|
Как описывалось ранее ,конвейер
геометрии вычисляет объекты путем
первоначальной обработки их параметров
создания, применения всех модификаторов
в порядке, задаваемом стеком, накопления
трансформаций (присвоенных с линейки
инструментов), и, в конце концов,
применения связей с сказителями
пространства (модификаторов мирового
пространства). Это означает, что
трансформации всегда обрабатываются
после применения всех модификаторов. Не
имеет значения когда применять
трансформацию в отношении истории
объекта - трансформация всегда
применяется последней. Результат не
является проблемой при трансляции,
вращении и однородном масштабировании,
но может стать проблемой при
неоднородном масштабировании.
Неоднородное масштабирование
При масштабировании объекта вокруг
только одной или двух его осей, операция
носит название неоднородного
масштабирования (или для краткости
nu-scale), поскольку все три оси имеет
неодинаковый масштаб. Говорят, что
объект "растягивается" или "сжимается" в
одном или двух направлениях, в то время
когда третье направление остается
постоянным.
Применяя неоднородное масштабирование,
следует соблюдать особую осторожность.
Удивительное искажение происходит из-за
того, что трансформации всегда
применяются в конце конвейера после всех
модификаторов. Порядок применения
трансформаций по отношению к
модификаторам не имеет значения -
трансформации всегда применяются после
применения всего стека модификаторов.
Ошибочно думать, что эта операция
трансформации как модификации является
простой. После всего объект постоянно
выглядит искаженным. На самом деле он не
искажается. В компьютерной графике
трансформации известны как аффинные
операции. Такие операции можно применять
к объекту снова и снова, но эффекты
могут всегда оказаться обратными.
Команды, расположенные на линейке
инструментов (Move (перемещать), Rotate
(вращать), Uniform Scale (однородный
масштаб), Non-Uniform Scale
(неоднородный масштаб), Squash
(расплющить) и даже Mirror (зеркально
отобразить)), влияют на то, что известно
как матрица трансформации объекта (или
для краткости ТМ). Результаты этих
команд хранятся в ТМ объекта в виде
положения, вращения и ключей масштаба,
если выполняется анимация. После того,
как сделано соединение, посредством
которого эти операции манипулируют теми
же самыми девятью числами в ТМ, позже
можно изменить результат любой операции
на противоположный.
В то время, как трансформации являются
аффинными операциями, модификаторы
практически всегда являются неаффинными.
Модификаторы обычно искажают объект и
даже могут изменить топологию.
Выполнение второй операции редко
изменяет результат предыдущей операции
на противоположный. 3DS МАХ затеняет
отличия между аффинными и неаффинными
операциями, разрешая регулировать
параметры операции после ее применения и
даже удалять ее из стека. Большинство
программ моделирования не так
снисходительны. После применения
модификатор обычно оказывает
значительное влияние на будущее объекта.
3DS МАХ обеспечивает роскошную
возможность изменять свое решение для
любой операции.
Использование XForm вместо трансформаций
Модификатор XForm используется для
применения эффекта трансформации
(перемещение, вращение или
масштабирование) в качестве модификатора
- это означает, что неоднородное
масштабирование обрабатывается как
модификатор, а не как трансформация на
уровне объекта. Глава 9, "Моделирование
при помощи форм", показывает, что этот
модификатор часто используется как
основной метод для анимации геометрии
подобъектов.
Понятие модификатора XForm простое. Он
создает гизмо, окружающее набор выборок,
и немедленно выполняет переход в режим
Sub-Object. Все регулировки модификатора
XForm выполняются путем
трансформирования гизмо.
XForm
является интересным модификатором,
поскольку кажется, что у него нет
пользовательского интерфейса. Выпадающий
Sub-Object содержит гизмо и центр гизмо.
Других параметров обнаружить нельзя,
поскольку XForm в управлении полностью
опирается на инструменты трансформации в
линейке инструментов. После всего XForm
просто берет трансформации и делает их
частью истории данных. Как и все
модифи-каторы, XForm воздействует на
объекты, к которым применяется, только
тогда, когда является текущим в панели
Modifier. Если режим Sub-Object активен,
трансформации записываются на гизмо и
ведут себя как модификаторы. Если режим
Sub-Object не является активным,
трансформации выполняются обычным
образом. При первом применении XForm он
немедленно входит в режим Sub-Object,
поскольку предполагает, что настройки
необходимо записать в стек.
После этого выполняется такое же
воздействие, какое создает модификатор в
пространстве объекта, и последующие
трансформации на него не влияют - это
важная идея. Существенно то, что если
необходима трансформация для постоянного
воздействия на модель, ее следует
использовать совместно с XForm.
