NURBS моделирование в Rhino 3D и T-Spline / Хабр
Существует, как минимум, два подхода к созданию 3D моделей. В одном из них, наиболее популярном, объекты состоят из множества полигонов. В другом (freeform surface modelling) — из NURBS поверхностей, которые задаются кривыми (сплайнами).
Каждый из подходов имеет свои преимущества и недостатки, во многом схожие с различиями между растровой и векторной 2D графикой. Особенностям работы с ПО для полигонального моделирования посвящено довольно много статей но, что касается средств NURBS моделирования, тут, на мой взгляд, ситуация сложнее. Большинство таких статей либо являются туториалами по созданию конкретных объектов, либо предназначены скорее для создателей ПО, нежели для его пользователей и полны терминов вида «веса, T-точки, кривые n-го порядка, », и т п. Я же попробую пройти посередине.
Создание объектов из NURBS поверхностей используется в тех областях, где важную роль играет точность — как сама по себе, так и её сохранение при редактировании объекта.
Однако точность — не единственная причина отказа от полигонов. Весьма широко NURBS моделирование используется в промышленном дизайне, архитектуре и ювелирке. Если взглянуть на известные современные здания — можно заметить, что они представляют собой сочетание переходящих друг в друга форм — либо узнаваемых геометрических примитивов, либо сложных, явно математически определённых, поверхностей. Тоже самое касается корпусов автомобилей, бытовой техники, а также различных колец, ожерелий (особенно «органического» вида) и т.п.
Часто эти формы довольно узнаваемы и обусловлены типовыми возможностями ПО для NURBS моделирования. Другими словами, нередко дизайн определяется больше спецификой используемого ПО, чем идеями дизайнера.
В этой статье я хочу, на примере пакета Rhino 3D, акцентировать внимание на некоторых особенностях и проблемах, характерных для данного подхода.
Здесь необходимо сразу сделать отступление. Дело в том, что работать с NURBS поверхностями тоже можно сильно по-разному.
Мы рассмотрим два способа — стандартный функционал Rhino и функционал T-Spline, представляющий собой популярный плагин для Rhino и, по сути, являющийся редактором внутри редактора — со своим представлением поверхностей/тел и своими способами их редактирования.
Для начала посмотрим на несколько примитивов, созданных с помощью трёх разных подходов. Далее я буду называть их «mesh» (полигональный), «rhino» (Rhino NURBS) и «tspline» (T-Spline NURBS). Да, полигональное моделирование в Rhino тоже возможно, хотя и в очень урезанном виде.
Здесь изображены по три цилиндра, сферы, куба, криволинейных поверхности.
Конечно, напрямую сравнивать одно с другим не вполне корректно — в частности потому, что вершины полигонов и точки задающие сплайн — далеко не одно и то же. Однако, кое-какие полезные моменты здесь можно наглядно наблюдать.
Например, в Rhino варианте сфера — это одна свёрнутая поверхность (там, где линия жирнее — место её соединения).
Цилиндр — три поверхности: скрученная стенка и две круглые «крышки».
Rhino куб в чём-то похож на mesh — состоит из шести плоских поверхностей (просто здесь тот факт, что они плоские — лишь частный случай — они могли бы быть и вогнутыми).
В T-Spline варианте явно что-то странное — цилиндр выглядит как бочка, а куб как сфера. Да и поверхность, если присмотреться, имеет закруглённые уголки. По сути такое впечатление, что надутый шарик пытаются стянуть обручами. И, чтобы приблизиться к требуемой чёткой форме, «обручей» понадобится больше. Но к этому мы ещё вернёмся. Так же можно заметить, что швов у T-Spline объектов нет.
C Mesh понятно — видно, что криволинейные поверхности, при небольшом числе полигонов, не сильно плавные. Что не новость, конечно. Но зато с кубом всё замечательно.
Теперь попробуем исказить все объекты похожим, по возможности, образом, потянув за уголок:
Реакция явно отличается. Mesh объекты среагировали острее всех, Rhino оказались более ленивы и пластичны, ну а T-Spline вообще — образцы мягкотелости.
Общее представление получили, теперь перейдём к конкретике.
В Rhino можно нарисовать кривую и одной из команд PlanarSrf, ExtrudeCrv, EdgeSrf (есть и другие варианты) получить плоскость, ограниченную некоей кривой:
Кажется, что результат (за исключением формы) везде аналогичен. Но это не так — в первом случае команда PlanarSrf в действительности просто взяла прямоугольник и скрыла у него всё, что выходит за пределы кривой. Этот процесс называется trimming. Ниже можно видеть результат команды Untrim, удаляющей обрезку:
Это отличие существенно, поскольку часто объекты (и отверстия в них) состоят из обрезанных поверхностей большего размера и ведут
Виды моделирования. Основы скульптинга, ретопологии и развертки / Хабр
В этой статье мы поговорим про скульптинг, ретопологию и развертку. Но сначала нужно определиться с целью. Что мы будем моделировать, и каким способом?
Предположим, что мы решили создавать персонажа для игры, но что если это будет окружение, архитектура или что-то еще? Сначала нужно узнать какие бывают способы моделирования и понять какой нам больше подходит.
Способы моделирования
1. Полигональное моделирование
Это, наверное, самый популярный способ разработки 3D модели. Суть заключается в создании и редактировании сетки из полигонов, которые состоят из вершин и ребер. Нажимая на левую клавишу мыши мы создаем новую вершину, которая соединяется ребром.
Такой процесс моделирования можно представить как форму, например, лица, покрытую прямоугольниками с разной степенью перспективного искажения.
Говоря простым языком: «Мы создаем сетку, которая состоит из примитивных фигур (примитивов)». В результате получается многогранник. Чтобы лучше ассоциировать, можно вспомнить как в фильмах и анимации много маленьких роботов превращались в одного большого. Так же и с полигональным моделированием. Много примитивов составляют одну большую модель.
Кстати, чаще всего у полигона четыре грани, но бывает и три. Примитивы с тремя гранями используются только в определенных случаях, а вот больше четырех граней быть не может.
Привязки к реальным единицам измерения нет, поэтому модель получается неточной. Соответственно, такой способ не подходит для моделирования каких-то деталей или архитектурных проектов, где важен каждый миллиметр.
Вы просто передвигаете вершину, ребро или весь полигон, ориентируясь на внешний вид. Полигональное моделирование хорошо подойдет, если вы моделируете художественную вещь, и вам не важны точные размеры. Это может быть персонаж, локация уровня игры или животное.
2. NURBS моделирование
Основное отличие этого способа от полигонального моделирования в плавности. NURBS модель состоит не из полигонов, а из кривых (сплайнов), однако при визуализации все равно преобразуется в полигоны, хотя внутри системы моделирования остается в кривых. Используется для создания плавных органических форм и моделей.
Допустим, нужно представить сложную трехмерную поверхность природного происхождения. Ее можно описывать вершинами и разбивать на примитивы, но на это уйдет много времени, а изменять кривизну поверхности в полигонах будет просто не удобно.
В таких случаях как раз и применим способ NURBS моделирования.
3. Точное моделирование в Сапрах
В этом способе модель задается математическими формулами, поэтому поверхность модели будет абсолютно гладкая при любом приближении, а настроить ее можно с точностью до миллиметра.
Используется, когда важна точность, а не художественная выразительность. Чисто теоретически, таким способом можно создать персонажа, но но это займет огромное количество времени и усилий, в отличие от полигонального моделирования и скульптинга.
Про полигоны
Возвращаемся к полигона. Почему в каких-то моделях их больше, а в каких-то меньше?
Дело в том, что модели делятся по количеству полигонов:
- Hi-poly — большое количество полигонов (примерно, 1 — 3 миллиона).
- Mid-poly — среднее количество полигонов.
- Low-poly — малое количество полигонов (примерно 5 — 10 тысяч).
Соответственно чем больше полигонов, тем более детализирована модель, но требует больше ресурсов.
Таким образом hi-poly — самая детализированная.В играх на ПК и консоли чаще всего используют mid-poly, иногда hi-poly (в AAA проектах), а в мобильных играх low poly.
Скульптинг
Приступаем к части моделирования под названием «Скульптинг». Это первый 3D этап в создании персонаж. В нем персонаж лепится как из глины, отсюда и название. На этом этапе можно окунуться в творчество и лепить не задумываясь о полигонах. А их будет много. Не волнуйтесь, позже все это дело мы упростим. Кстати, для обучения скульптингу хорошо бы приобрести графический планшет.
