|
Начнем с манипуляции вершинами,
поскольку это основной и часто наиболее
подходящий элемент управления каркасом.
Подавляющее большинство операций 3DS МАХ
(и операций компьютерной графики)
манипулирует вершинами с гранями,
которые просто размещаются вдоль них.
Грани, которые совместно используют
вершины, всегда манипулируются
вершинами. Каждый раз при создании или
клонировании каркаса вершины также
создаются, поскольку при помощи них
определяются грани.
Трансформация вершин очень напоминает
перемещение, вращение и масштабирование
граней или ребер. Причина такого
сходства заключается в том, что
редактирование каркаса всегда влияет на
расположение вершин. При редактировании
каркаса в 3DS МАХ выполняется
манипуляция вершинами - не гранями,
элементами или ребрами. Грани и ребра,
из которых состоит каркас, следуют вдоль
него к новым положениям, заданными
вершинами. При масштабировании элемента
происходит масштабирование положения его
вершин. При вращении граней выполняется
вращение положений вершин, и грани
изменяют ориентацию на основе новых
положений вершин. Учитывайте последнее
при выполнении любой операции
редактирования каркаса или любой
связанной с этим модификации, чтобы
сделать результаты более предсказуемыми
и очевидными.
Основы понятия уровня вершин
При входе на уровень выборки Vertex
(вершина) все вершины отображаются в
виде крестов . В отличие от граней
вершины отображаются даже в том случае,
если они расположены на частях каркаса,
нормали к граням которых указывают в
направлении от вас. В этот момент каждая
создаваемая выборка состоит из вершин, и
на них влияют только трансформации. Как
и обычно, настройка вершин подтягивает
грани, созданные на них.
Изолированные и уединенные вершины
обычно существуют только по одной
причине - для создания на них граней.
Изолированные вершины редко служат для
других целей. Вершины сами по себе
никогда не определяют каркас и не могут
быть визуализированы независимо. При
удалении граней 3DS МАХ запрашивает,
требуется ли одновременно удалить
висячие вершины. Если на этих вершинах в
будущем не планируется создавать новые
грани, ответом всегда должно быть "да".
Выбор вершин
Выбор вершин очень прост, поскольку
опции окна и пересечения не применяются.
Щелчок на вершине выбирает ее. Выборка
области (прямоугольной, круговой или в
виде изгороди), которая охватывает
вершину, также ее выбирает. Как обычно,
нажатие клавиши Ctrl позволяет
производить добавления к выборке, а
нажатие клавиши Alt вычитает выборку.
Чаще всего будет использоваться выборка
области и удаление паразитных вершин
посредством другой области или
селективных щелчков.
Скрытие вершин
Скрытие вершин является методом
предохранения их от случайного
редактирования. Скрытые вершины скрывают
свои крестики отображения, но не
скрывают каркаса, который определяют.
После скрытия вершины выбирать нельзя и
на них не будут оказывать влияние
никакие действия. В таком состоянии
вершины очень напоминают неподвижные
объекты. Скрытие вершин является весьма
ценным инструментом, если необходимо
сохранить определенную область каркаса,
но модифицировать другие части - в
особенности те, которые расположены
близко к скрытым вершинам. Скрытые
вершины можно также использовать для
изолирования областей каркаса от
операций на уровне граней. На скрытых
вершинах нельзя построить грани и они не
учитываются при выборках граней с
использованием опции By-Vertex (при
помощи вершин).
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
При скрытии выборки вершин они
по-прежнему учитываются в активной
выборке и могут быть случайно удалены
или при нажатии на пробел с целью
блокировки - трансформированы. В целях
безопасности лучше выполнить Select None
(не выбирать ничего) или щелкнуть в
видовом окне для опустошения выборки
после скрытия вершин, чтобы на них по
ошибке не оказывалось влияние.
Бывает, что вершины трудно увидеть из-за
их размера. Перед выбором вершин для
редактирования неплохо выполнить Select
None для обеспечения того, чтобы выборка
была только тем, что вы предполагаете.
Поскольку выборки передаются вверх по
стеку, легко забыть о более ранней
выборке, которая в настоящий момент
активна, в особенности в том случае,
если выборка была установлена
посредством модификатора, примененного
гораздо раньше.
