97098

Интерфейс программы 3dsMax (3DStudioMAX)

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

3dsMax (3DStudioMAX) — полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации, разработанная компанией Autodesk. Содержит самые современные средства для художников и специалистов в области мультимедиа.

Русский

2015-10-13

1.19 MB

1 чел.

PAGE   \* MERGEFORMAT 3

  1.  Введение

интерфейс программный объект max

3dsMax (3DStudioMAX) — полнофункциональная профессиональная программная система для создания и редактирования трёхмерной графики и анимации, разработанная компанией Autodesk. Содержит самые современные средства для художников и специалистов в области мультимедиа. Работает в операционных системах Microsoft Windows и Windows NT (как в 32‑битных, так и в 64‑битных). Весной 2010 года выпущена тринадцатая версия этого продукта под названием «3ds Max 2011».

  1.  
    Элементы интерфейса

1) Строка заголовка

2) Главное меню

3) Инструментальная панель

4) Окна проекции

5) Кнопки управления окнами проекции

6) Анимационная часть

7) Инструментальная панель

Интерфейс

  1.  
    История пакета

Первая версия пакета под названием 3DStudioDOS была выпущена в 1990 году. Разработками пакета занималась независимая студия YostGroup, созданная программистом Гари Йостом; Autodesk на первых порах занимался только изданием пакета. Существуют сведения, что Гари Йост покинул прежнее место работы после переговоров с Эриком Лайонсом (EricLyons), в то время директором по новым проектам Autodesk. Первые четыре релиза носили наименование 3DStudioDOS (1990—1994 годы). Затем пакет был переписан заново под WindowsNT и переименован в 3DStudioMAX.

В 1996 году выходит 3DStudioMax 1.0. Первый плагин – CharacterStudio. Предназначался он для скелетной анимации персонажей. Там можно, например воссоздавать движения по следам. Уже тогда создатели программы высказались о том, что 3DStudioMax может и будет конкурировать с тогдашними «монстрами» моделирования и анимации (AliasPowerAnimator и AvidSoftimage).

В 1997 году выщла в свет следующая революционная версия пакета. В 3DStudioMax 2.5 появилась имитация прозрачных и зеркальных поверхностей с помощью трассировки лучей, дополнения к инструментам сеточного моделирования.

С этого момента программа стала привлекать разработчиков компьютерных игр.

Ну а в 1999 году вышла третья версия пакета 3DStudioMax 3.1. В системах частиц появились новые опции для имитации природного движения, был перестроен визуализатор и стало позволено подключать дополнительные визуализаторы (mentalray, vray, finalrender, Brazil, Renderman – самые известные из них). Появилась возможность добиваться таких эффектов как – светотени, непряме освещение, трассировка лучей также улучшилась. Создавать реалистичные на 100% изображения стало возможно. Теперь уже макс интересует ещё и дизайнеров, и архитекторов.

Autodesk передаёт разработку программы подразделению discreet. И в честь этого события последующие версии пакетов называются 3dsmax.

3dsmax 4.0 выходит в 2000 году. Программа претерпела множество изменений. Многие плагины, которые шли на 3DStudioMax на 3dsmax не пошли. Дискритовцы улучшили интерфейс, добавили модуль reactor, позволяющий просчитывать анимацию твёрдых и мягких тел, задавая их свойства (вес, упругость и т. д.). В characterstudio стало значительно удобнее управлять большими группами существ. Наконец макс становится интересен создателям анимационных и игровых фильмов.

Пятая версия вышла в свет в 2002 году. Непрямое освещение рассчитывается в 3dsmax и результат виден уже и во вьюпортах. Новые поверхности разделения, контейнеры трансформаций, рисование на объекте и многое другое приближают 3dsmax к самой знаменитой на тот момент программе Alias\WavefrontMaya.

2003 год – год шестой версии пакета. Введены нововведения для опытных пользователей. Визуализация в сети, алгоритмы имитации метажидкости стали встроены в 3dsmax.

3dsmax 7 выходит в 2004 году. В новом релизе были добавлены новые инструменты, для создания персонажной анимации, до версии 4, обновлен встроенный модуль characterstudio. Появился шейдер Skin, который использует подповерхностное рассеивание, новые модификаторы EditPoly и SkinMorph. В 3dsmax 7 также включена обновленная версия интегрированного визуализатора mentalray 3.3.

