Vše, co potřebujete vědět o Editable poly - 1. díl - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

Navigace:  » Úvodní stránka  » 3D grafika  

10. května 2007, 00.00 | Dnes si projdeme spíše teoreticky část polygonálního modelování v 3ds Max. Tento tutoriál je určen
zejména začátečníkům, kteří se s touto rozšířenou technikou setkávají poprvé.
Obsah se vztahuje k verzi 9, takže pokud nějaký nástroj nenajdete,
nezoufejte - všechno lze vyřešit více způsoby.

3ds Max nejprve podporoval jen mesh objekty, se kterými uměl pracovat jen jako s modely sestavenými z trojúhelníkových ploch. To zajistilo, že všechny plochy náležely jen jedné rovině, takže byly omezeny chyby v renderu. Další typy rendererů byly schopné pracovat i s polygony, které nebyly rozdělené a dělaly z modelu lepší a kompletnější útvar, protože mohly chybět hrany, které původně rozdělovaly každý čtyřúhelník na dva trojúhelníky. Také bylo jednodušší ovládání takových objektů, takže nakonec bylo Editable Poly přidáno k 3ds maxu. Zatímco Editable Poly bylo stále zdokonalováno, Editable Mesh zůstával bez nějakých velkých změn, protože jeho použití oproti poly klesalo. Jedinou silnější výhodou mesh nad poly byl modifikátor Edit Mesh, ale ve verzi 7 je už standardně zahrnut i modifikátor Edit Poly. I dnes se ale může Editable Mesh hodit, protože umí rozdělit vybrané plochy na trojúhelníky jedním nástrojem (další výskyt je při exportování - formát 3DS používá mesh).

Síla metody Editable Poly spočívá v jednoduchosti, snadné ovladatelnosti a přehlednosti celého objektu. Další výhodou je možnost zaoblení objektu – to se nazývá smooth – z jednoduchého objektu o několika stovkách polygonů (který se snadno a rychle upravuje) můžete vytvořit náročný dobře vypadající objekt s několika tisíci polygony (upravovat takový objekt by bylo hodně zdlouhavé nejen kvůli chaosu vertexů, ale také kvůli možnostem počítače).

Na první objekt byl aplikován smooth, takže z primitivního hranatého tělesa se stalo hladké složitější.

Vytvořte objekt kouli (menu vpravo-záložka Create-tlačítko Sphere). V jakémkoli viewportu klikněte pravým tlačítkem myši (pro takový klik se používá zkratka RMB - Right mouse button) s vyselektovanou koulí a v menu vyberte Convert to-Editable Poly. V pravém menu se objeví polygonální editační pole. Po zkonvertování na Editable Poly můžete určovat tvar výsledného objektu modifikátory nebo ovlivňováním jednotlivých subobjektů. Subobjekt vyberete buď kliknutím na malé plus vedle nápisu Editable Poly v Modifier stacku, kde se rozbalí nabídka s názvy částí, nebo můžete v části Selection kliknout na příslušnou ikonku a také můžete používat číselné zkratky 1-5:

1: Vertex - česky "bod", subobject, pomocí kterého můžete pohybovat jednotlivými body.

2: Edge - "hrana", po vybrání je možné modifikovat jednotlivé hrany.

3: Border - "okraj, hranice", funguje hodně podobně jako subobjekt edge, ale můžete s ním označit přímo krajní hrany.

4: Face - "plocha", vybere spojující plochu mezi třemi a více vertexy.

5: Element - "základní součást" - pracuje na úrovni face, ale vybere všechny fyzicky spojené plochy - např. u objektu koule vybere všechny polygony, ale pokud je do jednoho objektu spojeno více částí, může být tento subobjekt užitečný.

Abyste přičetli další části, používejte klasický způsob – se stisknutým Ctrl vyberte neoznačené subobjekty (se stisknutou klávesou Alt můžete odečítat selekci). Pamatujte, že abyste mohli vybrat jiný objekt, musíte mít subobjekt neaktivní, a pokud by se vám stále nedařilo zbavit se vybraného objektu, zkontrolujte malou ikonku zámku dole na liště, a pokud je aktivní na žlutém pozadí, stiskněte mezerník.