Трансформация вершин
Трансформации Move, Rotate и Scale в
линейке инструментов являются основными
методами манипуляции вершинами..
Возможность редактирования каркасов на
уровне вершин обладает достаточной
мощью. При манипуляции положением вершин
происходит притягивание, растяжение и
масштабирование построенных на них
граней. Основной секрет эффективной
манипуляции вершинами состоит в выборе
корректных вершин для редактирования и
оставлении других в стороне.
Несмотря на то, что вершины можно
редактировать индивидуально, большая
часть редактирования вершин выполняется
при помощи выборок. Передача одиночных
вершин вверх по стеку в качестве
активной выборки редко оказывает (если
вообще оказывает) большой эффект. Для
получения какого-либо эффекта при
вращении или масштабировании одиночной
вершины следует использовать центр
системы координат. В противном случае
выполняется вращение и масштабирование
вокруг самой вершины и ничего не
происходит.
Масштабирование цилиндра для превращения
его в гантелю
Широко используемая практика заключается
в определении ЗD-примитивов и путем
редактирования вершин превращении их в
совершенно другие объекты. В приведенном
ниже упражнении задается базовый цилиндр
и за счет редактирования всего
нескольких вершин превращается в гантелю,
после чего поверхность совершенствуется
путем присвоения сглаживающих групп.
-
Создайте на основной плоскости
цилиндр с 24 сторонами и 9
сегментами высоты. Радиус этого
цилиндра будет радиусом гантели.
-
Добавьте модификатор EditMesh и
выберите два средних поперечных
сечения вершин (это проще сделать с
помощью прямоугольного окна
выборки).
-
Щелкните на кнопке Non-Uniform Scale,
выберите мировую систему координат,
Selection Center и оси ХиУ.
-
Масштабируйте вершины вниз для
образования центральной ручки
захвата, как показано в первом
видовом окне .
-
Выберите четыре средних поперечных
сечения. Переключитесь на
ограничение по оси Z.
-
Масштабируйте выборку вверх до тех
пор, пока поперечные сечения не
приблизятся к следующим рядам
вершин, что демонстрируется во
втором видовом окне .
-
Выберите верхний и нижний ряды
вершин и масштабируйте их как можно
ближе к следующим рядам вершин, как
это делалось в шаге б и показано в
третьем видовом окне . Теперь
получены два сегмента оболочки рядом
с одним широким сегментом с каждого
конца.
-
Нажмите клавишу Ctrl, чтобы
выполнить добавление к текущей
выборке, и выберите другие вершины
на границе противоположных сегментов
оболочки.
-
Введите ограничения по осям Х и Y и
масштабируйте их вовнутрь до тех
пор, пока они не образуют фаску, что
показано в четвертом видовом окне.
-
Введите ограничение по оси Z и
масштабируйте два средних ряда
вершин до тех пор, пока они не
образуют умеренный наклон на ребрах
гантели, как показано в первом
видовом окне.
-
Переключитесь в режим Shaded.
Верхний вид справа показывает как
странно выглядит гантеля. Это
связано с тем, что цилиндр
начинается с одной сглаживающей
группы вдоль его сторон и
масштабирование вершин приводит к
такому наклону граней, что
сглаживание не имеет смысла.
-
Выйдите из режима Sub-Object,
добавьте в конец стека модификатор
Smooth, отметьте AutoSmooth
(автоматическое сглаживание).
Примите значение по умолчанию,
составляющее 30°. Фаски и стороны
теперь покрываются рябью, поскольку
соседние ряды больше не используют
одинаковую сглаживающую группу.
Вращение вершин
Как показывает следующее упражнение со
сферой, для исследования мощных
эффектов, которые можно получить за счет
манипуляции вершинами, сложная модель не
нужна.
-
Создайте на основной плоскости сферу
с 16 сторонами и добавьте к ней
модификатор EditMesh.
-
В видовом окне вида сбоку выберите
каждый второй ряд (широта),
пропустив верхнюю вершину.
-
Назовите эту выборку "Lat".
