Novinky v modelování v CINEMĚ 4D R9, n-úhelníky - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

16. září 2004, 00.00 | Jednou z podstatných změn, které jsou v nové CINEMĚ 4D je plná podpora n-úhelníkových polygonů. Jedná se o zcela zásadní změnu v koncepci modelování a tak není od věci drobné zamyšlení nad jejich funkcí. Avšak nebudeme se věnovat jen n-úhelníkům…

V minulém článečku jsme si poměrně podrobně probrali, co že nás nového potkalo v oblasti uživatelského rozhraní a obecných pracovních postupů. Dnes bychom se měli podívat na oblast modelování, konec konců se jedná o činnost, kterou musí dělat asi každý a tak lze předpokládat, že se zájem dotýká hlavně tohoto tématu.

V oblasti modelingu jsou oblasti skutečně značné, ale problémem trochu je, že díky této šíři se budou poměrně složitě rámcově popisovat. Zkusíme si tedy stanovit několik oblastí, a těm se budeme věnovat pěkně po pořádku. První oblastí asi budou n-úhelníkové polygony. Ty si popíšeme, řekneme si k nim nějaká pravidla a podíváme se, jak fungují. Ale už v této oblasti bude trochu problém protože n-gons, jak se jim také říká, se odrážejí snad v každém druhém nástroji a probírat z tohoto pohledu všechny je asi nerozum. Uvidíme. Dál samozřejmě nezapomeneme na upravené výběrové nástroje a na nástroje, které pracují s různými interaktivními režimy. Do této skupiny může patřit například zcela změněný nástroj Nůž. Pokračovat bychom mohli změnami stávajících nástrojů a ukončili bychom to popisem nástrojů nových. Když už toho dnes bude hodně, tak si to rozdělíme na dva články, jak se říká, uvidíme Vávro.

N-úhelníkové polygony jsou zvláštní skupinou polygonů, které však de facto neexistují. Zdá se to zřejmě jako přitažené za vlasy, ale musíme si uvědomit, jak tyto polygony pracují. Jsou totiž interně segmentované na trojúhelníky a čtyřúhelníky. Trojúhelník je základní, nejednoduší určitá rovina definovaná v prostoru a společně jsou čtyřúhelníky a trojúhelníky jedinými typy polygonů, které dokáže analyzovat vzorec při použití HyperNURBS. Z toho všeho tedy vyplývá, že není zas až tak vhodné používat tento typ polygonů při využití funkce HyperNURBS. Tedy nikdo neříká, že se používat nemají, ale je to v principu podobné jako u použití trojúhelníku. Prostě to musíme brát s rozumem.

N-úhelníkové polygony se vytvářejí při různých příležitostech a tak asi nemá cenu mluvit o všech těchto případech. Jsou však dva příkazy, které jsou přímo na n-gony ušité namíru. Jedná se o příkazy Vytvořit polygon, Uzavřít otvor, Nůž (k tomu se dostaneme ještě jednou) a Roztavit.

Máme li aktivní režim editace bodů a máme li ve scéně nějaký (třeba prázdný) polygonový objekt, tak si můžeme zvolit příkaz Vytvořit polygon. Máme li příkaz aktivovaný a podíváme li se do Správce nastavení, tak si můžeme všimnout že v této záložce máme aktivní položky Vytvořit a Segmentace N-úhelníku. U parametru Vytvořit necháme nastavený n-úhelník a můžeme prostým klikáním do plochy vytvářet nové body, mezi kterými se již zcela automaticky (a to je také novinka) vytváří polygon. Zadání potvrdíme kliknutím na poslední vytvořený bod. Pokud se podíváme na vytvořený polygon, tak se skutečně jedná o jediný polygon mezi mnoha body. Pokud si vytvoříme objekt HyperNURBS a objekt s polygonem vložíme pod něj a máme aktivní volbu Nástroje > Použití editace izočar, pak bychom mohli spatřit asi toto.

Jak vidno, tak je n-gon opravdu segmentovaný, v uvedeném příkladě na pár čtyřúhelníků a pár trojúhelníků.

Další velmi šikovné užití n-gonů nalezneme u příkazu Uzavřít otvor. Vzorová situace může vypadat tak, že máme nějaký objekt, třeba trubici, kterou chceme na konci uzavřít. Stačí tedy jen vyvolat výše pojmenovaný příkaz a kurzorem se přiblížit k okraji trubice. Ta se interaktivně označí, když jsme u toho, tak CINEMA byla obohacená o celou škálu podobných pomocníčků, které pomáhají s interaktivním výběrem atd. Klikneme, čímž se vytvoří polygon. Toť vše.