И так, плавно переходим к основной теме статьи. Но я ничего же не сказал про программы. Предлагаю взять Zbrush для скульптинга и 3D Coat для ретопологии и развертки. Первым делом нужно запустить Zbrush. Мы попадаем в основной экран программы. Сначала нам нужно создать сферу.
Во вкладке Tool, которая находится в правой части экрана, выбираем пункт «Sphere3D». Вытягиваем сферу в рабочей области нажатием лкм.
Для перемещения используем горячие клавиши:
- лкм — вращение.
- лкм + alt — перемещение.
- ctrl + пкм — приближение.
Нажимаем «Load Next User Interface Layout».
Появляется панель с кистями. Для редактирования сферы нажимаем «Edit».
Чтобы не получать такое сообщение нужно нажать «Make PolyMesh 3D » в панели Tool.
Теперь можно скульптить. Осталось только включить симметрию на клавишу «X». При нажатии на alt кисть начинает работать в обратную сторону. Если кисть выдавливала, то наоборот будет вдавливать. Для ушей, глаз, носа лучше всего создавать отдельные сферы и скульптить их отдельно. Со временем сетка будет меняться и понадобится пересчитать полигоны. Для этого во вкладке Geometry нужно нажать DynaMesh.
Если работать только с одной сферой, то вся детализация сойдет на нет при пересчете полигонов. Так что лучше делать это отдельными объектами, а под конец работы объединить.
Если нет идей для скульптинга, можно зайти на artstation.
com и найти понравившуюся работу. Можно найти концепт-арты, добавить Zbrush и использовать как референс для тренировки.
В процессе работы над моделью может понадобиться инструмент «маска». Применить его можно нажав на ctrl. Маска — это область на которую не реагирует кисть. Таким образом можно лепить много чего интересного.
Под конец работы над моделью получится примерно 1 — 3 миллиона полигонов. Такую модель будет сложно открыть в другой программе, поэтому нужно сократить количество полигонов. Для этого во вкладке Zplugin выберем пункт «Decimation Master» и нажмем на Pre-process All. Zbrush запустит процесс и сократит количество полигонов.
Готовую модель можно вывести в формате obj. Его кушают практически все редакторы. Сохранить можно нажав на «Export» в панели Tool.
Ретопология
После скульптинга у нас появится файл с моделью в расширении .obj. Открываем 3D Coat и перетаскиваем туда файл.
В нашей модели еще достаточно много полигонов.
Чтобы упростить нужно как бы покрыть модель полигонами вручную, сохраняя форму. Это и есть процесс ретопологии. Чтобы приступить, нужно перейти во вкладку Retopology. Тут нам нужно фактически вручную рисовать полигоны. Вот пример того, как они должны располагаться.
Вокруг глаз и рта полигоны выстраиваем кругом. На месте сгибов добавляем больше полигонов, а на неподвижных частях полигоны могут быть большие и в малом количестве, например, на затылке и лбе.
Развертка
Развертка или UV mapping очень важный процесс в разработке модели. На этом этапе мы уже подготавливаем модель к текстурированию.В чем суть? Представьте картонную коробку, которую разложили на плоскости. Коробку разобрали и теперь она в виде одного листа картона. Так же и с нашей моделью, мы разложили ее в 2D пространстве.
Нажимаем на в
Введение в NURBS моделирование | Уроки по Maya на русском языке
Как вы помните, существует два типа моделирования в Мауа. Мы рассмотрели подробно полигональное моделирование, и давайте перейдем ко второму, который называется моделированием NURBS.
Сокращение NURBS обозначает неоднородную рациональную поверхность B-сплайна. Это может показаться сложным, но это просто означает, что всё на поверхности NURBS — это кривые. Если я выберу одну из этих поверхностей NURBS, например, сферу и увеличу ее, то будет видно, что все ее ребра состоят из кривых, и отдельные компоненты поверхности NURBS являются прямоугольными патчами.
Патч NURBS можно представить как бесконечно гибкую плоскость, почти как бесконечно гибкий кусок упаковочной бумаги, который мы можем изогнуть как хотим для создания любой формы, какую хотим. Поверхность NURBS имеет много компонентов, которые мы можем использовать для редактирования. Самое главное — вершина управления — Control vertex. если я щелкну правой кнопкой по ней, мы увидим, что у меня есть дополнительные способы управлять этой поверхностью. Полигональная поверхность имела бы вершины, ребра и фейсы, а поверхность NURBS имеет Control Vertex, isoparm, и Hull.
Давайте рассмотрим вершины управления, которые отчасти подобны вершинам полигональным. На поверхности NURBS вершина управления фактически находится выше поверхности. Если я щелкну левой кнопкой и перетащу курсор, я могу переместить эти контрольные точки для изменения моей поверхности. И также обратите внимание, что поверхность деформируется очень гладко, так можно получить сильные искривления с очень небольшим количеством деталей на поверхности NURBS.
Если я щелкну правой кнопкой сюда и перейду к Hull (Оболочке), это будет напоминать нам каркас на разделенных поверхностях, и эта клетка содержит отдельные вершины управления, и состоит из так называемых оболочек или циклов. Если я щелкну по какой-либо из этих линий, мы увидим, что они очень похожи на последовательности ребер, которые мы видели бы в полигональной модели. И они все используются для формирования поверхности NURBS. Я щелкну правой кнопкой и перейду в режим Object. Как я уже сказал, у нас есть так называемый Rectangular patch, прямоугольный патч.
Это — один прямоугольник, наложенный на любую поверхность, какую вы хотите. В случае сферы, мы как бы обернули шар. После сворачивания у нас останется шов вдоль одного края. если я войду в параметры создания для моей сферы NURBS, то увижу, что у меня есть параметр Radius, который я регулирую средней кнопкой и перетаскиванием, но у меня также есть Start sweep и End Sweep.
Это позволяет нам развернуть нашу сферу и увидеть, что она просто составлена из патча, который сначала был свернут в цилиндр, а затем его как бы подвернули в полюсах. И если мы закроем его обратно, то увидим, что шов на самом деле состоит из двух линий. Эта — более толстая линия, а эта показывает, где патч NURBS соединяется. Мы можем рассмотреть это получше на цилиндре, итак, у меня есть эта линия, и если я перейду в Inputs, я найду несколько опций для развертки и радиуса.
Если я щелкаю средней кнопкой и перетаскиваю Sweep end, видите, цилиндр разворачивается, и мы можем увидеть углы нашего патча. И если я вхожу в режим Hull, то мы увидим, что каждая из этих оболочек является в основном просто деталью поверхности. Это — прямоугольный патч, он просто был сложен или свернут в цилиндр или сферу, и точно так же может быть свернут в любую форму, какую мы хотим.
Теперь, когда мы понимаем основные принципы NURBS, давайте пойдем дальше и начнем работать с поверхностями NURBS.
Техники 3d-моделирования | Blend4Web
Если у вас возникла необходимость в 3d-модели то существует два способа её получить. Первый и самый простой это просто приобрести её на специализированном ресурсе. Благо таких ресурсов — море. Например:
Второй способ это сделать модель самостоятельно. Существуют методики создания трёхмерных объектов. В зависимости от задачи эти методики могут использоваться либо отдельно, либо в связке.
1) Полигональное моделирование.
Первая самая классическая техника моделирования – полигональная. Полигональная техника самая простая и понятная, она базируется на операциях с четырёхугольниками. Четырёхугольники – полигоны или квады состоят из точек (vertex) и рёбер (edge). Пространство, заполненное между рёбрами, называется гранями (face). К базовым операциям можно отнести: перемещение (translate), вращение (rotate), масштабирование (scale), выдавливание (extrude), разделение (subdivide), слияние (merge), скольжение (slide). Эти операции будут очень часто повторяться. В любом пакете общего назначения существуют полигональные заготовки — примитивы: плоскость (plane), куб (cube), сфера (shere), цилиндр (cylinder), конус (cone). На основе этих простых объектов можно компоновать более сложные. Либо использовать простые как основу для более сложных. Методом разделения, последовательного выдавливания и череды простых трансформаций фрагментов куба можно получить человеческую руку или шланг от пылесоса. Кому как нравится или как того требует задача.