-
Начните вторую выборку в видовом
окне Тор, выбирая каждый второй ряд
сферы (широта/меридиан). Это легко
делается с помощью метода выборки
Fence (изгородь) . Отметим, что
весьма интересным эффектом является
то, что аналогичным методом можно
выбирать грани и присваивать
отдельные сглаживающие группы для
достижения эффектов сглаживания.
-
Назовите эту выборку "Long".
-
Щелкните на Rotate, выберите мировую
систему координат, центр выборки и
ось Z.
-
Из выпадающего списка Named
Selection Set выберите "Lat" и
вращайте выборку в любом видовом
окне. Стороны сферы скручиваются в
виде шеврона (кавычки елочки), как
показано в верхних видовых окнах
рисунка 13.5.
-
Выберите "Long" из выпадающего
списка Named Selection Set и
вращайте выборку в любом видовом
окне.
-
Шевронные стороны сферы вращаются
вместе, уменьшая количество сторон
от 16 до 8.Отметим, что хотя выбраны
вершины полюсов, они совпадают с
центром выборки и вращаются на
месте, не оказывая влияния на
каркас. Теперь можно переключаться
между наборами выборок для
совершенствования внешнего вида
шевронов.
Моделирование при помощи Affect Region
Функция Affect Region (влияние на
область) позволяет оказывать влияние на
целую область вершин при гораздо меньшей
выборке или, более часто, при выборке
только одной вершины. В случае отметки
флажка Affect Region каждая выполняемая
трансформация влияет на область вершин,
а не только на выбранные вершины. При
отмеченном флажке Affect Region
фундаментально изменяется метод
редактирования вершин, поскольку теперь
одна вершина ведет себя подобно магниту
и при изменении своего положения в
трансформациях Move, Rotate и Scale
тащит за собой другие.
Affect
Region работает совместно с управляющей
кривой области. Кривая области является
визуализацией результата перемещения
одиночной вершины из плоской сетки.
Щелчок на Edit Curve (отредактировать
кривую) выводит диалог Edit Affect
Region Curve (редактировать кривую
влияния на область). Как можно видеть,
установка Falloff (граница области
затухания) определяет радиус "сферы"
выборки. Внутри этой сферы оказываемое
влияние на каждую вершину соответствует
значениям кривой области.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Режим Affect Region Function (функция
влияния на область) не нарушает
состояния скрытых вершин, но влияет на
каждую вершину внутри радиуса области
затухания.
Влияние кривой области лучше всего
показать на примере одной вершины на
рамочной сетке.Верхние ряды на обеих
рисунках показывают, как форма кривой
области дублируется вытесненными
вершинами. С учетом этого можно
предсказать влияние определяемых кривых
области. Для вытаскивания гладких кривых
посредством Affect Region следует
манипулировать одиночными вершинами или
изолированными гранями и пристально
следить за управляющей кривой области.
Результат редактирования вершин с
помощью Affect Region аналогичен работе
с лоскутами, поскольку перемещение
одиночной вершины во многом подобно
вытягиванию вершины лоскута. Основное
отличие, конечно, заключается в том, что
последующее перемещение вершины не
восстанавливает предыдущего каркаса, в
то время как изменение направления на
противоположное перемещает лоскут.
Опция Ignore Backfacing (игнорировать
заднюю грань) управляет тем, на какие
вершины оказывается влияние внутри
радиуса распада. При выключенной опции
Ignore Backfacing влияние оказывается на
каждую вершину внутри радиуса распада.
Когда эта опция включена (что происходит
по умолчанию), грани, совместно
использующие выбранные вершины,
анализируются на предмет определения
направлений их нормалей. Определяется
усредненная нормаль граней и
сравнивается с нормалью каждой другой
грани в радиусе распада. Если
усредненная нормаль может "видеть"
другие грани (сравниваемый угол меньше
90°), влияние оказывается на вершины,
совместно использующие эти грани.
Вершины, совместно использующие заднюю
грань и видимые грани, считаются
видимыми и на них оказывается влияние.
СОВЕТ
Чтобы полностью убедиться во влиянии
Affect Region, выполните клонирование
одной или двух граней первоначального
каркаса и используйте эти три или четыре
вершины в качестве своего притягивающего
"магнита". Такой процесс позволит точно
понять, какие грани можно видеть при
использовании Ignore Backfacing.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ
Изолированные вершины являются плохим
выбором для Ignore Backfacing, поскольку
у них нет никаких граней, из которых
можно было бы провести нормаль; вместо
этого они используют направление нормали
по умолчанию. Лучшим выбором для Ignore
Backface является изолированная грань.