 

Normály

Ještě než budeme pokračovat, je nutné vysvětlit, co to jsou normály, protože se s nimi mnohokrát setkáte. Polygonový objekt je při základním nastavení viditelný jen z jedné strany – pokud se podíváte do koule zevnitř, uvidíte jen její okolí, kouli samotnou ne. Normála je pomyslná čára, která vám ukáže, z jaké strany je polygon viditelný. Budeme je během článku používat, teď se zkuste podívat jak vypadají - v Editable Poly nelze normály aktivovat, takže převeďte objekt na Editable Mesh (selekce objektu - RMB - Convert to: Editable Mesh). Aktivujte subobjekt Element, vyberte celý objekt a v části Selection aktivujte Show Normals.

Aktivované normály v Editable Mesh.

Teď už se ale znovu vrátíme k Editable Poly, takže zkonvertujte kouli zpět známým postupem.

 

Menu

Pokud vyselektujete předmět a neoznačíte žádný subobjekt, v Modifier menu si prohlédněte tlačítka, která budete používat:

Attach - toto tlačítko připojí jiný objekt k stávajícímu buď kliknutím do viewportu na příslušný předmět, nebo kliknutím na obdélník vedle nápisu Attacht, kde můžete vybrat název připojovaného objektu přímo ze seznamu. Tento nástroj je použitelný u všech subobjektů a nemusíte pomocí něj přidávat jen objekty Editable poly – lze přidat primitiva, křivky, patch objekty a meshe. Připojený objekt převezme aktuální materiál a lze ho jednotlivě vybrat v Element subobjekt módu.

QuickSlice - rozřízne celý objekt podle jedné roviny, pokud nevidíte výsledek ve viewportu Perspective, měli byste aktivovat viditelnost hran s F4; je rychlý, ale při napojování na již vytvořené vertexy nepraktický.

Cut - s tímto nástrojem vytvoříte nové hrany kdekoli. Kurzor se mění podle aktuálního umístění – je dobré si všimnout, jak se chová, protože se může stát, že budete chtít rozříznout plochu z bodu do bodu a omylem vytvoříte nový vertex řezem do strany. Pokud používáte Cut v pohledu Perspective, eliminujete možné chyby řezu tím, že nastavíte pohled co nejkolměji na řezanou plochu.

MSmooth - znamená zaoblení předmětu - počítač vytvoří nové hrany a zhustí síť tak, že objekt je hladší. Vždy je dobré mít na vědomí, že vytvořené plochy jsou jen čtyřúhelníky a v některých špatně vymodelovaných místech se toto může stát kamenem úrazu. Čím blíž jsou hrany u sebe, tím ostřejší bude přechod smooth a také tím, že nastavíte vyšší hodnotu Smoothness - to platí i u modifikátoru TurboSmooth (hodnota Interations má stejné účinky jako Smoothness), který má oproti tomuto tlačítku výhodu, že se dá deaktivovat kliknutím na žárovku vedle nápisu v Modifier listu.

Vlevo je vstupní objekt, vpravo výsledek. Nahoře byl použit Chamfer hran s hodnotou 1, dole hodnota 10.

Tessellate - na první pohled se může zdát, že pracuje jako MSmooth, ale tento nástroj objekt nezaoblí a nevytváří jen čtyřúhelníky, prostě jen zhustí síť. V malém obdélníku najdete nastavení, zda má být objekt rozřezán v závislosti na hranách, nebo plochách.

MakePlanar - doslova "zplacatí" celý objekt, s tímto nástrojem se setkáme i v modifikování subobjektů, kde je jeho použití častější.

View Align - "narovná" všechny vertexy na rovinu kolmou k aktuálnímu pohledu.

Grid Align - zarovná objekt s centrální rovinou.

Relax - pracuje stejně jako modifikátor Relax. Posouvá vertexy tak, že jsou co možná nejdále od umístění sousedních vertexů (tato vzdálenost závisí na hodnotě Amount uvedené v Settings, kde můžete nastavit také hodnotu Interations, která udává, kolikrát se tento algoritmus provede).