Использование осевых деформаций
Основные геометрические модификаторы
Bend, Taper, Twist, Skew и Stretch
создают то, что в компьютерной графике
известно как осевые деформации. Каждый
из этих модификаторов оказывает влияние
на объекты вдоль их текущих осей.
Поскольку при этом изменяется форма оси
для последующих модификаторов, порядок
применения осевых деформаций оказывает
огромное влияние на результирующую
геометрию.
Все осевые деформации имеют гизмо и
центр, влияющие на их результаты. Гизмо
можно считать модификацией, воплощенной
в виде объекта. Как объект, оно имеет
полную матрицу трансформации и его можно
перемещать, вращать и масштабировать.
Его ориентация определяет на какую ось
объекта (во многих случаях вторичную
ось) распространяется влияние. У осевых
модификаторов часто определены
переключатели X, Y, Z. Эти переключатели
являются быстрыми средствами для
переориентации гизмо, поскольку гизмо
можно вращать для достижения одинаковой
модификации.
СОВЕТ
В то время, как можно вращать гизмо для
дублирования флажков осей X, Y, Z
модификатора, масштаб опций осей
ориентирует гизмо на экстенты объекта
вдоль выбранной оси и быстро
перестраивает центр. Это часто экономит
время и возвращает гизмо с более
подходящей формой, чем при вращении
самого гизмо.
Центр является точкой вращения гизмо и
используется для размещения центра
тяжести эффекта модификатора.
Перемещение центра во многом похоже на
перемещение точки вращения объекта. В
отличие от точки вращения центр
определяет только одну точку и не имеет
набора осей, которые можно вращать или
масштабировать. Центр можно считать
дочерним объектом гизмо, поскольку при
перемещении гизмо центр также
перемещается. Процесс использования
осевых деформаторов и получения
необходимых результатов часто выглядит
следующим образом:
-
Присвойте модификатор.
-
Увеличьте верхнее значение в диалоге
чтобы увидеть ориентацию и
расположение модификатора (в этот
момент величина значения не имеет?
пока не будет получен необходимый
результат).
-
Если направление эффекта не
подходит, выполняйте циклы по
переключателям Axis для обнаружения
правильного направления. И вновь, не
очень беспокойтесь о конечном
результате, поскольку определяется
общее осевое направление
модификатора.
-
Если эффект выполняется в корректной
плоскости, но в ошибочном
направлении, необходимо
отрегулировать параметр Direction
(направление) или изменить знак
первого параметра (например,
положительный на отрицательный).
-
Если в шагах 3 и 4 необходимое
направление не достигается, следует
вращать гизмо для определения
правильной оси. Щелкните на
Sub-Object, выберите Gizmo и
поверните гизмо на 90° так, как это
необходимо, вокруг модифицированной
оси. Помните, что на это вращение
влияет центр текущей трансформации:
Use Pivot Center обеспечивает
вращение вокруг центра гизмо (обычно
наиболее подходящий выбор); Use
Selection Center (использовать центр
выборки) выполняет вращение вокруг
центра модифицируемого объекта (если
модифицируется только один объект);
Use Transform Coordinate System
Center (использовать центр
координатной системы трансформации)
выполняет вращение вокруг центра
координатной системы трансформации.
-
Если расположение эффекта
некорректно, щелкните на Sub-Object,
выберите Center и переместите центр
гизмо в необходимое положение (чаще
всего ограничив перемещение до одной
из осей).
Расположение центра оказывает огромное
влияние на результат модификатора. Это
может привести к мысли, что нужно
вращать гизмо, когда все, что необходимо
сделать, - это переместить модификатор.
Использование изгиба
Модификатор Bend "вращает" вершины
выборки вокруг точки по умолчанию и
вдоль одной оси. Эффект очень похож на
изгибание податливого материала на
жестком цилиндре. Диаметр этого
"цилиндра" изменяется по мере увеличения
угла Bend и перемещения центра. Bend на
360° будет вращать объект до тех пор,
пока тот не образует круг.
Единственным важным параметром для Bend
(и фактически для всех осевых
деформаций) является ось, вокруг которой
выполняется эффект. Если необходимый
эффект происходит на плоскости осей
модификатора, изгиб можно ориентировать
при помощи выбора оси Bend и настройки
угла Directional. При работе с
одиночными объектами или множеством
объектов посредством опции Use Pivot
Points Bend располагает центр своего
гизмо в точке вращения объекта. При
работе с обобщенной выборкой объектов
или подобъектов центр располагается в
центре тяжести ограничивающей рамки
выборки. 3DS МАХ значительно увеличил
полезность Bend. Теперь с дополнительной
возможностью анимации и установки
ограничений эффекта Bend может
определять объекты, которые ранее могли
быть получены только через лофтинг.