Если нормали указывают от вас, вершина
"не может" увидеть их грани, и Affect
Region не выбирает их вершин. На грани,
нормали которых находятся "на ребрах"
точно под углом 90°, влияние
оказывается. Первый куб показывает
результаты при выключенной опции Ignore
Backface - смещается каждая вершина,
даже те, которые находятся на дне.
Средний куб показывает результат с
включенной опцией Ignore Backface -
нижние вершины не перемещаются,
поскольку их нельзя увидеть, в то время
как вершины ребер находятся под углом
90° и выбираются. Последний куб имеет
выключенную опцию Ignore Backface, но
перемещает вершину из второго ряда - на
боковые вершины влияния не оказывается,
поскольку теперь они представляют для
вершины заднюю грань.
Поскольку нормаль к грани, используемой
Affect Region, является усреднением,
можно получить поразительные результаты,
если совместно используемые выбранными
вершинами грани имеют различные нормали
(когда вершины выбираются на
противоположных сторонах рамки). В этом
случае усредненная нормаль может не
включать в себя вершины, которые были бы
включены в случае индивидуального выбора
вершин. Если результирующие вершины, на
которые оказывается влияние, сильно
отличаются от того, что требуется, лучше
выполнить клонирование граней из выборки
и использовать для операции эту новую
изолированную выборку. При этом
создается усредненная нормаль, не
включающая в себя дополнительных граней,
которые первоначально образовывались при
безуспешном получении усредненной
нормали.
Во многих ситуациях используется
несколько приблизительных перемещений
или вращении вместо выполнения одного
большого.
Создание вершин
Каждый раз при создании или клонировании
каркаса также создаются вершины,
поскольку они определяют грани. Хотя по
такому методу часто создаются вершины,
необходимые для другого моделирования,
может потребоваться создавать другие
вершины независимо и в точном месте
расположения для образования соединенных
"внахлест" граней.
Вершины нельзя создавать изолировано.
Они должны добавляться к существующему
объекту из модификатора EditMesh. Внутри
EditMesh вершины можно создавать
индивидуально посредством функции Vertex/
Create (вершина/создать) или выполнить
клонирование выборки вершин в виде части
объекта или нового объекта. Клонирование
вершин существующего каркаса является
единственным методом создания
изолированных вершин как объектов.
Функция Vertex/Create устанавливает
режим, при котором каждый щелчок на
экране создает в этом месте вершину на
активной сетке. Создание вершин с
помощью такого метода весьма полезно, в
особенности при использовании объекта
активной сетки и ключей толчков.
Подобный режим позволяет перемещать
активную сетку, не выходя из текущей
команды подобъекта, и создавать уровни
вершин с управляемой высотой.
Использование для вершин существующих
каркасов
Самым большим источником создания вершин
являются существующие каркасы. Грани
каркаса можно либо разрушать путем
удаления и оставления "облака" вершин,
либо выбирать вершины граней и
клонировать их при выполнении
трансформации. Клонированные вершины
оставляют свои грани позади себя и
создают объект без поверхности. При
необходимости клонирования каркаса
вместо этого можно выполнять
клонирование его граней. При
клонировании следует определиться между
выбором или нового объекта, или выбором
изолированных вершин внутри текущего
объекта.
В общем случае необходимо дублировать
существующие вершины каркаса в место, в
котором они смогли бы стать
строительными блоками для другого
каркаса, связанного с первым. При
намерении добавлять вершины к объекту и
необходимости их корреляции с
существующими вершинами клонируйте их в
требуемое место для использования в
качестве исходных. Этот метод обычно
проще в реализации и более точен, чем
тщательное размещение активной сетки для
каждого уровня новых вершин.
ПРИМЕЧАНИЕ
Для клонирования выборки вершин в
определенное место (или любую другую
выборку) активизируйте трансформацию,
нажмите клавишу Shift и выполните
одиночный щелчок на выборке. При этом
выборка клонируется без смещения.
