PET láhev, polyetyltereftalátový dýchánek 1 - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

12. července 2007, 00.00 | Některé běžné předměty mohou být pro začínajícího uživatele trochu složité, ale poměrně často zdání klame. Je to snazší, než by se možná mohlo zdát. Jedním z takových příkladů by mohla být PET láhev, včetně spirály uzávěru.

Základní idea a pozadí práce

Jednoznačně lze říci, že je můj postup v zásadě použitelný u jakékoliv 3D aplikace, ale samozřejmě jej popíšu v CINEMĚ 4D R 10, a to včetně využití některých novějších nástrojů, které máme k dispozici právě od této verze. To ale neznamená, že bychom byli odkázáni jen na tuto verzi. Často jsou k dispozici paralelní řešení, která možná nejsou tak efektivní, avšak přesto jsou správná.

Princip naší práce tedy bude následující. Nejdříve si náš vzor pozorně prostudujeme. Pokud tak učiníme, zjistíme, že většinou má základna láhve pět ploch podstavce. Ty jsou vždy shodné a jsou také vzájemně symetrické. Pokud tohle víme, tak bychom si měli uvědomit, co nám stačí pro vytvoření základního tvaru láhve – je to rotační křivka, kterou necháme vyrotovat v úhlu 36 stupňů, což je 1/2 jednoho z podstavců. V tomto modelu vyladíme tvar poloviny podložky a můžeme si již v tomto okamžiku celý model „vzrcadlit“ pomocí Symetrie. Pomocí duplikátů (instancí) vytvoříme zbylé čtyři části (Symetrie vytvoří výseč 72 stupňů, zbylé čtyři instance – kopie v kruhu doplní kruh na 360 stupňů). Abychom mohli stále upravovat jen onu 1/10 modelu a model byl i pod funkcí HyperNURBS spojitý, použijeme funkci – objekt, „Spojovací objekt“.

Jakkoliv to vypadá složitě, velmi jednoduchý postup použijeme i u spirály. Musíme si ale uvědomit, jak na to. Pokud použijeme jednoduchou rotaci u 1/10 lahve, tak tím získáme, řekněme, 4 rotační segmenty – to je v 360 stupních 40 segmentů. Pak tedy vytvoříme křivku spirály o stejném průměru, který bude mít hrdlo láhve vytvořené rotací, a tuto křivku spirály o jedné spirále na výšku, vytáhneme „ve výšce“ závitu. Zde je velmi podstatná segmentace tohoto vytažení – nastavíme tedy segmentaci tak, abychom získali stejnou segmentaci jak v rotační části, tak ve spirále. Poté nebude problém obě části spojit a doladit tvar závitu.

Jelikož se zaměříme na kvalitu modelu, budeme postupovat až trochu „zbytečným“ (ve smyslu podrobnosti) způsobem. Vytvoříme si stěnu modelu a také všechny drobné vlisy. Pokud ale budete tuto pasáž považovat za zbytečnou, souhlasím :-).

Postup – rotační základ

Na internetu si najdeme vzor našeho modelu, nebo si vezmeme do ruky nějakou vlastní láhev – či představu. Já jsem postupoval na základě obrázku 0,7 litru láhve Korunní, kterou jsem našel na stejnojmenném webu. V zásadě jsem poměrně věrně napodobil tento objekt (ve smyslu modelu).

Základem naší práce tedy bude obrázek do pozadí. Pokud tedy použijeme nějaký obrázek, tak si jej do programu (C4D) vložíme pomocí Shift+V, čímž se otevře okno zadání 2D pohledu. Samozřejmě, že základní rotační křivku vytvoříme v pohledu bočním či čelním. Osobně jsem použil pohled zprava. Ale zpět, při vyvolání zadání nastavení pohledu zmíněným příkazem v záložce Pozadí načteme náš obrázek, a pokud chceme, abychom měli model veliký stejně jako předloha, upravíme pozadí tak, aby odpovídalo velikosti skutečného objektu. Já jsem si například stanovil, že základní velikost objektu bez závitu bude 262 mm. Vytvořil jsem si tedy objekt Obdélník o této velikosti, který jsem posunul ve směru osy Y o 262/2. Tím jsem dostal „rámeček“, do kterého jsem si virtuálně nastavil pozadí, aby odpovídalo velikosti láhve. Nic světoborného, ale v tomto případě mi to pomohlo s korektním nastavením velikosti pozadí.

Vytvoříme si tedy novou křivku – lineární a nebo B-spline – a vytvoříme základní obrys lahve. Pokud budeme postupovat podle stejné lahve, kterou jsem použil i já, pak musíme pamatovat na to, že některé části (oblasti s ostrými zlomy) by měly mít vyšší hustotu bodů křivky. Ať začneme křivku vytvářet pomocí B-spline či lineání křivky, tak se můžeme kdykoliv pro kontrolu přepnout do druhého režimu.