Subdivision Surface - Editable Poly obsahuje extra záložku nazvanou Subdivision Surface. Pokud je aktivní, zaobluje objekt stejně jako MSmooth nebo modifikátor TurboSmooth, ale poskytuje lepší možnosti kontrolovat agresivitu zaoblení, také můžete nastavit rozdílné hodnoty pro renderer a pro viewport, takže se s takovým objektem lépe pracuje. Tento nástroj používá zaoblovací algoritmy známé jako NURMS - zkratka pro Non-Uniform Ration Mesh Smooth. Smooth Result určuje, jestli výsledek bude zaoblený, nebo budou viditelné hrany. Use NURMS Subdivision aktivuje tento nástroj, Isoline Display, pokud je aktivní, zobrazí pouze původní zaoblené hrany, pokud ne, zobrazí celou síť a Show Cage zobrazuje neporušený vstupní objekt v podobě mříže.

Subdivision Displacement - tento nástroj se používá při aplikacích materiálů, které obsahují Displacement mapu. Pokud je neaktivní, počítač vypočítá plochu objektu tím, že posouvá existující vertexy, takže je tento objekt odkázán na skutečné množství polygonů. Pokud ho aktivujete kliknutím do boxu Subdivision Displacement, objekt bude rozčleněn použitím metody, kterou definujete v nastavením Subdivision Method. V části Subdivision Presets můžete kliknout na přednastavené definice metod. Toto členění není ve viewportech vidět, a proto nezpomaluje práci, jen pozor při spuštění renderu - ujistěte se, že váš počítač určenou náročnost zvládne. Split Mesh rozdělí objekt před samotným displacementem na jednotlivé polygony, pokud je zapnutý, zachovává mapování.

Paint Deformation - tento nástroj je dostupný pouze pro Editable Poly. Jeho použitím můžete měnit tvar objektu. Klikněte na tlačítko Push/Pull a ve viewportu se zobrazí kolo, které se zarovnává s normálami v jednotlivých částech objektu. Kliknutím deformujete povrch, pokud podržíte stisknuté Ctrl, kartáč bude mít opačný účinek. Tlačítko Relax se snaží blízko umístěné vertexy trochu oddálit, ostré hrany zaobluje a Revert vrací povrch objektu k původnímu tvaru. V Push/Pull Directions můžete nastavit, jestli budou plochy deformovány ve směru aktuálních normál, nebo ve směru vybrané osy. Push/Pull Value, Brush Size, Brush Strenght a Brush Options nastavují vlastnosti deformačního štětce. Tlačítka Commit a Cancel jsou dostupná po nějakých změnách. Commit přijme změny jako povrch tělesa, takže Revert po stisknutí na toto tlačítko nic nezmůže. Cancel provedené změny vymaže.

 

Vertex

Pokud aktivujete subobjekt mód vertex, objeví se trochu pozměněné menu s novými nástroji pro úpravu vzhledu bodů. V části Selection jsou dostupná dvě nová tlačítka:

Shrink a Grow - "zmenšovat" a "zvětšovat"; tato tlačítka mění selekci v závislosti na edges. Vyberte jeden vertex a zkuste kliknout na Grow - selekce se zvětší o jeden vertex na každé připojené hraně k původnímu bodu, Shrink funguje přesně obráceně.

Ukázka funkce Grow

Ještě je důležité si v této části všimnout nápisu Ignore Backfacing (pokud zaškrtnete, nepůjdou vybrat vertexy, které jsou z vašeho pohledu na druhé straně objektu – tvoří polygony s opačnými normálami) a řádku, který zobrazuje, kolik vertexů je vybráno – pokud je vybráno víc bodů, zobrazí jejich celkový počet, pokud jen jeden bod, napíše číslo vertexu.

Soft Selection - po rozbalení části hned pod Selection se zobrazí nastavení "hladkého výběru". Tento nástroj funguje jako magnet na okolí vybraného bodu, síla účinku nástroje je nepřímo úměrná vzdálenosti – čím dál bude vertex od původně vybraného bodu, tím menšímu působení nástrojů bude podléhat. Síla účinků je znázorněna pomocí barevného přechodu a lze jej ovlivňovat nastavením parametrů:

Use Soft Selection - po zaškrtnutí aktivujete tento nástroj; Edge distance - určuje kolik okolních bodů bude ovlivněno a nezávisí na reálné vzdálenosti; Affect Backfacing - pokud je aktivováno, dovolíte hýbat i s vertexy, které náleží polygonům s opačnými normálami; hodnota Falloff udává skutečnou vzdálenost ovlivnitelných bodů; Pinch - ovlivňuje křivku v okolí vrcholu, můžete dokonce nastavit, že okolí vertexu bude ovlivněno víc než původně vybraný vertex; Bubble - mění křivku ve vzdálenějších částech vrcholu; tlačítko Shaded Face Toggle - vyzkoušejte a pochopíte, co způsobuje, vybarví objekt v závislosti na Soft Selection od vyšších vlnových délek světla kolem nejsilnějšího bodu až po chladné barvy; Lock Soft Selection - jednoduše zamkne vybranou selekci; tlačítka Paint, Blur, Revert a Brush Options - pomocí nich můžete ručně dokreslit barevné závislosti, poslední tlačítko nastavuje parametry štětce.

Remove - šetrně vymaže vertex tak, že hrana polygonu tvořená tímto vertexem nezmizí, jen bude dál pokračovat bez onoho bodu. Pokud vyberete vertex a jednoduše stisknete Delete, výsledek bude jiný a často nežádoucí.

Break - vertex rozmnoží na původním místě tak, že každý připojený polygon dostane po jednom bodu, které už na sobě nejsou závislé.

Původní vertex je součástí 4 polygonů, proto se rozdělí na 4 body, se kterými je možné jednotlivě hýbat

Extrude - patří do skupiny nástrojů, které je rychlejší ovládat přímo přes nastavení a ne ve viewportu – stačí kliknout na malý obdélník napravo. Vyskočí okno s hodnotami Extrusion Height (udává, jak vysoko bude vertex nad původním umístěním) a Extrusion Base Width (podle něj se vytvoří nové vertexy v zadané vzdálenosti od původního místa). Tento nástroj si vyzkoušejte, ale víc se používá v subobjektech Edge a Polygon.

Weld - svařuje vertexy, které jsou blízko sebe, ale protože slovo "blízko" je relativní, můžete nastavit absolutní hodnotu vzdálenosti zase přes malý obdélník. Body, které chcete svařit, musíte vybrat. Používejte to spíše jako filtr hodně blízkých bodů, na obyčejné svařování vertexů existuje další nástroj.

Chamfer - vyberte jeden bod na objektu a klikněte na obdélník nastavení. Jeden vertex rozešle po každé připojené hraně tak, že vznikne nový polygon. Chamfer Amount samozřejmě udává vzdálenost vytvořených bodů od původního.

Target Weld - spojuje vertexy, na které jednotlivě kliknete; tento nástroj není moc používaný.

Connect - vytvoří hranu mezi dvěma vybranými vertexy, které jsou součástí jednoho polygonu – není mezi nimi jiná hrana.

Remove Isolated Vertices - odstraní vertexy, které jsou v objektu zbytečné. Příkladem je vertex, který nemá žádné spojení s polygony – vertex vytvořený nástrojem Create.

Remove Unused Map Vertices - odstraní nadbytečné mapovací vertexy z objektu.

Weight - projevuje se při použití modifikátoru TurboSmooth nebo MeshSmooth. Říká, jak hodně bude ovlivněný zaoblený výsledek původním umístěním vertexu. Posuňte jeden vertex mimo obvyklý tvar předmětu a z Modifier Listu vyberte TurboSmooth. Vertex, který jste posunuli, se trochu vrátí k původnímu tvaru a zaoblí se. Vraťte se v Modifier Stacku zpět do Editable Poly a klikněte na tlačítko Show end result, který zobrazuje projevy všech modifikátorů výše nad aktivním, takže teď jste v nastavení Editable Poly a vidíte zaoblený výsledek. Vyberte onen posunutý vertex a do kolonky Weight zadejte vyšší číslo - zaoblení se přiblíží k původnímu bodu.

Čím vyšší je hodnota Weight, tím blíž bude zaoblený výsledek původnímu vertexu

Repeat Last - podle názvu opakuje poslední akci. Nefunguje na všechny modifikace, ale můžete si ho vyzkoušet třeba na Extrude (jednou použijte Extrude na vybraný vertex a pak klikněte na toto tlačítko).