Использование Taper
Модификатор Taper (свести на конус)
является параллелью Bend, будучи весьма
гибким и всецелевым инструментом. Taper
основывает свой эффект на центре гизмо с
противоположным масштабированием,
которое выполняется всегда выше и ниже
центра. Центр работает как устойчивое
место, в котором масштабирование не
выполняется. Опция Curve в Тарег
позволяет задавать выпуклости и
вогнутости для того, что иначе было бы
прямым конусом. Тарег является
уникальным среди базовых модификаторов,
поскольку предоставляет опцию для
сведения на конус вдоль любой комбинации
осей.. Этот рисунок также показывает
эффект опции Symmetry, которая
центрирует и выполняет зеркальное
отображение вокруг оси процедуры
сведения на конус. Отметим, что
поскольку точка вращения Teapot
расположена на его основании, изменение
опции Symmetry для основной оси Z не
оказывает эффекта.
Команда Тарег становится особенно
полезной при использовании вместе с
пределами Отметим, что стек истории
включает только Тарег и не содержит
модификаторов EditMesh или VolSelect.
Поэтому модель является достаточно
эффективной. Поскольку все модификаторы
применялись на уровне объекта, можно
свободно модифицировать любой из
параметров Tube без неблагоприятного
влияния на модель, что разрешает
регулировать сегментацию в любое время.
После этого в сцену легко включать
модели с различной сложностью.
Использование Skew
Модификатор Skew (перекос) является в
меньшей степени осевым модификатором, но
создает больший эффект масштабирования.
Skew масштабирует выборку в
противоположных направлениях на основе
расположения центра гизмо. Центр
работает как стабильное место, в котором
перекос не происходит.
Skew
влияет на геометрию выборки при помощи
"растяжения" или "скольжения" вдоль
одной из осей мест расположения вершин
каркаса. Направление перекоса
определяется параметром Direction и
выбранной осью. Если центр гизмо
находится в середине выборки, объект
перекашивается в обеих направлениях .
Для ограничения Skew так, чтобы
расширялась только одна сторона, центр
гизмо следует поместить на край стороны,
которая должна остаться стабильной.
Размещение центра позволяет придавать
больший "вес" одной или другой стороне.
Поскольку Skew выполняет масштабирование
или уплощение выборки, его можно считать
настоль же полезным, как и другие осевые
деформации.
Использование Twist
Модификатор Twist (скручивание) по
существу берет ось и создает спиральный
винт или штопор. Подобный эффект
получается, когда в вашей руке висит
веревка, а вы начинаете быстро вращать
кисть.
Влияние Twist достаточно сильно зависит
от расположения центра гизмо. Если этот
центр находится на объекте. Twist
создает геометрические спирали, во
многом похожие на столб с белой и
красной спиралями (вывеска парикмахера)
или на леденец в виде палочки. Если
центр перемещается, геометрия
скручивается для образования спирали.
Цилиндры показывают эффект расположения
центра гизмо в центре объекта и со
смещением. Расположение гизмо вдоль оси,
на которую производится воздействие,
управляет вращением Twist. При снижении
центра скручивание вращает объект (два
ряда чайников имеют одинаковое
расположение центра гизмо).
Использование Twist с пределами содержит
большой потенциал. Декоративные изделия
из железа, скрученный провод и, даже
ювелирные изделия могут использовать
ограниченные скручивания. При анимации
символов для создания карикатурных
результатов скручивание может
ограничиваться только головкой и шейкой.
Использование Stretch
Модификатор Stretch (растягивание) был
добавлен в версии 1.1 для завершения
осевых деформаций. Во многом он является
пересечением между трансформацией Squash
и модификатором Taper. Squash - это
неоднородное масштабирование одной оси
вверх, а двух других - вниз. Stretch
оказывает тот же эффект за исключением
того, что он создает кривую на
растянутой оси аналогично опции Curve из
Taper. Расположение центра гизмо Stretch
влияет на сторону, на которой происходит
эффект. Обычно требуется, чтобы центр
гизмо располагался на объекте.Хотя
Stretch используется в основном в
качестве инструмента анимации,
потенциально его можно применять при
моделировании при условии установки
пределов. Можно превратить простую Tube
в сложную вазу путем нескольких
растяжений. Stretch следует использовать
подобным образом, понимания, что одна
ось будет масштабироваться за пределами
текущей геометрии. |