Mohlo by se zdát, že to je docela zbytečné, ale není tomu tak. Ukážeme si, jak byly n-gony implementované snad do všech modelačních příkazů. Řekněme, že máme právě vytvořený uzávěr trubice a chtěli bychom zkosit hranu. To by v případě „zig-zag“ záklopu typu uzávěru u NURBS objektů (Například Protažení NURBS) není až tak jednoduché. Ale v případě n-gonů je to velmi jednoduché. Vybereme si smyčku vytvořeného uzávěru a zvolíme příkaz Zkosení. Pokud nastavíme aktivní volbu Vytvořit n-úhelníky, tak můžeme interaktivně vytáhnout zkosení. Vnitřní záklopový polygon je stále v pořádku a toho by se při „zig-zag“ uzávěru nebo i při mřížce jen těžko docílilo.

Implementace n-úhelníků do všech možných nástrojů je ale ještě o dost širší. Vraťme se k onomu Zkosení. Máme vybranou hranu, nastavíme tvar zaoblení a zadáme počet segmentů. A hotovo. Provedeme. Výsledkem je, že zaoblení je vytvořeno jen a pouze z n-úhelníků, kterých je přesně tolik, kolik bylo segmentů po obvodu trubice. Tohle je myslím docela paráda a měli bychom si uvědomit, že takováto vylepšení nalezneme snad ve všech modelovacích funkcích!

Slíbili jsme si demonstraci n-úhelníku ještě na nástroji Nůž. Ten byl sám o sobě značně přepracovaný, ale jedna z jeho funkcí se primárně dotýká n-gonů a tak se na něj podíváme. Pomocí Nože totiž dnes můžeme „vyřezávat“ otvory do plochy a to opět za vzniku n-gonů. Výsledkem je jeden polygon s vnitřním otvorem! A použití. Rozhodně architektura. Celá stěna paneláku se všemi okny může být jeden jediný polygon. Prostě si natáhneme obrys z výkresu, třeba jen jako křivku, vytvoříme polygon, který bude stejně velký jako celý obrys a prostým „vyřezáváním“ za využití přichytávání můžeme během okamžiku vyřezat všechny otvory.

Poslední příkaz, který jsme v úvodu jmenovali, byl příkaz Roztavit. Jedná se vlastně o „převod“ vybraných polygonů do n-úhelníkového. Pokud to při tom jde, vytvoří příkaz jeden n-úhelníkový polygon. Opakem k tomuto příkazu je příkaz Odstranit N-úhelníky. Jeho vysvětlení snad není nutné.

Pokud to shrneme, tak můžeme říci že n-gony jsou skvělé. Musíme však k nim přistupovat s respektem a nesekat je všude, kam nás napadne. Pokud to shrneme, pak jsou n-gony obecně vhodné hlavně v případech, ve kterých není použito HyperNURBSu. Tedy není asi moc dobré je použít u charakter modelingu. I když, pokud vytvoříme pomocí n-gonů přemostění mezery mezi polygony, kdy je na každé straně stejný počet bodů, pak nám vznikne n-gon vnitřně rozdělený na čtverce a pak v tom není žádný problém. Použití snad poměrně názorně znázorňují dva níže uvedené obrázky. První znázorňuje korektní použití, druhý nekorektní.

Na začátku jsme si slíbili, že se také podíváme na změny ve výběrech. Budiž tedy (ještě že nepracuji na MacOS, je to opravdu silně „knižní“ termín a vidět jej každý den, připadal bych si, že znova čtu překlad Edgara Alana od F. X. Šaldy…). Jedná se zejména o dva typy výběru, které jsme již znali, které se ale značně vylepšily. Jmenují se Smyčka z hran a Prstenec z hran. Tyto příkazy sice obsahují slovo „hrany“, ale již nepracují jen s nimi, ale také s polygony a body. Směr smyčky či prstence se přitom definuje interaktivně, najede se tedy myší do plochy a program nabídne který směr že chcete použít. To že se tyto nástroje rozšířili i na ostatní elementy a také systém interaktivních výběru považuji za velké plus.

Novým je nástroj pro Výběr obrysu. Jak název již napovídá, tak se pomocí tohoto příkazu zcela automaticky vyberou okraje objektu. A to také není od věci.

Nějak se nám to protáhlo, nástroj Nůž, který tak moc vizuálně souvisí s výběry tak asi již necháme na příště. Ostatně on je natolik změněný, že jej můžeme označit za nový a tak se mu ve společnosti ostatních zásadně změněných nástrojů, či zcela nových, bude jistě líbit. Tedy příště.