15325

Создание геометрических примитивов. Добавление освещения в сцену

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Тема 2: Создание геометрических примитивов. Добавление освещения в сцену 1. Принципы создания и модификации объектов Методы создания объектов В интерактивном режиме Вводом с клавиатуры. Основная часть объектов 3d MAX

Русский

2013-06-11

227.08 KB

3 чел.

Тема 2: Создание геометрических примитивов. Добавление освещения в сцену

1. Принципы создания и модификации объектов

Методы создания объектов

  1.  В интерактивном режиме
  2.  Вводом с клавиатуры.

Основная часть объектов 3d MAX создается в интерактивном режиме с помощью мыши. Интерактивный метод создания объектов с помощью мыши является интуитивно понятным и заключается в рисовании объекта посредством комбинации щелчков кнопкой мыши и перемещений курсора в окне проекции при удерживаемой или отпущенной кнопки мыши. Идея применения интерактивного метода состоит в том, чтобы вначале создать объект примерно той формы и размеров, которые требуются, а затем при необходимости уточнить численные значения координат центра и параметров объекта сразу же после создания или на более поздних этапах.

Создадим сферу в интерактивном режиме:

  1.  Из меню выберите Standard Primitives (Стандартные примитивы) >Sphere (Сфера):

  1.  Щелкните и тяните указатель мыши в окне Top, сфера появляется с ее центром в точке центра.
  2.  Выпустите кнопку мыши, чтобы установить радиус и создать сферу.

Создадим куб в интерактивном режиме:

  1.  В меню выберите Standart Primitives > Box (Параллелипипед).

  1.  В Creation Method (Метод Создания) выбирете Cube (Куб).

  1.  Щелкните, чтобы определить центр куба.
  2.  Тяните мышь, в окне проекции Top, чтобы определить все три измерения одновременно.
  3.  Щелкните, чтобы закончить куб.

Создадим параллелепипед в интерактивном режиме:

  1.  В меню выберите Standart Primitives >Box(Параллелипипед).

  1.  В пункте меню Creation Method (Метод Создания) выберите Box (Параллелепипед)

  1.  Тяните мышь в окне Top, чтобы определить длину и ширину.
  2.  Выпустите мышь, и переместите ее вертикально, смотря в окно Left, чтобы определить высоту.
  3.  Щелкните, чтобы закончить Параллелепипед.

Создадим параллелепипед методом ввода с клавиатуры:

  1.  В меню, выберите Standart Primitives > Box(Параллелипипед).

  1.  В пункте меню Creation Method (Метод Создания) выберите Box (Параллелепипед)

  1.  Щелкните по "плюсику" чтобы открыть панель Keyboard Entry (ввод с клавиатуры), обычно она закрыта. 
  2.  В числовые поля с координатами центра X, Y, и Z введите 0.

  1.  Выберите числовое поле "Lenght" мышью и введите число, например 15.
  2.  В поле "Width" число 40, в поле "Heidht"- 60

Примичание:Клавиша Tab позволяет переходить на другое поле. Вы не должны нажимать Enter, пока не ввели все параметры. Сочетание клавиш Shift+Tab изменяет направление передвижения по полям

  1.  Когда вы введете все необходимые параметры, перейдите на кнопку Create (Создать) и нажмите Enter

Создадим куб методом ввода с клавиатуры:

  1.  Щелкните по "плюсику" чтобы открыть панель Keyboard Entry (ввод с клавиатуры), обычно она закрыта.
  2.  В меню, выберите Standart Primitives > Box(Параллелипипед).

  1.  В пункте меню Creation Method (Метод Создания)выбирете Cube(Куб)

  1.  В числовые поля с координатами центра X, Y, и Z введите 0.

  1.  Выберите числовое поле "Lenght" мышью и введите число, например 40. В поле "Width" число 40, в поле "Heidht"- 40

Примичание:Если в одно из полей ввести 40 и нажать Enter, то это значение присвоится ко всем остальным измерениям.