Constraints - to jsou omezení, která dovolují pohybovat vertexy buď po Edge, Face, nebo kdekoli v prostoru, když je neaktivní. Pokud vyberete Edge, vybraným vertexem můžete pohybovat jen v závislosti na připojených hranách.

Preserve UVs - UV hodnoty definují, jak má být textura aplikována na objekt. Pokud po aplikování textury chcete hýbat se subobjekty, textura se bude hýbat také. Zaktivování tohoto nástroje zajistí, že UV hodnoty budou aktualizovány a aplikovaná textura se nebude deformovat.

Create - vytvoří nové vertexy, ale pozor: takto vytvořené vertexy nejsou součástí žádné hrany, ať se budete snažit sebevíc. Poslouží při vytváření úplně nových polygonů.

Collapse - spojí vybrané vertexy jako Weld, ale tentokrát nezáleží na vzdálenosti vybraných bodů – prostě celou selekci svaří do jednoho bodu.

Attach, Detach - už znáte z nastavení bez aktivovaného subobjektu. Detach funguje opačně jako Attach - vybranou selekci odpojí od vašeho objektu: a) do nového objektu nebo b) do nového elementu. Můžete ještě zaškrtnout Detach As Clone - vytvoří kopii na původním místě.

Slice Plane, Slice - dovoluje rozříznout objekt podle jedné roviny v pohledu určené pomocí obdélníku. Aktivujte Slice Plane, nastavte jeho pozici a proveďte řez kliknutím na Slice. Pokud zaškrtnete Split vedle nápisu Slice Plane, objekt bude rozdělen na dva elementy v oblasti řezu.

Quick Slice - rozřízne objekt podle roviny, kterou zvolíte pomocí dvou bodů určujících přímku.

Cut - s ním rozřežete objekt manuálně, využívá již vytvořených částí. Sledujte změny kurzoru nad bodem, hranou nebo jen nad polygonem.

Pro Quick Slice a Cut můžete aktivovat Full Interactivity (nachází se dole u konce části Edit Geometry). Pokud je aktivní, výsledný řez se aktualizuje po každém pohybu myši, pokud není zaškrtnuté, řez se ukáže až po konečném kliknutí.

MSmooth a Tesselate - fungují, jak bylo popsáno výše, jen je lze použít pro vybranou oblast.

Make Planar - narovná do jedné roviny vybrané vertexy, vedle tohoto tlačítka můžete vybrat podle které osy bude pracovat.

View Align - selekci vyrovná do roviny kolmé na aktuální pohled.

Grid Align - vyrovná vertexy na rovinu Z a přemístí do nulové pozice.

Relax - tento nástroj funguje stále stejně, jen pro vybranou selekci vertexů.

Hide Selected a Hide Unselected - obě tlačítka se chovají stejně - schovávají části objektu. Hide Selected skryje vybrané vertexy a Hide Unselected právě ty nevybrané. Při použití v subobjekt módu vertex skryjí jen body, ostatní části jako hrany a plochy zůstanou.

Unhide All - odkryje všechny schované vertexy

Copy, Paste - vyberte na kouli několik bodů a nahoře do řádku Named Selections vedle tlačítka Mirror napište "selekce". Potom klikněte na Copy a z listu vyberte vaši selekci. Vytvořte novou kouli, zkonvertujte ji a v subobjektu vertex klikněte na Paste. Selekce z první koule se přenesla na druhou a zároveň se vytvořila nová pojmenovaná selekce.

Vertex Colors - dovoluje měnit nastavení barvy vertexů, illumination barvu a alfa hodnotu. Toto je spíše záležitost materiálů než editace objektů, jen ještě prozradím, že abyste viděli vaše pokusy s tímto nástrojem, musíte v Properties (RMB - Object Properties) zaškrtnout Vertex Channel Display a aplikovat materiál s mapou Diffuse Vertex Color.

Subdivision Surface, Subdivision Displacement, Paint Deformation - stejné použití jako u klasického menu bez aktivního subobjektu.

 

Prozatím tento tutoriál končí, protože nástrojů v Editable Poly je opravdu hodně. Na použití nových i známých nástrojů v módech Edge, Border, Polygon a Element se zaměříme v příštím, závěrečném díle.