Если моделируемый объект симметричный, то эффективнее будет разрезать объект по оси симметрии и применив модификатор симметрии или зеркалирования выполнять операции только с одной частью модели, допустим левой. Изменения возникшие на одной стороне модели (левой) будут автоматически добавляться модификатором на другую (правую) зеркальную сторону.
Все действия производимые с объектом записываются в историю действий. По истории можно перемещаться вперёд и назад. Модификаторы используются для простого типового изменения формы объекта. В зависимости от пакета моделирования их название и состав могут отличаться.
В технике полигонального моделирование существуют правила построения полигональной сетки или меша (от англ. mesh — сетка). Правила описываю подходы позволяющие формировать и поддерживать корректную топологию сетки. Топология как раздел математики изучает явление непрерывности пространства. Что это означает применительно к сетке? Выстраиваясь полигоны образуют направления — полигональные кольца или петли (loop). В зависимости от того как взаимно расположены или склеены полигональные петли зависит то, как будет происходить сглаживание объекта при операциях подразделения. Дело в том, что сложные полигональные объекты состоят из тысяч полигонов. 3d-художник редактирует форму объекта только на базовом уровне детализации, а финальное сглаживание выполняет модификатор подразделения. Для того, чтобы такое сглаживание приводило к ожидаемому результату, 3d-художнику нужно предусмотреть расположение полигональных петель на критичных участках формы. Иначе будут заметны артефакты сглаживания или форма объекта будет казаться оплавленной. Также нужно следить, чтобы плотность сетки была одинаковой по всей поверхности объекта и состояла только из квадов. Иногда допускается врезка треугольных фейсов, но это исключение. Есть небольшие различия в моделировании высокополигональных моделей (для кино) и моделей предназначенных для визуализации реального времени (интернет, игры). Для высокополигональных моделей важна правильная топология и сетка состоящая из четырёхугольных граней, а для игровой графики важна оптимизация. Поэтому модели, которые прошли оптимизацию имеют большую угловатость и состоят приемущественно из треугольных граней.
Грани полигонального объекта имеют ориентацию. Есть лицевая сторона и оборотная. Поэтому грань может «смотреть» внутрь и наружу объекта. Нужно следить, чтобы все грани были направлены наружу, иначе будт заметны артефакты при визуализации.
Полигональное моделирование одинаково хорошо реализовано во всех современных конкурентноспособных пакетах моделирования: Blender, 3Dsmax, Maya, Cinema 4D, LightWave, Modo.
Полигональные петли
Полигональные петли «до» и «после» подразделения
Варианты размещения полигональных ептель для получения требуемой фаски или закругления формы
Артефакты проявляющиеся при подразделении если топология – мусорная
Процесс моделирования от простой формы к сложной
2) Скульптинг или воксельная лепка.
Следуюшая технология — скульптинг основана на принципах скульптурной лепки, позаимствованных из реальной жизни. 3d-художник лепит форму объекта, не задумываясь о топологии сетки. По взмаху виртуальной кисти на модели появляются вмятины, вздутия или текстурный рельеф. Естественно после такого творческого процесса топология получается очень мусорная и нужно производить в обязательном порядке ретопологию. Ретопология это уменьшение количества полигонов (полигонажа) за счёт создания в ручную новой более оптимизированной сетки. Ретопология это буквально обрисовывание высокополигональной модели. Чтобы работать в такой технике требуется мпециализированный софт: ZBrush, 3D-Coat, Mudbox.
3) Сплайновое NURBS-моделирование.
Третий способ моделирования основан на использовании криволинейных поверхностей. Такие поверхности называют NURBS-поверхностями (с англ. Non-uniform rational B-spline). От полигональной техники данный метод отличается тем, что 3d-художник оперирует не гранями, а кусками ограниченными кривыми линиями. Чтобы изменить характеристики поверхности нужно изменить кривизну линии. NURBS-поверхности имеют бесконечную детализацию, так как форму таких поверхностей описываются математическими формулами, а не расположением вершин как в полигональном моделировании. Перед тем как визуализировать такую поверхность программа предварительно её триангулирует. Триангуляция это процесс разбиения на треугольные грани. У данного метода моделирования есть преимущества перед полигональным. А именно — точность. Данную методику применяют для изготовления точных промышленных изделий, который потом будут изготавливаться литьём штамповкой и т. д. Данная технология реализована в 3dsmax и Maya и доведена до совершенства в CAD-пакетах: Rinoceroc, Katia, Fusion 360.
Модель собранная из NURBS-кусков (Blender)
NURBS-поверхность (Rhinoceros)
4) Процедурное моделирование
Четвёртый подход к моделированию процедурный. Процедурное моделирование востребовано в таких задачах, где требуется создание систем объектов и поверхностей, которыми нужно еще и гибко управлять. К таким системам можно отнести деревья (растения), небоскрёб или целый город (архитектурные объекты), толпу людей, взаимодействующих по определённому сценарию. Процедурное моделирование может быть линейным (стековым) и нелинейным (узловым или нодовым). Линейную процедурность поддерживают все серьёзные пакеты моделирования, она основана на вертикальном стеке модификаторов. Нодовое процедурное моделирование хорошо реализовано в Houdini, Cinema 4D с модулем MoGraph, Rhinoceros с плагином Grasshopper. Процедурное моделирование имеет большое преимущества над всеми остальными за счёт отсутствия деструктивных операций. В любой момент 3d-художник может вернуться на любой этап моделирования и изменить нужный параметр. Естественно рабочая сцена хранит всю информацию о произведённых действиях пользователя. В определённый момент, если не контролировать процесс моделирования и своевременно не чистить историю, рабочий файл может разростись до гиганских размеров. Компьютер перестанет справляться с возросшим объёмом информации. В параметрическом моделировании легко уживаются сплайны и полигональные объекты.
Процедурное дерево (SpeedTree)
Процедурная модель здания, выполненная с помощью нодового редактора (Houdini)
Clayoo: полигональное моделирование в cреде Rhino 6
Что такое Clayoo?
Всем привет.Тем, кто профессионально работает в среде Rhinoceros, наверняка знаком такой плагин как T-splines.Это дополнение к программе Rninoceros, выпущенное компанией Autodesk было призвано заполнить пробел,стать этаким мостиком между чисто NURBS (Non Uniform Rational B-Splines) и полигональным моделированием, сходным с моделированием в 3D Max. И действительно, его применение очень сильно упростило жизнь и расширило возможности моделирования в разы.Особенно мощно плагин проявил себя у моих коллег, занимающихся дизайном ювелирных изделий.
Однако, несмотря на очевидную востребованность плагина, он не смог дойти до 6 версии Rhinoceros.Ходили слухи, что может он будет включен в WIP 6 Rhino, однако по каким-то причинам дело не пошло.
В силу специфики своей работы и долгого времени работы в этой замечательной программе и необходимости, я перешел на Rhino 6 и надо было искать какую-то альтернативу T-Splines.
Такой альтернативой для меня стал плагин Clayoo, разработанный компанией TDM Solutions.В этой статье я вкратце опишу его основные преимущества и дам небольшое описание.
Более подробную информацию можно найти на официальном сайте.В этой статье я вкратце опишу основные ее функции и некоторые полезные фишки.
Краткое описание функционала Clayoo
Запуск установленного плагина осуществляется из окна Rhino путем активации Edit Mode.Активное окно в режиме работы Clayoo выглядит так:
Запуск ClayooПринцип моделирования в Clayoo следующий: как правило, создается любой из стандартных видов примитивов, над которым посредством выделения либо граней, либо ребер, либо вершин, осуществляется как бы процесс лепки для достижения нужного результата.
В рабочем режиме мы имеем следующие вкладки:
- Primitives — Примитивы (плоскость,куб,тор, цилиндр, конус и т.п.)
- Creation — Создание (Добавление Face, создание поверхностей: по кривой, по двум кривым, лофт и тп.). В этом разделе сразу хочется отметить очень 2 очень удобных меню — Ring и Signet ring. Позволяют при активации этих кнопок создавать либо кольцо либо печатку, путем изменения его размеров простым перетаскиванием слайдеров)
- Edition — Редактирование (здесь сконцентрированы все функции, которые можно применять в граням, ребрам, и вершинам для достижения требуемого результата.
- Selection — Выбор (в этом подменю собраны все возможности и виды выделений элементов, над которыми производятся манипуляции)
Для тех, кто знаком с моделированием по блюпринтам, так же появилось приятное дополнение Blueprint в разделе Creation — система автоматической расстановки видов (слева, сверху, спереди, сзади).Это особенно удобно при моделировании автомобилей.