  1.  Когда вы введете все необходимые параметры, перейдите на кнопку Create (Создать) и нажмите Enter

Модификация параметров объектов

После того как объект создан, он оказывается выделенным от использованного метода. При этом процесс создания объекта не считается законченным, поскольку сохраняется возможность изменения его параметров в свитках командной панели Create (Создать). Изменение параметров сопровождается соответствующим изменением внешнего вида объектов в окнах проекции, делая процесс модификации простым и наглядным.

Процесс создания объекта считается законченным, как только будет выполнено одно из действий:

  1.  отменено выделение созданного объекта;
  2.  выбран инструмент создания другого объекта;
  3.  активизирована другая командная панель;
  4.  выделен другой объект сцены.

О завершении процесса создания объекта говорит исчезновение свитков его параметров с командной панели Create (Создать).

    

Последующие изменения параметров объекта можно производить только с помощью командной панели Modify (Изменить). Когда вы перейдете на эту панель, то на ней появится свиток или свитки с теми же параметрами объекта, какие имелись в момент его создания на командной панели Сreate (Создать)

Для модификации объекта следует просто изменить численные значения параметров в свитках.

Контрольные вопросы:

  1.  Назовите два основных метода создания объектов в программе 3ds max.
  2.  Продемонстрируйте создание любого объекта в интерактивном режиме.
  3.  Продемонстрируйте создание любого объекта методом ввода значений с клавиатуры.

2. Задание: Создать сцену из простых объектов (геометрических примитивов), рис. 1.1

Этапы работы:

  1.  создать группу трехмерных объектов на плоскости
  2.  добавить источники освещения
  3.  создать падающую тень от объектов

Рис. 1.1. Создание сцены из примитивов

Ход работы:

  1.  Запустите 3D Studio MAX 5.
  2.  Установите единицы измерения в сантиметрах: Customize (Установки) → Units Setup (Единицы измерения).

  1.  Создайте поверхность, для этого:

Выполните команду Create (Создание) → StandardPrimitives (Стандартные примитивы) → Box (Параллелепипед).

  1.  Обратите внимание, что на командной панели Create (Создание), расположенной в правой части экрана, кнопка Box (Параллелепипед) окрасилась цветом.

  1.  Введите параметры объекта с клавиатуры. Для этого разверните раздел Keyboard Entry (Ввод с клавиатуры). Введите координаты центра объекта:
  2.  X=0, Y=0, Z= (-8).

Введите параметры:

  1.  Length (Длина): 217
  2.  Width (Ширина): 217
  3.  Height (Высота): 8
  4.  Установив параметры, нажмите кнопку Create (Создать). В окнах проекций появился параллелепипед.
  5.  Создайте конус, для этого:
  6.  Выполните команду Create (Создание) → StandardPrimitives (Стандартные примитивы) → Cone (Конус). В окне проекции Top (Вид сверху) нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская левую клавишу, передвиньте мышь, определяя первый радиус конуса. Как только вы отпускаете левую кнопку мыши, первый радиус считается заданным. Затем определяется высота конуса. Изменения можно наблюдать в других окнах проекций. Щелчком левой кнопки мыши завершите определение высоты и отрегулируйте верхний радиус конуса.
  7.  Откорректируйте параметры конуса в разворачивающейся панели Parameters (Параметры):
  8.  Radius1 (Радиус 1): 26
  9.  Radius2 (Радиус 2): 0
  10.  Height (Высота): 84

Замечание

Если вы не успели переключиться на создание следующего объекта, то параметры конуса можно поменять здесь же, на панели Create (Создание). Если вы уже отключились от создания данного объекта, то все изменения в его параметры вносятся на командной панели Modify (модификации) во вкладке Parameters. Для внесения изменений объект должен быть выделен.

  1.  Переместите конус, расположив его, как на рис. 1.2 (фигура под номером 2, и далее предметы идут по порядку создания). Для этого щелкните на нем правой кнопкой мыши и выберите из появившегося контекстного меню команду Move (Перемещение). Перемещайте объект в окне проекции Top (Вид сверху).

