходимо строить модель с большим количеством граней, хотя, если на модель смотреть издали без приближения, достаточно будет небольшого количества. Это и есть полигональное моделирование. Сетка состоит из под объектов и может состоять из огромного количества одинаковых ячеек:
Что бы создать 3D модель необходимо работать (с частями) подобъектами. Объединяем и делим, меняем их форму и размер, вращаем, а также применять другие операции, которые позволяются в специализированном программном обеспечении.
Набор программ для создания и 3D-развертки
Естественно, чтобы получить желаемую фигуру пригодятся специальные программы. Я расскажу о самых актуальных и незамысловатых. Они могут помочь превратить некоторые идеи в красивые творения и прототипы, которые можно использовать в самых разных дизайнерских ноу хау. Эти редакторы доступны для изучения, освоить их сумеют даже новички за короткий промежуток времени. Использование ПО позволило на огромную ступень повысить уровень кинематографа компьютерных игр, дизайна интерьера, архитектурных и скульптурных решений. Выбор оптимального программного обеспечения часто бывает трудным, так как непросто найти подобрать всё в одном, что бы весь необходимый функционал был в одном месте.
Совокупность граней, из которых будет состоять оболочка изделия, являются сеткой. Изготовление несложное, поскольку они имеют четко определяемые внешнюю и внутреннюю область, и поэтому дополнительных параметров и вычислений не понадобится. Но этот способ требует терпения и усидчивости, потому что необходима сосредоточенность, активная мозговая деятельность и тысячи кликов мышкой. Будьте внимательны, даже маленькие погрешности способны испортить процесс.
Pepakura Designer
Умеет работать со множеством форматов 3D моделей, например 3DS, DXF, MQO, LWO. Список можно просмотреть на официальной странице программы, думаю это сделать не сложно.
Как правило такой набор или развертку бородатого воина вы не скачаете в бесплатном доступе. Есть множество профессиональных распечаток, но их можно только приобрести за символическую плату к примеру на площадке Etsy.
Папекура Дизайнер создаёт и редактирует 3D заготовки. Чертеж-выкройку развернутую, которую затем можно вывести на печать в нужном масштабе, вырезать и склеить. Конечно, такой подход подразумевает изрядную работу, но выбирать не приходится — более дешёвого и доступного метода “материализации виртуальных объектов” еще не придумано. Pepakura Designer поддерживает различные форматы 3D моделей созданных в программах 3Dstudio, Lightwave, AutoCad и др. Программа создает развертку 3-х мерного изображения для последующей печати на принтере. Она выдаст рисунок с готовыми местами для склеивания и вырезания.
Pepakura Viewer
Менее мощный инструмент может только просматривать работы, не имея возможности изменять их. Помимо этой прямой функции, вы можете увеличивать, уменьшать, крутить, вертеть, выставлять углы и делать прочие безобидные махинации. Это всё, что потребуется для успешной склейки.
Делаем модели из бумаги, пепакура для развёртки
На примере кота мы видим, как выглядят схемы и развёртки полигональных фигур. Это также может быть собака, мышка, или другое животное. Для того что бы всё получилось нужен хороший качественный набор в pdf. Как правило бесплатные имеют дефекты, так как создавались новичками, профи уже требуют цену за свой труд.
Натуральный кот и шикарный олень из бумаги. Скульптура в мини-размере для украшения интерьера.
Дизайнерский loft черно-золотой бык в декоре стены. Если вы создаёте крупные фигуры розового слона или большую голову лося вам нужен плотный картон для моделирования.
Черно-белый набор смешных человечков из картона и сложная модель Хаски.
Полигональная фигура их методы и способы построения
Предусмотрено три основных способа построения визуализации.
Необходимый набор для сборки, схемы и развертки полигональной фигуры
Позаботьтесь о хорошем, удобном столе и стуле, нужно, что освещение падало из-за левого плеча, используйте настольную лампу. Чтобы не выпачкать стол клеем застелите его плёнкой или положите лист стекла с зашлифованными краями, чтобы не порезаться. Чтобы научиться складывать базовые изделия, вам понадобятся простые приспособления вроде ножниц, канцелярского ножа, клея ПВА и кисточки для его нанесения.
Отдайте предпочтение строительному клею ПВА — из всех разновидностей у него наиболее густая консистенция, он не портит бумагу, делая её мокрой и вязкой, как обычный. Используются разные виды — от папиросной до обычного картона. Новичкам советуют начинать с акварельной, в 200 грамм на м2 для крупных элементов и чертёжной разновидности 140-160 грамм – при разработке мелких частей.
Бумага для паперкрафта и клей для бумажных моделей
Основным материалом для создания является, естественно, обычная бумага, но так как она не сильно надёжная и хрупкая, советуем обратить внимание на полукартон, либо же обыкновенный картон. Детали из него более крепкие и придают готовому творению износостойкость.
Удивительный кит с подсветкой—эксклюзивный ночник в спальне вашего ребёнка
У каждого мастера имеются свои секреты, вот и мы хотим поделиться с вами открытием.