Важным и полезным нововведением в Clayoo стала доработка и интеграция модуля Sculpting — он позволяет методом выдавливания и вытягивания формировать 3D модель, аналогично рукам скульптора.
На подобном принципе работает и ZBrush.Конечно Sculpt в Clayoo не может тягаться по мощности и функционалу с ZBrush, но все-таки для каких-то целей в Rhino вещь довольно удобная. Подробного описания я давать не буду, но вы можете посмотреть как это работает в ролике:
Sculpting in Clayoo
Так же появился новый модуль Emboss — Чеканка,Выбивка — который позволяет при определенном навыке и использовании изображений создавать рельефные структуры, в том числе и барельефы.Кстати, как можно их создавать относительно быстро и просто я писал в своей статье «Создание объемных 3D моделей на основе изображений» здесь.
Как работает этот модуль можно посмотреть на видео ниже:
Clayoo Emboss
Подытоживая вышесказанное, плагин Clayoo существенно разрешает возможности NURBS моделирования, которое мы реализуем в нашей работе при создании 3D моделей.
Tags: 3d, 3D модели, 3D моделирование, Clayoo, Rhinoceros 6, T-splines, полигональное моделирование
Это должен знать каждый начинающий
В этой статье мы расскажем о том, что должен знать каждый, кто впервые открывает Maya.
Вы всегда хотели научиться анимации. Вы что-то слышали о 3D-пакете Maya, и знаете, что это стандарт для 3D-анимации. Друзья советовали вам не раз скачать бесплатную триальную версию Maya, чтобы понять, как она работает. Но есть одна маленькая проблема: вы никогда раньше не работали в 3D, вы и понятия не имеете, что же делать с этим редактором, у вас даже не получается открыть файл, не говоря уже об анимации. Волны паники и сомнений накрывают вас с головой, вы начинаете задумываться, а нужна ли вам эта анимация вообще. Знакомо звучит? Мы все там были. Но хорошие новости таковы: есть мы, чтобы помочь вам! Продолжайте читать и узнаете о том, что должен знать каждый, кто открывает Maya впервые.
Что для компьютера 3D-пространство?
Реальная жизнь происходит в 3D-пространстве, а согласно теории струн измерений и вовсе в 11D, но экраны-то наших компьютеров двумерные или 2D. Maya, как и любой другой графический 3D-редактор, представляет 3D-пространство в виде 3 осей: X, Y и, соответственно, Z. Точка пересечения всех трех осей называется Origin или началом координат со значением (0,0,0). Если обратиться к классической видеоигре Super Mario Bros. на Nintendo, то сразу же станет понятно, что мир Марио был реализован посредством 2D-пространства или осями X-Y. Вдоль кирпичной горизонтальной оси X Марио пускался в приключения, ось Y была вертикальной, ее можно было наблюдать в действии, когда сантехничек становился высоким.
©Nintendo
А теперь задумайтесь, как перенести Марио в 3D-пространство. Для этого, как минимум, придется добавить третье измерение, в роли которого и выступит ось Z. Она ответит за все, и за объемную шляпу Марио, и за кончик носа, и за встопорщенные усы.
©Nintendo
Подружитесь с горячими клавишами
Горячие клавиши или хоткеи помогают ускорить рабочий процесс. Это своеобразный спасательный круг, который поможет студентам более продуктивно использовать рабочее время. Такие обыденные действия, как перемещение, вращение и масштабирование, автоматически ассоциируются с хоткеями или горячими клавишами, что подразумевает выполнение того или иного действия с помощью клавиатуры, а не мыши. На сайте Autodesk можно найти полный список горячих клавиш, знание которых раз и навсегда облегчит суровые будни 3D-дизайнера.
А Google даже лучше горячих клавиш
Сомневаетесь в чем-то? Бегом в Google. Не знаете, как выбрать вертекс на полигоне? Используйте поиск Google. Maya только что крашнулась и выдала вам странное сообщение об ошибке? Загуглите полученное послание в Google и внимательно изучите его, чтобы избежать подобных крашей в будущем. В Интернете огромное количество информации, различных ресурсов, включая наиполейзнейшее руководство пользователя Autodesk Maya, разные видео-уроки на YouTube, форумы по Maya и пр. Maya существует с 1998 г., вот уже более 15 лет она является стандартом индустрии, тысячи аниматоров со всего мира создали в ней бесчисленное множество фильмов, шоу, видеоигр и других проектов. Если вам нужна помощь по Maya, то вероятность того, что кто-то уже столкнулся с вашей проблемой и запостился ее в Интернете ранее, очень высока.
Что выбрать, формат .ma или .mb?
При сохранении сцены в Maya у вас всегда есть выбор между файлом в .ma или файлом в .mb. Формат .ma означает Maya Ascii, а формат .mb – Maya Binary. Выбор того или иного формата визуально никак не повлияет на сцену. Но разнице между ними все же есть. Сохранение файла в формате .ma автоматически сохраняет текстовый файл с командами. Это позволяет открывать файл в текстовом редакторе, как, например, WordPad или Блокнот, и редактировать сцену непосредственно в тексте файла. Формат .mb, наоборот, не сохраняет текстовую информацию, преобразует ее в числовые значения, сжимает размер файла, что делает невозможным его редактирование с помощью текстового редактора. Формат .mb является дефолтным форматом, в котором Maya сохраняет сцену. Он идеально подойдет вам, если вы не планируете редактировать сцену из текстового файла.
Скриншот файла в формате .ma, открытый в WordPad. Сообразительный кодер всегда сможет прочесть код, найти ошибку, пофиксить ее, нажав пару клавиш на клавиатуре, и сохранить анимацию.
Сохрани меня, сохрани!
Есть поговорка: «Лучше иметь и не нуждаться, чем нуждаться, но не иметь». Это же касается и сохранения сцен в Maya. Студенты любят рассказывать жуткие, но примерно одинаковые истории: «Был час ночи, они часами настраивали сцену, а потом Maya крашнулась и вся работа была потеряна». Если бы они постоянно сохраняли версии файлов, то потеряли бы пару минут, а не часов работы. Верьте нам, СОХРАНЯЙТЕСЬ ЧАЩЕ!
Да что это за NURBS такие? И чем они отличаются от полигонов?
Создавать объекты в Maya можно с помощью NURBS или полигонов. NURBS расшифровывается как Non-Uniform Rational B-splines или неоднородный рациональный Bezier-сплайн. Они идеально подходят для создания гладких поверхностей при помощи кривых. Полигоны же больше напоминают кусочки мозаики, которые вместе формируют единую картинку или объект. Изучим различия между этими техниками моделирования на примере ниже:
Слева мы видим, как мягкие кривые NURBS-сферы легко преобразуются в чашу. А справа как из цилиндра получается в меру квадратная катушка. NURBS идеально подходят для моделирования сложных форм, которые потом легко конвертируются в полигоны. Текстурировать же легче полигональные объекты. На деле же все зависит от поставленной задачи. Но стоит признать, что стандарты индустрии развили полигональное моделирование лучше, чем NURBS. Вы же просто решите, что подходит лучше для вашего проекта.
Работайте в разных проекциях
В Maya есть несколько способов навигации в 3D-пространстве. Вы можете посмотреть на объект из нижней, верхней, боковой, фронтальной и пр. проекций. По умолчанию Maya работает с объектом в перспективе и ортогональных проекциях (фронтальная, верхняя и боковая). Объект можно рассмотреть со всех ракурсов из перспективы, в ортогональных проекциях удобно контролировать, как выглядите объект с той или иной стороны, хотя, фактически, вы все также видите всего две плоскости. Кроме того, объект можно отобразить в виде сетки, с материалами или текстурами, с освещением, его низко- или высокополигональную версию. И всего этого можно добиться с помощью горячих клавиш. Различные же проекции помогают проверить, как выглядит объект с той или иной стороны, настроить его местоположение в сцене.
В Maya это можно сделать по-разному
В большинстве 3D-редакторов по-разному можно разве что сохранить файл: File > Save; Ctrl + S; или нажав на значок Save. В Maya же практически все можно сделать по-разному. Например, NURBS-сферу можно создать с помощью команды Create>NURBS Primitives>Sphere, через вкладку Surfaces, нажав на значок сферы, или с помощью хотбокса. Сначала вам покажется странным, что есть несколько способов сделать что-то, при этом правильного не существует, но со временем такая гибкость только поможет ускориться. Ответом на вопрос: «А как правильно?» станет «А как удобно». Экспериментируйте и развлекайтесь, учитесь и растите, а как станете серьезным бородатым аниматором, обязательно расскажите о своих уникальных рабочих приемах.