Примечание

Команды Move (Перемещение), Rotate (Вращение), Scale (Масштабирование) выбираются в контекстном меню (появляющемся при щелчке правой клавишей мыши на объекте) или при нажатии кнопки трансформаций на панели инструментов Main Toolbar (Основные инструменты)

Рис. 1.2. Расположение объектов в окне проекции Top

  1.  Создайте Тор, для этого:
  2.  Нажмите кнопку Torus (Тор) на панели инструментов

При настройках по умолчанию данная панель отсутствует на экране. Вывести на экран ее можно командой Customize (Настройки) → Show UI (Показать настройки пользователя) → Show Tab Panel (Показать панель объектов).

  1.  Создайте тор в окне проекции Top (Вид сверху).
  2.  Установите параметры:
  3.  Radius1 (Радиус 1): 25
  4.  Radius2 (Радиус 2): 7,5
  5.  Переместите его в соответствии с рисунком 1.2 (фигура 3).
  6.  Создайте трубу, для этого:
  7.  Нажмите кнопку Tube (Труба)
  8.  Создайте в окне проекции Top (Вид сверху) трубу в центре тора.
  9.  Установите параметры:
  10.  Radius1 (Радиус 1): 16
  11.  Radius2 (Радиус 2): 10
  12.  Height (Высота): 54
  13.  Переместите трубу в соответствии с рис. 1.2 (фигура 4).
  14.  Создайте пирамиду, для этого:
  15.  Нажмите кнопку Pyramid (Пирамида)
  16.  Создайте в окне проекции Top (Вид сверху) чуть ниже тора с трубой небольшую пирамидку.
  17.  Установите параметры:
  18.  Width (Ширина): 40
  19.  Depth (Глубина): 32
  20.  Height (Высота): 54
  21.  Переместите ее в соответствии с рисунком 1.2 (фигура 5).

Рис. 1.2. Расположение объектов в окне проекции Top

  1.  Создайте чайник, для этого:
  2.  Нажмите кнопку Teapot (Чайник)
  3.  Создайте в экране Top (Вид сверху) левее тора и пирамидки чайник.
  4.  Установите параметр Radius (Радиус) равным 23.
  5.  В группе Teapot Parts (Части чайника) сбросьте флажок у какого-либо параметра: Body (Тело), Handle (Ручка), Spout (Носик), Lid (Крышка), наблюдая за результатом. Затем установите флажки снова или отмените действия командой Undo (Отмена)
  6.  Переместите чайник в соответствии с рис. 1.2 (фигура 6).
  7.  Чтобы добиться полного соответствия с картинкой, необходимо повернуть предмет. Для этого:
  8.  Щелкните на чайнике правой кнопкой мыши, выберите в контекстном меню команду Rotate (Вращение) или нажмите кнопку Rotate (Вращение) на панели инструментов Main Toolbar (Основные инструменты).
  9.  Поверните чайник по оси Z на (-22,5°) . Подведите мышь к оси Z объекта, ось при этом поменяет цвет на желтый, затем, нажав левую кнопку мыши, перемещайте ее, наблюдая за показаниями в статусной строке внизу экрана (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Показания трансформации в статусной строке

  1.  Создайте параллелепипед со сглаженными гранями, для этого:
  2.  Нажмите кнопку ChamferBox (Сглаженный параллелепипед) . Создайте в окне проекции Top (Вид сверху) параллелепипед.
  3.  Установите параметры:
  4.  Length (Длина): 53
  5.  Width (Ширина): 56
  6.  Height (Высота): 18
  7.  Fillet (Скругление): 2,5
  8.  Переместите и поверните его в соответствии с рис. 1.2 (фигура 7).
  9.  Создайте цилиндр, для этого:
  10.  Нажмите кнопку Cylinder (Цилиндр) . Создайте цилиндр в окне проекции Top (Вид сверху).
  11.  Установите параметры:
  12.  Radius (Радиус): 20
  13.  Height (Высота): 27
  14.  Height Segments (Сегменты высоты): 1
  15.  Переместите цилиндр в соответствии с рис. 1.2 (фигура 8).