3dsmax 8 вышел в 2005 году. Самое главное новшество – плагин для создания волос и меха. Очертив сплайнами пряди волос можно за короткое время создать хорошую причёску.

Над созданием 9-ойверсии программы (2006 год) в связи с расформировкой подразделения Discreet стал заниматься только что созданный отдел Autodesk Media and Entertainment.

В 2007 году вышла версия Autodesk 3dsmax 2008, в 2008 году версия 2009, в 2009 году 2010 версия. Актуальная версия на сегодняшний день носит название Autodesk 3dsMAX 2011 (индекс 13.0).

Список всех версий 3dsMax


  1.  Объекты

Термин объект (object) в МАХ 2011 относится к любым элементам виртуального трехмерного мира, которые могут включаться в состав сцен и к которым могут применяться преобразования и модификаторы. Объекты МАХ 2011 делятся на категории, разновидности и типы. Всего имеется семь категорий объектов: Geometry (Геометрия), Shapes (Формы), Lights (Источники света), Cameras (Камеры), Helpers (Вспомогательные объекты), SpaceWarps (Объемные деформации) и Systems (Системы), все объекты МАХ 2011 являются параметрическими, то есть при созданииприобретают определенный набор характеристических параметров, таких как координаты положения объекта, его размеры по длине, ширине и высоте, число сегментов или сторон и т. п. Эти параметры в дальнейшем можно легко изменять, поэтому в процессе создания объектов необязательно стремиться к обеспечению высокой точности.

Ниже приводится классификация основных объектов МАХ 2011. Число типов используемых объектов может увеличиваться за счет применения дополнительных модулей.

Объекты категории Geometry

В данную категорию входят объекты, предназначенные для построения геометрической модели трехмерной сцены и подразделяемые на следующие разновидности:

Standard Primitives (Стандартные примитивы) — это трехмерные тела правильной геометрической формы, такие как параллелепипед, сфера или тор. В число стандартных примитивов исторически входит также объект, представляющий собой чайник с носиком, ручкой и крышкой (рис 1);

Compound Objects (Составные объекты) — это трехмерные тела, составленные из нескольких простых объектов, как правило, объектов-примитивов (рис. 2). В данную разновидность входят также объекты типа Loft (Лофтинговые) — трехмерные тела, которые строятся методом лофтинга, то есть путем формирования оболочки по опорным сечениям, расставляемым вдоль заданной траектории (рис.3);

Particle Systems (Системы частиц) — это источники множества мелких двумерных или трехмерных частиц, призванных имитировать такие природные объекты, как пыль, дым, снег, брызги воды, воздушные пузырьки или искры огня;

Patch Grids (Сетки кусков) — это поверхности, состоящие из кусков Безье и создаваемые изначально как фрагменты плоскости прямоугольной формы. В дальнейшем форма и кривизна таких поверхностей может регулироваться за счет манипулирования управляющими точками. С помощью сеток кусков Безье удобно моделировать поверхности с плавно меняющейся кривизной;

NURBS Surfaces (NURBS-поверхчости) - это поверхности, форма которых описывается неоднородными рациональными В-сплайнами (Non-Uniform Rational B-Splines - NURBS). В зависимости от типа NURBS-поверхностей они или проходят через все точки, заданные в пространстве сцены, или плавно огибают их. Такие поверхности наилучшим образом подходят для моделирования объектов сложной формы, свойственных живой и неживой природе;

Doors (Двери) и Windows (Окна) — разновидности стандартных объектов, позволяющие с легкостью моделировать такие довольно сложные архитектурные элементы, как двери и окна различных типов, которые к тому же могут открываться и закрываться в процессе анимации.

Mental Ray является пригодной для производственного применения высококачественной системой визуализации, разработанной компанией Mental Images. Mental Ray встроен в последние версии 3DS Max, это мощный инструмент визуализации, поддерживающий сегментную визуализацию (подобно механизму сопровождающей визуализации, реализованному в Maya), а также технологию распределённой визуализации, позволяющую рационально разделять вычислительную нагрузку между несколькими компьютерами. Включаемая в 3ds Max версия mental ray поставляется с набором инструментария, позволяющим относительно просто создавать множество различных эффектов.