Использование Vertex Create
Vertex
Create (создать вершину) представляет
собой единственный метод создания вершин
"с нуля" и отличается от клонирования.
Создаваемые вершины всегда являются
частью первоначального объекта и обычно
служат строительными блоками для
будущего создания вершин. При создании
вершин происходит определение двух
координат, а третья точка обеспечивается
при помощи активной сетки видового окна.
Это можно перекрыть при использовании
фиксации вершины и ребра.
Vertex
Create хорошо работает при фиксации
вершины и ребра. Установка свойства
фиксации вершины в 1, а всех остальных в
Off (выключено) обеспечивает то, что
фиксация будет происходить только к
вершинам. При использовании 3D Snap
Vertex Create разрешает создавать
проволочный каркас, на котором строятся
перекрывающиеся сетки. В случае 2.5D
Snap создается спроектированный на
активную сетку видового окна шаблон
вершин. Хотя это требуется редко, из
этих спроектированных шаблонов можно
создать сглаженные проекции других
каркасов.
Топология вершин
Работа с вершинами выполняется с помощью
определяющих точек и только это является
единственны способом влияния на
топологию вершин. Помимо всегда
доступного Delete, несколько функций для
вершин являются уникальными, из которых
чаще всего применяется Weld
(объединить).
Объединение вершин
Объединение сплавляет две или более
вершин вместе для образования одной
вершины, перетаскивающей за собой любые
грани, построенные на первоначальных
вершинах. Объединение используется для
связывания отдельных вершин вместе с
целью создания элемента или объединения
граней элемента в более простой каркас.
Функция Weld до сих пор является часто
используемой кнопкой на уровне Vertex, и
посредством нее можно достаточно точно
либо обобщенно выполнить объединение.
ПРИМЕЧАНИЕ
Несмотря на то, что одиночный EditMesh
можно присваивать множеству объектов,
для объединения доступны вершины только
одного объекта, поскольку объединение
вызывает изменение определений объекта.
Если требуется выполнить объединение
объектов, вначале присоедините один
объект к другому.
Хотя координаты отображения могут
выходить за пределы необъединенных
граней, сглаживающие группы подобным
свойством не обладают. Без возможности
выполнения правильного сглаживания
каркас никогда не будет выглядеть
корректно. Ребра, встречающиеся без
совместно использующих их и, таким
образом, объединенных вершин, нельзя
сгладить и при этом всегда образуется
ребро.
Метод Target (цель) из Weld выполняет
переход в режим, в котором нужно выбрать
вершины и перетащить их на целевую
вершину. Курсор определяет вершину, с
которой выполняется объединение, и
изменяется на крестообразный, когда он
находится над вершиной одного и того же
объекта. Целевая вершина определяется
близостью курсора в пикселах экрана. Эта
чувствительность в пикселах фиксирована
и приблизительно равна радиусу в пять
пикселов. Таким образом активное видовое
окно оказывает большое влияние на то,
что объединяется. Работа в ортогональном
видовом окне разрешает объединять
вершины, расположенные (по глубине) на
большом расстоянии друг от друга, что
может оказаться как идеальным, так и
нежелательным. Работа с видом User или
Perspective обычно дает более четкое
понимание о взаимоотношениях межцу
вершинами при объединении. Часто удобно
выбирать вершины на ортогональных видах
и затем объединять с целевой на виде
User или Perspective.
ПРИМЕЧАНИЕ
Weld
Target обычно комбинируется с Edge Turn
(поворот ребра) и Divide для создания
определяющих линий каркаса.
Метод Selected (выбранные) из Weld
анализирует текущую выборку вершин и
использует значение Weld Threshold
(порог объединения) как "строку"
диапазона для прохода по всем выбранным
вершинам. Если любая из вершин попадает
в диапазон порога другой вершины, они
объединяются. Если все вершины не
попадают в диапазоны порога других
вершин, ничего не объединяется и
выводится предупреждение. Места
расположения всех вершин, попадающих в
пределы порога, усредняются для создания
нового расположения результирующей
объединенной вершины. Результирующая
вершина остается выбранной. Из-за
выполнения усреднения мест расположения
объединенные вершины будут перемещаться
до тех пор, пока они не совпадут. Если
требуется объединить только совпадающие
вершины и совершенно не сдвигать
вершины, Weld Threshold необходимо
установить в 0. При очень высоких
порогах Weld Selected функциокально
может оказаться аналогичной Vertex
Collapse (разрушение вершины) для той же
выборки.