Рис. 1.2. Расположение объектов в окне проекции Top

  1.  Создайте сферу, для этого:
  2.  Нажмите кнопку Sphere (сфера) . Создайте сферу в окне проекции Top (Вид сверху) посередине цилиндра.
  3.  Установите параметр Radius (Радиус) равным 13.
  4.  Переместите сферу в соответствии с рис. 1.2 (фигура 9).
  5.  Создайте звезду, для этого:
  6.  Нажмите кнопку Hedra . Создайте звезду в окне проекции Top (Вид сверху).
  7.  Установите флажок Star 1 (Звезда 1) в разделе Family.
  8.  Установите параметр Radius (Радиус) равным 18.
  9.  Переместите звезду в соответствии с рис. 1.2 (фигура 10).
  10.  Сохраните файл в свою папку.

  1.  Расположите все объекты на поверхности первого параллелепипеда:
  2.  В правом нижнем углу экрана, в секции кнопок управления видовыми экранами, нажмите кнопку Zoom Extents All (Показать все предметы) .
  3.  В окне проекций Front (Вид спереди), изображенном на рис. 1.4, инструментом захватите все объекты, которые должны стоять на поверхности параллелепипеда (созданного первым, см. рис. 1.1). Объекты в группе можно добавлять или убирать щелчком левой кнопки мыши на объекте при нажатой клавише <Ctrl>.

Рис. 1.4. Выделение областью группы объектов

  1.  При активном окне Front нажмите кнопку Align (Выравнивание) . При этом курсор поменяет форму, а при попадании курсора на объекты будет появляться перекрестие. Щелкните по объекту Box01. Имя объекта появляется, если задержать курсор на объекте.
  2.  После щелчка на объекте появляется окно настроек выравнивания. В группе Current Object (Текущий объект) окна Align Position (Screen) (Выровнять позицию), показанного на рис. 1.5, установите переключатель Minimum (Минимум) - по нижнему краю выравниваемого объекта. В группе Target Object (Целевой объект) установите переключатель Maximum (максимум) - по верхнему краю объекта. Установите флажок Y Position (Выравнивание по оси Y). Нажмите кнопку OK. 

Рис. 1.5. Настройки выравнивания

  1.  Выровняйте трубy по центру тора, для этого:
  2.  При активном экране Front на панели инструментов Main Toolbar (Основные инструменты) нажмите кнопку Select by Name (Выделить по имени) или нажмите клавишу <H>. В появившемся окне выберите из списка объектов сцены Tube01, нажмите кнопку Select (Выделить).
  3.  Нажмите кнопку Align (Выравнивание) , или клавишу <H>. Двойным щелчком выберите из списка объект Torus01.
  4.  В группе Current Object (Текущий объект) окна Align Position (Screen) (Выровнять позицию) выберите переключатель Center (Центр), в группе Target Object (Целевой объект) также установите переключатель Center (Центр). Установите флажки на оси выравнивания X и Z. Нажмите кнопку OK.

Замечание

Так как система координат по умолчанию определяется по проекции видового экрана Screen (рис. 1.6), то и оси выравнивания зависят от того, какой экран активен в данный момент.

Рис. 1.6. Система координат Screen (Экранная)