Читайте в нашей предыдущей статье топ-5 советов по 3D-моделированию для геймдева.
Хотите знать больше? Приходите на наши курсы 3D-моделирования, скульптинга, композитинга, анимации и VFX.
Журналист: Алена
Источник
Введение — Руководство Blender
Кривые — это двухмерные объекты, а поверхности — их трехмерные продолжения. Однако обратите внимание, что в Blender у вас есть только NURBS-поверхности, нет Безье (хотя у вас есть узел Bézier ; см. ниже), ни многоугольной (но для этого у вас есть сетки!). Несмотря на то, что кривые и поверхности имеют один и тот же тип объекта (также с текстами…), это не одно и то же; например, нельзя иметь в одном объекте и кривые, и поверхности.
NURBS-поверхность в режиме редактирования.
Поскольку поверхности являются 2D, у них есть две оси интерполяции: U (как для кривых) и V. Важно понимать, что вы можете управлять правилами интерполяции (узел, порядок, разрешение) независимо для каждого из этих двух измерений (конечно, поля U и V для всех этих настроек).
Вы можете спросить себя: «Но поверхность кажется трехмерной, почему она только двумерная?». Чтобы объект был трехмерным, он должен иметь «Объем», а поверхность, даже когда он закрыт, не имеет объема; он бесконечно тонкий.Если бы у нее был объем, поверхность имела бы толщину (свое третье измерение). Следовательно, это всего лишь двухмерный объект, имеющий только два интерполяционных измерения, оси или координаты. (если вы немного разбираетесь в математике, подумайте о неевклидовой геометрии — ну, поверхности — это просто неевклидовы 2D плоскости…). Если взять более «реальный» пример, можно свернуть лист бумаги, чтобы получился цилиндр; хорошо, даже если он станет «томом», сам лист останется (почти…) 2D-объектом!
На самом деле поверхности очень похожи на результаты, которые вы получаете, когда выдавливание кривой.
Визуализация
Отличий от кривых NURBS почти нет, за исключением того, что направление U обозначено желтыми линиями сетки, а V-образная линия материализуется розовыми линиями сетки, как вы можете видеть на Рис. Поверхность NURBS в режиме редактирования ..
Контрольные точки можно скрывать и отображать так же, как с кривыми.
Преобразование
Так как есть только NURBS-поверхности, «внутреннего» преобразования здесь нет.
Однако существует «внешнее» преобразование поверхности в сетку, это работает только в объектном режиме.Превращает поверхностный объект в сетчатый, используя разрешения поверхности в обоих направлениях для создания граней, ребер и вершин.
Полигональное моделирование и моделирование NURBS: в чем разница?
Источник изображения Советы3D По сценарию Томаса Денхэма Раскрытие информации: этот пост может содержать партнерские ссылки. Это означает, что если вы что-то покупаете, мы получаем небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас (подробнее)Основное различие между полигональным моделированием и NURBS-моделированием заключается в том, как сетка рассчитывается компьютером.
Для моделирования многоугольников он вычисляет многоугольники, которые представляют собой плоские плоскости, составляющие трехмерную форму (например, так, как куб состоит из 6 квадратов).
NURBS вычисляет сетку как сплайны между точками, которые могут образовывать кривые из одного участка геометрии.
NURBS (сокращенное название Non-Uniform Rational B-splines) использует комплексную математику для расчета поверхности модели. Это означает, что он лучше подходит для моделей, где требуется высокая точность.
Хороший пример, когда это важно, — инженерия. Когда инженер пытается разработать аэродинамику самолета или автомобиля и хочет провести испытания в цифровой аэродинамической трубе.
Обратной стороной этого в высшей степени математического способа вычисления размера модели является то, что компьютер становится труднее вычислять, а это означает, что он не подходит для приложений, где требуется быстрое время рендеринга.
Источник изображенияВы никогда не найдете NURBS-поверхности, например, в видеоиграх (по крайней мере, на момент написания).
При полигональном моделировании невозможно построить идеально гладкую кривую, поскольку они всегда вычисляются как прямая линия между точками.
Однако, используя группы сглаживания и большое количество полигонов, вы можете создавать участки, которые будут восприниматься на экране как плавная кривая.
Дополнительным преимуществомNURBS является меньший размер файла, поскольку все содержащиеся в нем данные представляют собой математические точки. Это также означает, что данные легко читать и понимать между различными программами, поэтому вы никогда не получите поврежденные сетки, как это может случиться при переносе полигональных моделей.
Когда используются NURBS?
Я уверен, вы думаете, что все это звучит здорово! Почему мы не используем NURBS чаще?
Это потому, что я еще не разобрался с ограничениями, лежащими в основе NURBS, которых много.
NURBS-объектов всегда только 4-сторонние. Это ограничение того факта, что Многоугольник обычно представляет собой N-угольник, состоящий из любого числа сторон от 3.
Это значительно упрощает процесс моделирования с помощью полигонов. Расширение этого многоугольного моделирования намного проще манипулировать и изменять, что опять же значительно упрощает построение сеток.
NURBS-объекты также всегда отделены друг от друга, что затрудняет их соединение для одной модели.
Благодаря точному расчету кривизны и положения, вы никогда не увидите швов между ними. Но это все еще ограничение в их рабочем процессе. Если вы хотите анимировать объект NURBS, вам сначала нужно преобразовать его в полигональную сетку, чтобы вы могли сваривать стыки вместе, чтобы они не распадались.
Также невозможно развернуть UV-развертку NURBS-объекта.
По этой причине, если вам нужно текстурировать модель, лучше использовать полигональную сетку. Таким образом, у вас будет возможность настроить способ проецирования на сетку.
Источник изображенияПодведем итог: разницу между NURBS и полигонами можно примерно сравнить с различиями между векторными и растровыми изображениями в 2D.
Векторные изображения также используют математические точки данных для создания невероятно точных изображений, которые часто используются для логотипов и маркетинга, но могут быть ограничены в том, что вы можете с ними делать.
Для сравнения, в растровых изображениях используются пиксели, которые упрощают работу с ними и предоставляют больше инструментов для редактирования и манипуляции.
Благодаря преимуществам NURBS, большинство современных 3D-пакетов тем или иным образом используют NURBS.
Обычно они преобразуются в полигоны позже в процессе производства, но NURBS очень хороши для создания исходной базовой сетки.
Автор: Томас Денхэм
Томас — 3D-креативщик, работающий как с высокополигональным, так и с низкополигональным моделированием для статических изображений или движков реального времени.В настоящее время он работает фрилансером, проработав 4 года в международной VR-компании. Чтобы увидеть работы Томаса и узнать больше, загляните на его личный сайт.
Программное обеспечение для САПР и 3D-моделирования для Mac и Windows
Что такое NURBS и почему они важны?
Инструменты сплайна во всех программных продуктах CAD и 3D-моделирования Ashlar-Vellum создают NURBS (неоднородные рациональные B-сплайны), которые являются надмножеством кривых Безье.Эти сплайны представляют собой кривые, созданные сложной математической формулой.
NURBS сами по себе не являются поверхностями, но NURBS-поверхности создаются путем интерполяции поверхности между NURB-сплайнами. Твердое тело также можно построить из набора аналитических и NURBS-поверхностей с замкнутой границей.
Кресло для отдыха Колорадо . Эти, казалось бы, простые поверхности, хотя их легко создать вручную, были бы невозможны для промышленного производства, если бы Марк Робсон не разработал этот стул для Sifas с использованием поверхностей NURBS в Argon ™.СплайныNURB выполняют две взаимосвязанные функции. Во-первых, непрерывность кривизны поверхности остается неизменной при изменении кривой. Перегибы не возникают при изменении шлицевого соединения. Во-вторых, сплайны NURB обеспечивают локализованное управление сложной кривой. Это позволяет изолировать область и вносить изменения, не затрагивая остальную часть сплайна.