На практике Weld Selected регулярно
используется при объединении частей
модели, которые выравниваются с
совпадающими вершинами или имеют
вершины, которые очень близки к этому.
Может быть, эти отдельные элементы,
используемые вместе, являются
результатом булевой операции или взяты
из другой программы, не имеющей
возможности объединения каркасов. В
таких случаях выполнение Select All и
объединение при низком пороге работает
хорошо. Для точного объединения следует
выбирать Weld Target, поскольку в таком
случае можно иметь уверенность в
получении положительных результатов.
Разрушение вершин
Функция Collapse имеет деструктивный
характер, однако весьма полезна. При
щелчке на Collapse текущая выборка
вершин объединяется в одну общую
вершину. Эта вершина располагается в
месте, являющемся усредненным положением
выбранных вершин. Это место совершенно
предсказуемо, если разрушенные вершины
являются копланарными. При отсутствии
копланарности усредненное положение
объединенной вершины обычно вызывает
"выбоину" в поверхности. В отличие от
Face Collapse (разрушить грань) и Edge
Collapse (разрушить ребро) Vertex
Collapse не работает на одиночной
вершине, поскольку там нечего усреднять.
В действительности. Face Collapse и Edge
Collapse являются супермножествами
Vertex Collapse и оказывают влияние
соответственно на две и три вершины.
Разрушение объединяет каждую выбранную
вершину независимо от того, как далеко
друг от друга они находятся, и от того,
что они могут принадлежать отдельным
элементам. Единственный раз, когда
Collapse обрабатывает каждую выборку по
отдельности, является применение
EditMesh к выборке объектов, в которой
каждый объект объединяется отдельно.
Collapse
может использоваться в качестве быстрого
метода объединения элементов вокруг
общей точки. Эта возможность
подчеркивает тот факт, что Collapse
применяется для обнаружения важных точек
конструкции из-за метода, при помощи
которого усредняются отличия. Например,
при разрушении двух вершин можно
установить среднюю точку. Мы не слышали
о создании изолированных вершин для
разрушения с целью поиска подобных
точек. Аналогично этому модификатор
EditMesh можно добавить после того, как
все объекты будут выровнены с
разрушенными вершинами.
Отсоединение вершин
Отсоединение вершин разрывает вершины и
каждую определяемую ими грань из каркаса
в новый объект. Отсоединение вершин
аналогично отсоединению граней за
исключением того, что при отсоединении
вершин имеется большая уверенность в
экстенте каркаса. Грань можно легко
потерять и не выбрать ту, нормаль
которой обращена в направлении от вас.
Имея дело с вершинами, можно иметь
уверенность в том, что определяется весь
каркас.
При необходимости выполнения
отсоединения вершин, а не граней,
необходимо выполнить клонирова-ние
выборки вместо ее отсоединения.
Клонирование осуществляется путем
трансформации (чаще всего Move) и
нажатия клавиши Shift. При этом
создается "облако" вершин без граней.
При клонировании существует опция для
выполнения выборки нового объекта. Если
выборка вершин после клонирования
превращается в новый объект, на нем
нельзя построить грани из
первоначального объекта. Если новый
объект не создается, новые вершины
остаются выбранными с целью манипуляции.
В отличие от отсоединения клонирование
автоматически не предохраняет вершины от
перемещения. Если необходимо обеспечить
неподвижность вершин после клонирования,
разрешите фиксацию, нажмите Shift и
щелкните один раз над выборкой.
Удаление вершин
Удаление вершин является быстрым
способом очистки ненужных участков
каркаса, поскольку больше ничего не
осталось, и работа из-за подсказок может
замедлиться. При удалении вершины также
удаляются все грани, совместно ее
использующие. Например, удаление
центральной вершины наконечника цилиндра
выполняет удаление всего цилиндра. Это
может вызвать удивление, но помните, что
критерием для создания поперечного
сечения граней является охват любой из
их вершин. Как всегда, клавиша Delete
является клавиатурной альтернативой для
функции Delete. |