  1.  Выровняйте цилиндр, для этого:
  2.  Выделите в любом окне проекции объект Cylinder01. Убедитесь, что активно окно проекций Front и нажмите кнопку Align (Выравнивание) , затем нажмите на клавиатуре клавишу <H>. Двойным щелчком выберите из списка ChamferBox01.
  3.  Параметры выравнивания установите такими же, как и при выравнивании всех объектов по поверхности параллепипеда-основания. В группе Current Object (Текущий объект) окна Align Position (Screen) (Выровнять позицию) установите переключатель Minimum (Минимум): по нижнему краю выравниваемого объекта. В группе Target Object (Целевой объект) установите переключатель Maximum (максимум) - по верхнему краю объекта. Установите флажок Y Position.
  4.  Нажмите кнопку OK.
  5.  Аналогичным способом выровняйте сферу по поверхности цилиндра, для этого:
  6.  Выделите сферу в окне проекции по имени Sphere01, с помощью инструмента  Select by Name (Выделить по имени) .
  7.  Убедитесь, что активно окно проекций Front (Вид спереди), и нажмите кнопку Align (Выравнивание) . Нажмите клавишу <H>. Двойным щелчком выберите из списка объект Cylinder01.
  8.  Параметры выравнивания: в группе Current Object (Текущий объект) секции Align Position (Screen) (Выровнять позицию) установите переключатель Minimum (Минимум): по нижнему краю выравниваемого объекта. В группе Target Object (целевой объект) установите переключатель Maximum (Максимум): по верхнему краю объекта. Установите флажок Y Position. Нажмите кнопку OK.
  9.  Выровняйте сферу и цилиндр по центру параллелепипеда, для этого:
  10.  Нажмите на панели Main Toolbar (Основные инструменты) кнопку Select by Name (Выделить по имени) или нажмите клавишу <H>. В появившемся окне выберите из списка объект Cylinder01 и, нажав клавишу <Ctrl>, добавьте к выделению объект Sphere01. Нажмите кнопу Select (Выделить).
  11.  Нажмите кнопку Align (Выравнивание) , нажмите клавишу <H>. Двойным щелчком выберите из списка ChamferBox01.
  12.  В группе Current Object (Текущий объект) окна настроек в секции Align Position (Screen) (Выровнять позицию) установите переключатель Center (центр), в группе Target Object (целевой объект) также установите переключатель Center (Центр). Установите флажки X Position и Z Position (при активном окне проекции Front). Нажмите кнопку OK.
  13.  Сделайте активным экран Perspective (Перспектива), щелкнув на нем правой клавишей мыши. С помощью инструментов управления экраном разверните изображение, как показано на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Выравнивание сферы и цилиндра

  1.  Нажмите кнопку Zoom Extents All (Показать все предметы)
  2.  Убедитесь, что активен экран Perspective (Перспектива) и просчитайте сцену, для чего на панели инструментов Main Toolbar  нажмите кнопку Quick Render (Быстрый просчет) .
  3.  Сохраните созданную сцену, для этого выберите команду Save (Сохранить) меню File (Файл).

Создадим простейшее освещение, состоящее из двух направленных источников света, и одного рассеянного.

  1.  Увеличьте рабочее пространство в окнах проекций, для этого:
  1.  Сохраните видовой экран Perspective (Перспектива). Для этого щелкните левой кнопкой мыши в экране Perspective (перспектива), чтобы активизировать его. Выберите команду Views (Виды) → Save Active Perspective View (Сохранить активный вид перспективы).
  2.  В группе управления экранами в правой нижней части экрана нажмите кнопку Zoom All (Изменить масштаб всех предметов) . В любом окне проекций уменьшите изображение (рис. 1.8).

Рис. 1.8. Сцена в окне Front

  1.  Активизируйте экран Perspective (Перспектива). Выберите команду Restore Active Perspective View (Восстановить активный вид перспективы) меню Views (Виды).
  2.  Создайте источники света, для этого:
  3.  Переключитесь на панель инструментов Lights & Cameras (Источники света и камеры) , нажмите кнопку Target Spot (Сфокусированный на целевом объекте луч света) .
  4.  В окне проекций Front подведите курсор мыши к точке с координатами (245; 0; 276), нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, перемещайте указатель мыши в точку с координатами (-76; 0; -59), отпустите кнопку. При создании первого источника света исчезло освещение по умолчанию.

    

Рис. 1.9. Первый источник света  Рис. 1.10. Второй источник света

  1.  Просчитайте сцену: активизируйте щелчком мыши экран Perspective (Перспектива), нажмите на панели инструментов Main Toolbar (Основные инструменты) или панели Rendering (Просчет) кнопку Quick Render (Быстрый просчет)
  2.  Вернитесь в панель инструментов Lights & Cameras (Источники света и камеры) и создайте еще один источник света Spot. 
  3.  Нажмите кнопку Target Spot (Сфокусированный на целевом объекте луч света) . В окне проекций Front (Вид спереди) подведите курсор мыши к точке с координатами (-189; 0; 272), нажмите левую кнопку мыши и, не отпуская ее, перемещайте курсор в точку с координатами (23; 0; -37). Отпустите кнопку (рис. 1.10).
  4.  Просчитайте сцену, нажав клавишу <F9>.
  5.  Создайте источник света Omni, для этого:
  6.  В панели инструментов Lights & Cameras (Источники света и камеры) нажмите кнопку Omni Light (Точечный свет) .