Эти свойства необходимы для точного проектирования объектов во многих отраслях промышленности. Например, в аэродинамических конструкциях молекулы воздуха, движущиеся по поверхности крыла, должны плавно течь для достижения максимальной аэродинамической подъемной силы.Если поверхность не поддерживает непрерывность кривизны, молекулы воздуха отделяются от поверхности крыла и создают вакуум. Вакуум создает завихрение, поскольку молекулы пытаются заполнить его, нарушая воздушный поток и увеличивая сопротивление.
Самолет Смузи . Этот двухместный спортивный парусник под названием «Смузи» был тщательно спроектирован Дэниелом Хэтфилдом с использованием поверхностей Cobalt ™ NURBS специально для того, чтобы воздух хорошо обтекал его.Автомобильной промышленности необходим плавный воздушный поток для увеличения расхода бензина.Полная непрерывность кривизны также улучшает стиль. Внешний вид автомобиля — один из важнейших факторов продаж. Как покупатель, вы были бы не впечатлены, если бы отражение огней выставочного зала на автомобиле было рябью и колебалось. Это полная непрерывность кривизны, которая обеспечивает плавное отражение.
Гусеничный электрический самокат для аэропортов . Жан-Франсуа Жак из Météore Design создал гладкие линии и изящные изгибы удостоенного наград электрического самоката для аэропортов On-Track с использованием покрытий NURB цвета Cobalt.Локализованное управление сложными кривыми позволяет вносить незначительные изменения без неблагоприятного воздействия на форму. Например, если новый двигатель большего размера не помещается под идеально спроектированный капот, вы должны отрегулировать шлицы NURB, определяющие поверхность капота, чтобы поднять центр капота, не изменяя базовую конструкцию или непрерывный поток поверхности.
Поверхности, созданные из шлицев NURB, также полезны при проектировании пресс-форм для литья под давлением, поскольку они исключают завихрение пластика при его впрыскивании в пресс-форму.Такие конструкции обеспечивают лучшую чистоту поверхности и позволяют получить более тонкие поперечные сечения штампа.
Инструмент для перемещения песка . Селсо Сантос и Кристиан Альбанезе из Rio 21 Design использовали поверхности NURBS для создания этих шнеков в качестве «инструментов для перемещения песка» для отмеченного наградами солнцезащитного зонта Spirit. Определения поверхностей NURBS математически эффективны для описания этих форм в Cobalt, а также для создания траекторий инструмента в программном обеспечении CAM с минимальным количеством поверхностей.Наконец, потребительские товары также значительно выигрывают от использования NURBS, которые позволяют компьютеру описывать и создавать формы, которые наш человеческий мозг находит более приятными.То, что когда-то было просто создать вручную, было невозможно на компьютере без NURBS, потому что переходы поверхностей, определяемые евклидовой геометрией, легко обнаруживаются как визуально, так и тактильно. С изобретением технологии NURBS формы продуктов, нарисованные на компьютере, можно было не только легко корректировать, но теперь они могли содержать непрерывные кривые с эффективными математическими определениями.
Электронный отоскоп . Портативные устройства, такие как электронный отоскоп Нельсона Ау, который позволяет врачу заглянуть внутрь уха пациента, чувствуют себя лучше, когда переходы между поверхностями имеют непрерывную кривизну, как это допускают поверхности NURBS.NURBS от модели Subdivision — Studio Rola
Это руководство относится к версии Rhino 6. Что интересно в будущих версиях Rhinoceros 3D, так это то, что они будут иметь свои собственные возможности моделирования Subdivision. Что такое Subdivision Modeling или вкратце SubD? Это метод создания гладких моделей с использованием более грубой полигональной или сеточной модели. Этот метод популярен в программах трехмерного моделирования, не относящихся к САПР, таких как 3DSMax, Lightwave и Blender.
Преимущество технологии моделирования Subdivision в Rhino заключается в том, что, в отличие от 3D-программ, не относящихся к CAD, модели Subdivision на основе Rhino могут быть преобразованы в NURBS (неоднородный рациональный B-сплайн).Эта возможность чрезвычайно эффективна, поскольку позволяет создавать модели, которые могут быть переданы в инженерные программы, такие как Solidworks, Solid Edge, Creo и другие приложения, которые принимают данные на основе NURBS, такие как STEP и IGES. Традиционно сеточные модели не обладают необходимой точностью для массового производства.
Вот видео-демонстрация возможностей подразделения Rhino 6.
Следующие шаги описывают общий процесс преобразования модели сетки в формат подразбиения с последующим преобразованием в NURBS.
На скриншоте ниже показана модель сетки в Rhino. Для этого урока модель сетки была создана в Blender и импортирована в Rhino как объект OBJ.
С выбранной сеткой выполните команду ToSubD . В показанном примере для параметра Уровень установлено значение 1. Остальные параметры были оставлены по умолчанию. Как видите, из объекта-сетки (многоугольника) была создана очень красивая модель подразделения.
Затем нам нужно преобразовать модель Subdivision в поверхности NURBS.Для этого с выбранной моделью подразделения выполните команду ToNURBS . В приведенном ниже примере значение Patchde density было установлено на 2.
Не знаю, как вы. Но меня очень волнует текущая разработка Rhino в этой области. Я вижу огромные возможности и значительно улучшенные наборы инструментов для моделирования внутри самого Rhino.
Автор является сертифицированным тренером по 3D Rhinoceros и членом профессиональной сети Blender 3D.
До сих пор в этой главе вы моделировали несколько видов основных форм NURBS для создания кожи вашего персонажа с минимальным количеством поверхностей NURBS. Такой подход сводит к минимуму швы между поверхностями, но часто не хватает касания в областях, где открытая кромка NURBS ответвляется от центра закрытой поверхности NURBS.Это происходит на голове вашего персонажа, где глазные пятна соединяются с основной головой, где конечности ответвляются от туловища, а пальцы рук и ног отходят от рук и ног. Если модели ваших персонажей не были спроектированы так, чтобы включать швы всякий раз, когда конечность отходит от основной поверхности, например, если предметы одежды имеют похожие швы, этот метод моделирования всегда будет иметь проблемы касания. В каждой из этих проблемных областей основная геометрия мешает вам в конечном итоге создать бесшовную оболочку.В этом разделе вы используете другой подход к моделированию NURBS, чтобы создать скин с большей непрерывностью поверхности в этих проблемных областях, который называется мультипатч-скином NURBS. Это включает в себя разрезание вашего NURBS-персонажа на множество меньших прямоугольных участков, чтобы вы могли удалить перекрывающуюся геометрию и создать открытые края на голове и туловище, чтобы они лучше совпадали с такими же открытыми краями на веках и конечностях. Используя методы моделирования мультипатчем, вы можете создать скин персонажа с плавными переходами между частями тела (см. Рисунок 2.45). Скин Multipatch позволяет вам перенести модель вашего персонажа на следующий этап процесса моделирования, который представляет собой бесшовную многоугольную оболочку. Однако имейте в виду, что не существует одного правильного способа моделировать персонажа с помощью нескольких патчей. Методы, показанные в этом разделе, — всего лишь несколько примеров того, как подойти к такой задаче. 2.45. Используя методы мультипатч-моделирования, вы можете создать кожу персонажа с хорошей непрерывностью поверхности между веками и поверхностью головы, а также между конечностями и туловищем (модель персонажа от Ника Миулли).Преобразование радиальной головы в патч-головуЛучшее место для начала преобразования вашего скина персонажа NURBS в мультипатч-скин — это голова. В настоящее время голова вашего персонажа состоит из основной лучевой головы, двух радиальных накладок для глаз и двух радиальных накладок для ушей. Наиболее популярные методы множественного патча головы сохраняют ту же базовую структуру, так что рот, глаза и уши остаются радиальными структурами. Радиальный устье уже является частью основной головки, поэтому он должен оставаться как есть.Чтобы глаза и уши вписывались в основную голову, необходимо вырезать прямоугольные отверстия в области глаз и ушей. Это возможно только в том случае, если вы разрежете всю голову на множество частей, чтобы швы образовывали контур вокруг каждого глаза и уха. Затем вы можете удалить поверхности под глазами и ушами и совместить края каждого глаза и ушной заплатки с открытыми краями. Чтобы создать полное касание между всеми поверхностями, вы должны отделить каждую повязку для глаз и ушей по углам на четыре отдельные, но непрерывные части. Целью мультипатч-моделирования является использование отдельных участков для изменения ориентации изопарм на каждой поверхности, сохраняя при этом непрерывность на всех поверхностях. На голове вам в идеале нужно, чтобы изопары на пятнах подчеркивали мышцы и морщины лица. Внешний вид непрерывной поверхности требует сохранения касания между всеми соседними участками. Вы можете добиться этого только в том случае, если на пластырях будет правильное количество подразделений, чтобы изопарамы идеально выстраивались по каждому шву.