První křivky umístíme do základu lahve, souřadnice (X,Z 0,0) a do výšky počátku láhve (jejího spodního zakončení). Další bod vytvoříme ve stejné výšce a pak již můžeme postupovat podle obrázku. Tvorbu křivky zakončíme těsně v prostoru pod závitem.

Ať již křivku vytvoříme pomocí B-spline či křivky lineární, nadále budeme pracovat s lineární křivkou. Přepneme se tedy ve Správci nastavení do tohoto typu.

Vytvoříme objekt Rotace NURBS a pod tento objekt vložíme objekt křivky. Jelikož nám křivka začíná v bodě 0,Y,0, tak by měla rotace ihned probíhat bez potíží. Rotaci nastavíme na 1/10 plného kruhu, tedy 36 stupňů, a počet segmentů nastavíme na 4.

Vytvoříme si ihned objekt Symetrie, pod který vložíme právě vytvořenou Rotaci NURBS. Pokud jste pracovali při zadávání křivky ve stejné rovině jako já (zprava), tak Symetrii nastavíme na rovinu ZY. Poté ihned můžeme aplikovat příkaz Funkce > Duplikovat (na objekt Symetrie). V této funkci zadáme tvorbu instancí, počet kopií zadáme na 4, zadáme kruhový režim duplikace a posun ve všech směrech 0, poté již jen určíme úhel 360 stupňů.

Všimněme si, že model není spojitý, je vlastně rozdělený na 5 částí, které sice spolu bezprostředně sousedí, nejsou však propojené. Co s tím? Skoro nic. Vytvoříme si jen Spojovací objekt (Objekty > Modelování > Spojovací objekt) a pod tento objekt si dáme původní objekt Symetrie a také objekty Osy, pod kterými jsou vytvořené instance objektu Symetrie. Tím se nám všechny objekty spojí a budou vypadat jako jeden – a nejen vypadat, také se podle toho chovat.

Máme Spojovací objekt, který nám spojuje všechny součásti modelu, ale model není stále zaoblený funkcí HyperNURBS. Vytvoříme si tedy funkci HyperNURBS a pod tento objekt vložíme náš Spojovací objekt. Čeho jsme touto konstrukcí dosáhli? Obrovské výhody. V tomto okamžiku totiž budeme dolaďovat tvar podstavce – oné růžice, která podstavec tvoří, a přitom budeme pracovat jen s jednou desetinou celého modelu a zbytek se nám vygeneruje automaticky…

Převedeme si objekt Rotace NURBS na polygony a vybereme si vzniknuvší objekt. Nadále budeme pracovat jen s ním (tedy do dokončení této části modelu).

V příštích několika krocích vlastně jen budeme pohybovat jednotlivými připravenými polygony a body, využívajíce přitom jednoduchý příkaz Posun (většiny bodů a polygonů ve směru osy Y), anebo také příkaz Posun z menu struktura, tedy posun po sousedících elementech, zejména v režimu hran.

Pokud nám připadá segmentace v rámci podstavce příliš malá, můžeme si vybrat příslušnou smyčku hran a tuto smyčku pomocí příkazu Zkosení zkosit na dvě smyčky, které následně doladíme do námi požadované podoby.

A ještě pár drobných doladění (těžko popisovat tento postup, důležitá je opět segmentace a zbytek je na citu…, ale opět doporučuji často používat příkaz Struktura > Posun) a výsledek by mohl vypadat asi takto.

Jsme v okamžiku, kdy si budeme muset náš Spojovací objekt převést na polygony a výsledný objekt doladíme již ručně (kapku po formě a podobně).

Vybereme si předposlední prstenec hran ve spodní části a pomocí příkazu Vyjmout hrany jej rozdělíme na tři prstence, přičemž výsledek by měl vypadat jako na obrázku (využijeme přitom řízení polohy prstenců pomocí kláves Ctrl a Shift).

Vybereme si vzniknuvší malý prstenec a pomocí Správce souřadnic mu zadáme velikost ve směru osy Y na 0. Poté jej případně ještě trochu umístíme v této ose, aby jeho poloha odpovídala. Poté již jen provedeme prosté vytažení…

Dokončení spodního konce láhve, tvořeného ustřihnutím toku plastu do formy, provedeme prostou sekvencí příkazu Vytažení a Vytažení uvnitř.

Domnívám se, že pro dnešek by to asi stačilo, dokončení – tedy závit – si necháme jako hlavní téma příštího dílu.