CINEMA 4D R13 rychlý start, třetí část - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

10. ledna 2012, 00.00 | Vytvořit nějakou jednoduchou scénu pomocí základních objektů již umíme, a asi to nebylo z pohledu pracnosti až tak složité. Co bylo opravdu podstatné, je, že jsme se v programu alespoň elementárně zorientovali a získali přehled, kde co hledat. Jenže, upřímně řečeno, skutečný svět 3D modelace zůstal kdesi skryt. Jednu jeho část, a to modelování pomocí křivek, odkryjeme v tomto komplexním semináři.

Úvodem

Pro ty, kteří s 3D grafikou začínají, snad drobné pozastavení. V podstatě je 3D grafika rozdělená na dva vzájemně se doplňující a protínající světy, které nestojí proti sobě, ale víceméně v míru sousedí. Někdy lépe, někdy hůře, ale v zásadě si nekonkurují. Jedná se o svět takzvaných polygonových modelerů, a pak o svět NURBSových modelerů. Prvně specifikované nástroje pro všechny plochy generují plošky, které jsou nějakým způsobem rozmístěné do plochy, ale v zásadě se jedná vždy o plochy tvořené interně vždy trojúhelníky. Pracovně ale převažují plošky čtyřúhelníkové (jakkoliv jsou pro výpočet vždy interně převáděné na trojúhelníky). Každá zaoblená plocha, například plocha válce, tak není skutečný geometrický válec, ale jakýsi n-stěn. Čím více stěn, tím dokonalejší tvar, čistě geometrického tvaru ale nemůžeme docílit vlastně nikdy. NURBSové modelery jsou odlišné. Pracují s geometrickými plochami, jejich zadání a přesnost je „strojní“ a jsou to vysoce specializované programy. Proč se nepožívají jen NURBS systémy? Odpověď je sice komplexnější, ale poměrně snadná. Protože je to svět svým způsobem omezený. Organické tvary, které by měly být animované (postavy a podobně), jsou takto vlastně neřešitelné a pro výpočet v nějakém renderovacím řešení se stejně takové modely konvertují na trojúhelníky, kdy, vzhledem k použité technologii, bývají takové modely dosti datově náročné. NURBSové aplikace tak jsou určené opravdu strojnictví, automobilismu a podobným oblastem, jakkoliv může být jejich užití širší (design například).

Polygonové nástroje jsou proti tomu komplexnější. Umějí vytvářet vlastně jakékoliv objekty, všechny z nich mohou být různě deformované a animované, prostě je to univerzální svět. Ale je pravdou, že to není svět absolutní strojní přesnosti. Přesto, i svět polygonových modelerů má možnosti tvorby pomocí nástrojů, připomínající NURBS principy. Jedná se většinou o nástroje, využívající pro tvorbu objektu křivky, které následně zpracují do nějakého tvaru. My si tyto nástroje vyzkoušíme v praxi. Ale nejenom je, protože úvodní model pro nás bude jen hrubý tvar. Drobným exkurzem do oblasti polygonového modelování si jej dokončíme a doladíme takřka k dokonalosti.

Zdrojový soubor ke stažení

Pes a první díl

Snad nebude nadpis trochu děsivý. Psem myslím prodlužovací zásuvky, lidově psy. Základem všeho bude příprava modelu, respektive křivek. Naučíme se tedy, jak pracovat s primitivními křivkami, a také to, jak důležité může být nastavení interpolace mezilehlých bodů. Co to je? To je nastavení, které ovlivňuje vnitřní segmentaci křivky, mající vliv na segmentaci výsledného modelu. V rámci přípravy scény nám bude k dispozici scéna s křivkami sloužící jako vodítko, prostorová předloha. Samozřejmě ale, že použijeme křivky vlastní, které si sami vyrobíme...

Modelování

Díl druhý je již o modelování. Využijeme vytvořených křivek a vygenerujeme základní tvar a jednotlivé planární „uzávěrové“ plochy modelu. Zjistíme, že při vhodné přípravě křivek a zvolení vhodného postupu je tento základní model velmi snadný, jakkoliv je poměrně vizuálně komplexní. Pak si vše takzvaně převedeme, vytvoříme polygony „editovatelného“ stavu. Tedy plochy – polygony modelu, které můžeme dále upravovat. Vytvoříme zaoblenější tvar vertikál, drobně zaoblíme hrany (to je podstatné z pohledu věrohodnosti modelu i chování některých vyhlazovacích algoritmů) a dokončíme detaily, jakými jsou otvory pro kolíky zástrček a také kolíček zástrčky. Pokud budete postupovat podle předlohy, bude tvorba hračkou. A zase se dozvíme něco nového. Přesáhneme téma. Od křivek ke klasickému polygonovému modelování, asi už můžeme nadále používat tento termín. Příště, dokud je téma ještě horké, budeme pokračovat zase o kus dále.