Надеюсь, ваши основные радиальные NURBS-повязки для головы и глаз не слишком сложны, а имеют только минимальные изопармы, необходимые для определения черт лица. Вы должны продолжать делать это при преобразовании головы в модель мультипатч. При необходимости вы можете добавить детали к участкам NURBS позже или, что еще лучше, после преобразования поверхностей в один полигональный объект. Например, на многоугольнике намного проще вырезать хорошие ноздри, чем на NURBS-модели. Имейте в виду, что если ваше лицо симметрично, вы можете снова разрезать голову пополам и работать с мультипатчингом только с одной стороны.Однако, если вы сделали важные асимметричные черты на лице вашего персонажа, вам придется применить мультипатч с обеих сторон головы. Прежде чем перейти к следующему шагу по разрезанию головы на множество частей, продублируйте текущую голову и повязки на глазах. Затем преобразуйте все дублированные части в полигональные объекты и объедините их. Вы можете использовать эту одиночную полигональную головку в качестве живого направляющего объекта при работе с мультипатч-головкой NURBS. А пока назначьте головку многоугольной направляющей новому слою с именем HeadGuideLayer и скройте слой, пока он вам не понадобится. Вы начинаете процесс с проверки структуры вашей основной поверхности головы, чтобы определить, ориентированы ли изопары таким образом, что они образуют прямоугольник вокруг повязки на глазу. При необходимости вы можете добавить изопармы, и вам следует переместить CV, чтобы максимально очертить край повязки. Прямоугольное отверстие, которое вы хотите создать, следует немного скруглить наружу, чтобы оно хорошо вписывалось в радиальную повязку на глазу. Поскольку углы каждого прямоугольника должны совпадать с изопарами на каждой повязке на глазу, вам необходимо определить, какие изоплечики на четырех углах повязки на глаз вы собираетесь использовать.Эти изопармы будут там, где вы разделите повязку на глаза на четыре части. Если изопармы на ваших повязках находятся не на своем месте, вставьте новые и удалите старые по мере необходимости. Когда вы будете удовлетворены размещением изопарки на основной голове, следующим шагом будет выбор изопарм, которые образуют прямоугольник вокруг повязки на глазу, и отсоединение поверхностей. Это создает множество отдельных участков и позволяет выбрать и удалить прямоугольную область под повязкой на глаз (см. Рисунок 2.46). Кроме того, вы должны выбрать изопары в углах каждой повязки на глазу и отсоединить их, чтобы создать четыре отдельных пятна. После этого выберите все патчи и отобразите Surface Origins, который покажет ориентацию участков U и V. Вы хотите, чтобы глазные пятна имели ту же ориентацию, что и другие участки головы, со всеми нормалями, обращенными наружу. При необходимости поменяйте местами направления или измените их местами, выбрав Edit NURBS, Reverse Surface Direction. Затем вам нужно убедиться, что все изопары и края совпадают от участка к участку.Сделайте это, перестроив участки как однородные поверхности с правильным числом подразделений, выбрав Edit NURBS, Rebuild Surfaces. Начиная с глазных пятен, выберите каждый патч и перестройте его по мере необходимости, чтобы иметь такое же количество подразделений в U и V, что и в соседних патчах, с которыми он выровнен. При необходимости восстановите заплатки, чтобы выровнять все изопармы. Однако, чтобы получить идеальное касание между всеми патчами головы, вам может потребоваться перестроить каждый патч как однородный в обоих направлениях, поскольку параметризация поверхности может повлиять на касание. 2.46. Отсоедините четыре изопармы на голове, которые образуют контур повязки на глазу, а затем удалите подлежащую поверхность.Если многие изопары на вашей лучевой головке не идут в правильном направлении для правильного разрезания головки, вам необходимо создать новые участки для этих областей. Сначала выберите изопары вокруг области рта на основной поверхности головы, выберите «Редактировать поверхности», «Отсоединить» и удалите участки на щеках и лбу. У вас должен остаться лучевой рот, часть носа и пятна под глазами.Вы хотите сохранить часть исходной поверхности, чтобы использовать ее в качестве источника для определения касания при создании новых участков. Разрежьте поверхность рта и глаз на несколько частей, чтобы облегчить создание новых участков (см. Рис. 2.47). Затем покажите свою многоугольную голову, чтобы использовать ее в качестве ориентира, и сделайте ее живой поверхностью. Вы хотите начать делать патчи на щеке там, где у вас есть три края патча, которые уже созданы патчами для носа, нижнего глаза и верхнего рта. Дублируйте изопарму на переднем крае, чтобы создать четвертый край патча, переведя его на другую сторону.Затем в режиме компонентов переместите EP на кривой, чтобы выровнять ее с активной полигональной головой. Избегайте привязки CV к активной многоугольной головке, потому что CV не находятся на кривой и не дадут точного результата. На обоих концах кривой прикрепите концевые EP к угловым CV на участках для глаз и рта. Важно убедиться, что все конечные точки кривых и изопарм, которые составляют края нового участка, соединены вместе; в противном случае команда квадрата может не работать. После создания границ вашего нового патча вы можете использовать инструмент Square для создания нового патча NURBS. 2.47. Если изопары на вашей основной голове не способствуют созданию хорошей прорези для глаз, вы можете отказаться от этой области головы, чтобы заново сделать патчи вручную с помощью многоугольной направляющей головки.Чтобы использовать инструмент «Квадрат» для создания нового патча для головы вашего персонажа, переключитесь в режим компонента и, удерживая нажатой клавишу «Shift», выберите крайние изопары на трех участках, граничащих с новым патчем. Затем, удерживая Shift, выберите кривую, которую вы создали на последней стороне нового участка, и выберите «Поверхности», «Квадрат».Эта функция имеет параметр «Касательная» для типа непрерывности, который необходимо включить. Этот вариант создает касание с носом, ртом и глазными пятнами. Количество контрольных точек подгонки кривой добавит изопармы для настройки выше 2. Более высокие настройки могут дать вам более точный результат, и вы всегда можете перестроить поверхность после создания патча. Установите значение .1 для параметра Допуск локальной конечной точки и убедитесь, что вы создаете поверхность NURBS. Обычно нет необходимости использовать параметр «Перестроить кривые», если вы работали с кубическими NURBS-поверхностями и кривыми.После правильной настройки этих параметров нажмите кнопку Square Surface, чтобы создать новый патч (см. Рисунок 2.48). Имейте в виду, что это создаст NURBS-патч, который точен на краях его границ, но не обязательно точно в середине патча. Чтобы убедиться, что середина патча имеет ту же форму, что и исходная поверхность головы, вы должны скопировать кривые, чтобы манипулировать их ВП на активной поверхности, а затем смоделировать поверхность с помощью скорректированных кривых. 2.48. Создайте кривые на головке активной направляющей и используйте инструмент «Квадрат» для создания новых участков, которые касаются существующих участков.При создании головы мультипатч работайте от центра лица вашего персонажа наружу. Когда вы создаете каждый патч с помощью команды square, перестраивайте каждый патч, чтобы он имел такое же количество подразделений, что и другие патчи на его УФ-границах. Просто проверьте количество подразделений в редакторе атрибутов и укажите правильное количество подразделений в поле Uniform rebuild options. Убедитесь, что вы перестраиваете направления U и V на каждой поверхности, и установите диапазон параметров для каждого патча от 0 до 1.Кроме того, по мере того, как вы строите патч-голову, вы можете обнаружить, что в некоторых областях касательность сохраняется, в то время как другие теряют касательность. Чтобы достичь касания между двумя участками NURBS, вы должны выровнять не только края и изопары, но и CV, которые граничат с каждым краем. Касание создается между двумя поверхностями путем создания прямой линии между двумя перекрывающимися краевыми точками и следующим рядом точек на каждой поверхности. Этот ряд точек не связан с какой-либо конкретной изопармой, но используется специально для создания касания с другими краями поверхности.