Но также неплохой связующий предмет для элементов – клеевой раствор. Выбирайте вариант, который удобнее.
Модель из бумаги
Рабочий процесс создания проходит в несколько простых этапов. Перед началом процесса мастер определяется, какую фигурку он хочет сконструировать. На самом деле, можно смастерить практически любое изделие, но бумажное моделирование чаще предполагает такие варианты:
Бумага для моделирования—основной рабочий материал. Следует уделить особое внимание её качеству! Для начального творчества лучше всего использовать обыкновенные листы формата А4, они имеют хорошее качество и является самой белоснежной по отношению к другим маркам. Плотность – 80 г/м. Советую приобретать специальную, для черчения.
Создание макета
Многие укрепляют эпоксидкой или красят краской. Я не рекомендую, потому что лучше взять качественную бумагу и собрать аккуратно, чем некачественно нанести краску из-за чего сгладятся грани, что придаёт грубости. К тому же модели не требуют особой прочности, так как приспособлены для украшения стен. Они собираются из предварительно вырезанных и согнутых деталей. Развертки необходимо распечатывать на бумаге 170—200 г/м². Это сделает её устойчивой.
группа заготовок на рабочем столе
При вырезании каждой детали обязательно нумеровать каждую. Для сгибов используйте линейку. Чтобы придать детали округлость, оберните её вокруг карандаша. От силы скручивания зависит сама форма. Тот же способ используйте для кривых поверхностей.
Сборка: особенности процесса
Для жёсткости деталь по сгибам и пустоты внутри заполняем монтажной пеной, но без фанатизма, чтобы она при расширении не деформировала внешний вид.
Видео-урок “Низкополигональные модели”
Арт-голова оленя станет чудесной маской на маскарад, либо вечеринку.
Сказочный декор для фотостудии.
Полигональная модель и основные рекомендации
Предпочтение отдаем геометрическим фигурам из четырехугольников. Проще в деформации, что позволит сэкономить время,не проводя ненужных манипуляций. Треугольники применяем как можно меньше. Также не стоит использовать сложные геометрические фигуры, с большим количеством ребер и углов, это может привести к деформации текстуры.
Советуем визуализировать только необходимые элементы, построение дополнительных конструкций усложняет, если это мелкие детали, их можно делать, используя текстуры. Эта техника рассчитана на создание объектов с точными формами и чёткими контурами. Маленькие грани строят целостное, они имеют цвет и форму. Указанный способ котируется в промышленном дизайне.
Полигональные изделия из металла или пластика
Множество интересных идей можно воплотить из такого “сурового” материала, как металл или пластмассы. Такие изделия – арт-объекты, они станут великолепным украшением фотозоны, ресторана, дачного участка, коттеджного посёлка, либо парка. Внешний вид фигур ограничен только бюджетом и фантазией заказчика.
Полигональная пантера с эфектом сглаживания.
Лошадь из стеклопластика.
Ben Foster Sculpture
Полигональные фигуры в интерьере и креативные дизайнерские идеи
Практически всеми возможными фигурами можно украшать детскую спальню, офис, спальню, кухню. От вашей фантазии зависит масштаб конструкции, стоит начать с небольших фигур что бы потренитроватся и понять какие недостатки вылезут и после этого приступать к моделям с человеческий рост и выше.
loft papercraft для дома
полигональная фигура в интерьере
Настенная скульптура – бык.
Заяц – отличное дополнение к пасхальной корзинке.
Низкополигональные миры
Наверное, все уже слышали о подобного рода иллюстрациях. В процессе создания объёмного 3D-изделия, она формируется при помощи полигонов. Чем их численность выше, тем реалистичнее будет вид. Раньше всегда ценилась высокая степень проработки изображений и мастера стремились к высокому числу полигонов, заготовки с низким числом были лишь набросками, считались незаконченной работой.
Mat Szulik—удивительный художник и необычайной красоты миры
французская улица, кофейня и дама в шляпе
Christripes
Vitaliy Prusakov
Kirill Kodochigov
Jona Dinges
Для сборки сурового викинга с топором потребуется неделя усидчивости, не меньше.
Paul DOUARD
Gareth David
Jeremiah Shaw
Пример того как можно сочетая два цвета (серый и зелёный) и три простые фигуры дерево, трава и камень создать низкополигональный шедевр, причем масштаб зависит только от вашего воображения и возможностей.
Видео мастер класс создание развертки полигональных фигур
Введение в полигональное моделирование 3ds Max
Полигональное моделирование – это очень гибкий способ моделирования в программе 3ds Max. Да, существует множество модификаторов с кучей изменяемых параметров, есть множество скриптов и плагинов, которые значительно упрощают и ускоряют работу. Но едва ли они могут то, что не может самое обычное редактирование полигонов вручную. Да, такой способ может быть дольше и сложнее. Но если вы разберетесь с полигональным моделированием, то вы сможете создать все, что пожелаете. А разные инструменты программы лишь ускорят и облегчат вашу работу.
1. Что такое полигон?
Полигон (Polygon) – это минимальная поверхность для визуализации. Это основная часть любого объекта, которая, прежде всего, образует его форму и формирует сетку. Полигоны создаются на основе точек и ребер, которые ограничивают данную плоскость.