Рис. 1.11. Источник света Omni

  1.  В окне проекций Front (Вид спереди) подведите курсор мыши к точке с координатами (0; 0; -100) и щелкните левой кнопкой мыши (рис. 1.11).
  2.  Просчитайте сцену. Нажмите клавишу <F9>.
  3.  Создайте тень от объектов, для этого:
  4.  На панели инструментов Lights & Cameras (Источники света и камеры) нажмите кнопку Launch Light List (Список источников света) Появится окно Light Lister. Установите переключатель Shadow для объектов Spot01 и Spot02. 
  5.  Просчитайте сцену. Нажмите клавишу <F9>.
  6.  Сохраните файл.

Рис. 1.12. Финальный просчет сцены

  1.  Добавьте свои источники света, просчитайте сцену, измените положение источников света, еще раз просчитайте сцену (рис. 1.12).

Контрольные вопросы:

  1.  Объясните принцип выравнивания объектов в программе 3Dmax.
  2.  Как добавить источник света в сцену?
  3.  Как создать падающие тени от объектов?
  4.  С помощью какого инструмента или горячей клавиши можно просчитать сцену?

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

3730. Штукатурные работы и материалы для штукатурки 93.5 KB
  Введение Общее назначение штукатурок – заполнение стыков, швов на поверхности основания, обеспечение защитного или декоративного защитного покрытия на нем. Штукатурки могут применяться в порядке исключения при отделке помещения в местах, где пр...
3731. Основы экологии 191.5 KB
  Основы экологии Что такое экология? Наука об условиях жизни организмов и их взаимных связях со средой. Экология - это наука об организмах , наука о взаимоотношениях между живыми организмами и их сообществами, с окружающей их живой и неживой средой о...
3732. Основные закономерности развития человеческого сознания и интеграция знаний 48 KB
  Человек владеет прекрасным даром - разумом с его пытливым полётом, как в отдаленное прошлое, так и в грядущее, миром мечты и фантазии, творческим решением практических и теоретических проблем, наконец, воплощением самых дерзновенных замысл...
3733. Состав и свойства целофана 75.5 KB
  Введение Целлофан - это прозрачная гидратцеллюлозная (вискозная) пленка, полученная из вискозы. Целлофан является наиболее дешевым и распространенным упаковочным пленочным материалом, производится во всем мире в очень больших количествах. Лакированн...
3734. Расчет многопластинчатого ротационного компрессора 399 KB
  Исходные данные Холодопроизводительность, Вид компрессора: многопластинчатый ротационный. Построим цикл холодильной машины в диаграмме i - Lg(P). Параметры основных точек сведем в таблицу
3735. Химическая термодинамика. Термохимия, термохимические уравнения. 30.5 KB
  Химическая термодинамика. Термохимия, термохимические уравнения. Экзотермические и эндотермические реакции. Приведите примеры. Химическая термодинамика – это раздел химии, изучающий энергетику химических реакций, а так же факторы и критерии, оп...
3736. Библия как памятник культуры. Структура Ветхого завета 51.5 KB
  Библия по праву считается Книгой Книг. Она неизменно занимает 1-е место в мире по чтимости и читаемости, общим тиражом, частоте издаваемости и переводам на другие языки. О значении ее для верующих христиан вообще говорить не приходится. Библия –...
3737. Фондовая Биржа 93.5 KB
  Введение Главной задачей, поставленной при написании работы стало изучение и освещение ключевых элементов, дающих общий обзор фондового рынка, как целого обособленного организационно-оформленного рынка, как посредника в организации хозяйственных свя...
3738. Суть фінансів, їх функції та роль 65.5 KB
  Виникнення та розвиток фінансів зумовлювалися зростанням продуктивних сил у суспільстві, насамперед товарно-грошових відносин як необхідної форми економічного життя для досягнення певного рівня суспільного добробуту. Своїй досконалості й завер...