Иногда помогает вручную переместить точки, чтобы они выровнялись как можно больше, прежде чем использовать другие техники касания. Еще один простой способ сделать более касательным — прикрепить и отсоединить заплатки. Для этого выберите изопары перекрывающихся кромок на двух смежных участках и выберите Edit NURBS, Attach. Параметр «Смешивание» с низким значением смещения создает наибольшее касание между двумя участками, но перемещает точки на поверхностях. Это может отделить прикрепленные патчи от других патчей. Параметр «Соединить» не так сильно изменит форму участков, но также не создаст столь гладкого соединения.Иногда лучше использовать опцию «Удалить несколько узлов». Дополнительные изопармы все еще могут быть добавлены там, где были прикреплены две поверхности. Восстановите поверхность, чтобы в этом случае было правильное количество подразделений. После присоединения двух патчей в одном направлении выберите изопарму, к которой были прикреплены патчи, и снова отсоедините поверхность, выбрав Edit Surfaces, Detach. Затем вы можете проделать ту же процедуру присоединения-отсоединения для двух соседних патчей в другом направлении. Когда вы создаете патч-голову, обратите внимание, что касание легче создать между любыми четырьмя патчами, которые выстраиваются вместе, чем в областях, где пять патчей сходятся вместе.На мультипатч-скине всегда будут такие области, называемые звездным соединением, где обычно возникают проблемы касания (см. Рис. 2.49). Чтобы сделать эту область как можно более непрерывной, старайтесь не растягивать и не зажимать углы одного участка слишком сильно. Еще один способ исправить проблемы касания — сшить поверхности вместе. Когда вы создаете патч-голову, вы можете использовать инструмент Stitch Edges для создания касания между любыми двумя патчами. Затем сшейте точки на поверхности, чтобы исправить любые проблемы на стыках звезд, где точки не сходятся правильно.Наконец, вы можете выполнить глобальную строчку на всех участках головы, чтобы исправить любые оставшиеся проблемы целостности поверхности. 2.49. Всегда сложно добиться идеального касания в областях на голове, где сходятся пять ребер NURBS, называемых звездным соединением.Чтобы сшить кромку, выберите Edit NURBS, Stitch, Stitch Edges Tool. Установите параметры смешивания, чтобы сшить и положение, и касание. Если кромки поверхности смещены, установите параметры «Весовой коэффициент», для какой кромки границы вы хотите переместить другую.Этот параметр основан на порядке выбора: значение 1 фиксирует точки на поверхности, а значение 0 перемещает точки на поверхности. Чтобы переместить оба края одинаково по направлению друг к другу, установите для обоих параметров значение 0,5. Однако, если вы аккуратно соединили краевые точки вместе, поверхности вообще не должны сильно двигаться. Убедитесь, что параметр «Узлы каскадного стежка» включен, оставьте значение параметра «Выборка» на низком уровне и не сохраняйте исходные поверхности. Затем щелкните смежные граничные края двух поверхностей, которые вы хотите сшить.Появится синий манипулятор краев, позволяющий вам настроить, будет ли строчка проходить по всему краю обеих поверхностей или к конкретной изопарме, чтобы выполнить частичную строчку (см. Рисунок 2.50). Удерживайте кнопку V нажатой, чтобы привязать ее к изопарке, если вам нужно сшить частичный край. Однако, поскольку вы разрезали голову на участки одинакового размера, нет необходимости регулировать этот манипулятор. Просто нажмите клавишу Enter, чтобы завершить кромочную строчку. Вы можете использовать инструмент Stitch Edges Tool, чтобы сшить все смежные края на головке мультипатча. 2.50. Используйте инструмент Stitch Edges Tool, чтобы создать касание между любыми двумя открытыми краями. При необходимости с помощью синего манипулятора прострочите частичный край.Используйте команду стыковки точек поверхности, чтобы собрать вместе все точки, входящие в соединение звезды. Если есть точка, которая находится в том месте, где вы хотите разместить звездное соединение, сначала выберите ее. Затем, удерживая Shift, выберите все остальные точки и выберите Edit NURBS, Stitch, Stitch Surface Points. В появившемся окне параметров отключите параметр «Назначить равные веса» и убедитесь, что узел каскадного стежка включен.Не храните оригинальную поверхность. Щелчок по кнопке Stitch Points должен подтянуть все точки наверху первой выбранной точки и замкнуть звездное соединение. Последняя команда для сшивания поверхностей — это глобальная строчка. Эту команду можно использовать периодически во время сборки мультипатч-головки или после завершения всех патчей. Чтобы выполнить глобальную строчку, вы должны выбрать все патчи, участвующие в создании касания на патчах, а затем выбрать Edit NURBS, Stitch, Global Stitch.Для обложки с несколькими патчами всегда выбирайте параметры Closest Knot и Equal Params, которые выровняют края и изопары на всех патчах (см. Рисунок 2.51). Вы также должны установить параметр «Сглаживание стежка» на «Касательные» и выключить параметр «Сшить частичные края». Параметры «Максимальное разделение» и «Сопротивление модификации» работают вместе, чтобы определить, насколько поверхности будут изменены во время операции стежка, путем установки того, насколько точки будут перемещаться. 2.51. При глобальном сшивании ваших скинов всегда выбирайте параметры Closest Knot и Equal Params, которые обеспечат совпадение краев и изоплечий.Когда вы выполняете глобальную строчку, важно, чтобы края всех задействованных поверхностей находились на одинаковом расстоянии друг от друга. Желательно, чтобы вы уже соединили все края перед тем, как делать строчку. Если между краями есть промежутки большего размера, чем другие, вам необходимо увеличить значение максимального разделения, чтобы сблизить их, в результате чего точки, расположенные ближе друг к другу, сгруппируются. Вы можете уменьшить эту проблему, включив опцию Lock Surface в редакторе атрибутов для патчей, которые сгруппированы; эта опция предохраняет заблокированные поверхности от изменения стежком.Однако лучше избежать этого, убедившись, что все края заплатки находятся на одинаковом расстоянии друг от друга, прежде чем выполнять глобальную строчку. После нажатия кнопки Global Stitch в окне Channel Box вы можете изменить значения Max Separation и Modification Resistance, чтобы улучшить результат стежка. Увеличьте значение «Максимальное разделение», чтобы закрыть любые отверстия между заплатами, и увеличьте значение «Сопротивление модификации», чтобы уменьшить складки или скопления на краях заплат. Вы можете продолжить моделирование с узлами стежков на участках кожи.Поверхности должны оставаться вместе и сохранять непрерывность, но имейте в виду, что точки, близкие к краям границы, которые участвуют в операции стежка, больше не могут перемещаться независимо друг от друга. Операция стежка постоянно пересчитывает касание между заплатами, что заметно замедлит вашу систему. Из-за этого, как и скругления, лучше всего использовать строчку в качестве техники моделирования и не оставлять ее на поверхности во время анимации. Когда ваши поверхности касаются друг друга, выберите их все и удалите историю, чтобы удалить узлы стежков. Использование патч-моделирования для соединения конечностейПреобразование остальной части вашего персонажа в мультипатч NURBS-скин выполняется так же, как и голова. Чтобы открытый край руки, оторванной от закрытого вертикального туловища, совпадал с грудью в виде касательных множественных участков, вы должны вырезать прямоугольное отверстие в области плеча, отсоединив изопармы. Это создает восемь пятен на туловище, четыре из которых граничат с отверстием, к которому должна быть присоединена рука (см. Рисунок 2.52).Вы также должны разрезать конечность на четыре части, чтобы она соответствовала четырем открытым краям разреза туловища. Опять же, лучше всего создать отверстие в поверхности туловища, чтобы швы не ложились прямо на плечевой сустав. Затем используйте все методы, описанные в предыдущем разделе, для создания касания между всеми патчами. Когда закончите патчить руку, сделайте то же самое в области ног. Вы даже можете использовать ту же технику для одновременного совмещения рук и ног. Если ваш персонаж одет в одежду, вы можете отделить участки на естественных швах ткани.Просто создайте нашивки так же, как и одежду. 2.52. Мультипатчиваем остальные части тела так же, как и голову. Например, на торсе отделите отверстие в торсе, чтобы создать касание с руками.Как упоминалось ранее, не существует единого способа мультипатчинга символа NURBS. Используя принципы, описанные в предыдущем разделе, такие как разделение частей тела вашего персонажа на прямоугольные участки, швы которых слегка выходят за пределы суставов, вы сможете создать структуру мультипатчей, которая лучше всего подходит для вашего персонажа.Один из полезных способов заранее спланировать, как вы будете разрезать поверхности, — это нарисовать швы поверх копий рисунков ваших персонажей.
|