Полигон в свою очередь состоит из нескольких элементов: точки (Vertex), ребра (Edge), фейсы (Face) и нормали (Normal).
Normal – это перпендикуляр к поверхности полигона, определяющий его лицевую сторону. Так же нормаль необходима для корректного наложения текстуры и расчета отражений при рендере. Она не отображается, но на картинке она совпадает с синей осью Z. Увидеть и изменить их можно, если применить модификатор Edit Normals
2. Взаимодействия с полигонами и их составляющими.
Для начала необходимо применить к объекту модификатор Edit Poly. Для этого нужно перейти на вкладку Modify – Modifier List – Edit Poly. Я рекомендую использовать именно его, потому что при желании его свободно можно удалить со всеми внесенными изменениями. Если вы превратите объект в Editable Poly, то вернуть объект к начальному виду будет сложнее.
Для того, чтобы выбирать подобъекты, необходимо включить редактирование точек (Vertex), ребер (Edge), краев (Border), полигонов (Polygons) или элементов (Elements) в разделе Selection. После этого понадобится только нажать на те подобъекты, которые нужно менять.
Точкой, ребром и целым полигоном можно управлять с помощью стандартных инструментов передвижения, вращения и масштабирования. Эти инструменты можно найти на панели Main Toolbar. Это самый базовый способ придания формы и формирования целого объекта.
Взаимодействие с точками немного отличается в зависимости от того, сколько точек выделено. Если выделена одна точка, то ее можно только двигать. Другие инструменты эффекта не дадут. К другим типов редактирования это не относится.
Если выделено две и более точек, то их можно перемещать все вместе, а также вращать и масштабировать вокруг их общего центра. Все то же самое справедливо и для остальных типов редактирования.
Удалить полигоны можно клавишей Delete. Точки и ребра лучше удалять клавишей Backspace.
Так же стоит сказать об одном очень удобном способе создания формы с помощью клавиши Shift. С помощью это клавиши легко копировать объекты. Так же копировать можно и полигоны. Но если попытаться скопировать так край (Border), то он вытянется вместе с новыми полигонами. Используя инструменты передвижения, вращения и масштабирования с зажатой клавишей Shift, можно создать практически любую форму даже из одного полигона.
3. Краткий обзор самых нужных инструментов.
Перемещение, вращение и масштабирование открывает много возможностей для моделирования, но для полноценной работы этого мало. Поэтому ниже вы увидите 5 крайне важных инструментов, которые позволят свободно смоделировать любую форму.
Этот инструмент позволяет создавать новые ребра между уже существующими ребрами или точками. С его помощью очень удобно создавать новые полигоны или исправлять существующую сетку. Находится он в разделе Ribbon – Edit или Edit Poly – Edit Geometry для всех типов редактирования.
Он позволяет «выдавливать» полигоны, создавая при этом новые. Этот инструмент очень хорош для быстрого наращивания новой формы. Находится он в разделе Ribbon – Edit или Edit Poly – Edit Vertices/Edges/Borders/Polygons. Выдавливать можно во всех типах редактирования, кроме Elements. Делать это можно «на глаз» или по единицам измерения в разделе Extrude Settings. Сначала выбираете элементы, которые хотите выдавить, а затем просто меняете параметры. Параметры для разных типов редактирования немного отличаются.
С его помощью можно «сварить» между собой две или более точек, превратив в одну. Большим плюсом инструмента является то, что он может объединять точки разных элементов одного объекта, превращая две половины в одну полную часть. Для доступа к инструменту нужно выбрать Vertex – Edit Vertices/Edges – Weld/Weld Settings. Weld имеет всего один параметр, представляющий собой расстояние, на котором будут объединяться все выбранные точки. Число точек до сварки и после показаны в значениях Before и After.
Инструмент для быстрого соединения ребер или полигонов новыми полигонами. Это очень хороший инструмент закрытия пробелов в геометрии, но имеет недостаток. Bridge строит полигоны по прямой, поэтому, если топология сложнее, придется поправлять сетку вручную. Найти его можно в разделе Ribbon – Edges/Borders/Polygons или Edit Poly – Edit Edges/Borders/Polygons.
У этого инструмента, в отличие от остальных, довольно много настроек, которые можно долго описывать, поэтому советую поэкспериментировать.
Инструмент для присоединения новых объектов к уже имеющемуся. Если вам нужна сфера, зачем ее моделировать самостоятельно, если можно просто присоединить? Это позволит редактировать совместно два объекта и создавать сложные формы. Находится Attach в разделе Ribbon – Geometry или Edit Poly – Geometry. Присоединять можно независимо от типа редактирования.
Больше методов объединения можно найти тут «Как объединить объекты в 3ds max»
В этой статье описаны лишь основные инструменты, которые позволят заниматься полигональным моделированием. Ни в коем случае нельзя останавливаться на описанном. Надо пробовать, испытывать и узнавать новые инструменты. Чем больше функций вы будете знать, тем более эффективно вы сможете организовать свою работу.