Начиная с 3ds max шестой версии, в программе появились группы объектов АЕС Extended— архитектурные, инженерные и конструкторские работы (АПК).(Дополнительные объекты для АИК), Doors (Двери), Windows (Окна), Stairs (Лестницы) и др. Эти объекты служат для проектирования архитектурных сооружений.

В версиях 3ds max более ранних, чем шестая, отсутствовали такие необходимые для архитектурного проектирования объекты, как окна и двери. Этот недостаток можно было устранить подключением бесплатных модулей Doors (Двери) и Windows (Окна), разработанных фирмой-производителем 3ds max 7 — компанией Discreet. В шестой версии 3ds max Doors (Двери) и Windows (Окна) были добавлены в стандартный список объектов. Настройки этих объектов совпадают с настройками вышеупомянутых подключаемых модулей для 3ds max четвертой и пятой версий.

Dynamics Objects (Динамические объекты) — это специфическая разновидность стандартных объектов, позволяющая с легкостью моделировать два типа механических устройств: пружины и амортизаторы. Эти объекты не просто похожи на свои реальные прототипы по виду,

NURBS Curves (NURBS-кривые) - это разновидность линий, позволяющих строить плавные, не имеющие изломов кривые. NURBS-кривые или проходят через точки, обозначенные в пространстве сцены, или плавно огибают их.

Splines Extended (Дополнительные сплайны)- Дополнительные сплайновые объекты отличаются сложной формой и гибкими настройками. Например, для них можно определять форму внешних и внутренних углов. Благодаря этому, изменяя значения параметров, можно получать объекты самой разнообразной формы. Объекты такой формы часто используются в архитектуре(рис 6).

Объекты категорий Lights и Cameras

В данные категории входят объекты, предназначенные для имитации различных источников освещения сцены и для наблюдения сцены через объективы воображаемых съемочных камер.

Источники света и камеры могут быть нацеленными и свободными. Нацеленные источники света и камеры характеризуются наличием мишени - точечного объекта, на который нацелена ось пучка световых лучей или линия визирования камеры. Свободные источники света и камеры не имеют мишеней


Объекты категории Helpers

В данную категорию входят объекты, которые не включаются в итоговое изображение сцены и предназначены для упрощения ее моделирования или анимации. Вспомогательные объекты делятся на следующие разновидности:

Standard (Стандартные) — это объекты, используемые как вспомогательные при разработке и анимации геометрических моделей (рис 8);

Atmospheric Apparatus (Атмосферная оснастка) — объекты, предназначенные для локализации областей проявления эффектов окружающей среды

Camera Match (Горизонт камеры) — это набор объектов, облегчающих согласование линии горизонта воображаемой съемочной камеры с линией горизонта фона сцены при визуализации моделей на фоне фотографии или кадров видеоклипа;

Reactor— объекты реактора различных типов, позволяющие имитировать в динамике поведение реальных объектов определенной физической природы, например: падающих жестких и мягких тел, болтающуюся веревку и многое другое.

Assembly Heads — объекты, каждый из которых выполняет общую регулировку параметров освещения для заданной группы (сборки) осветителей.

Manipulators — служебные объекты, создаваемые в окнах проекций с целью регулирования с помощью мышью заданными параметрами геометрических тел сцены.

Particle Flow — объекты, регулирующие параметры потоков частиц, испускаемых существующими системами частиц.

CAT - Character Animation Toolkit (Инструментарий для создания анимации персонажей) - ранее бывший отдельным плагином, теперь поставляется вместе с 3ds max 2011. Система анимации CAT была разработана с целью помочь аниматорам в создании персонажной анимации. Встроенный в программу 3ds max плагин CAT позволяет пользователям создавать сложные, полностью настраиваемые риги и ускоряет процесс анимации, делает его более эффективным, и, что самое важное, гораздо быстрее

VRML97— объекты, позволяющие реализовывать различные сервисные функции (в частности, создавать интерактивность, подключать аудиоклипы и т. п.), которые реализуются при сохранении сцены (в режиме экспорта) в файле одноименного формата


Объекты категории Space Warps

В данную категорию входят объекты, предназначенные для имитации действия различных сил на геометрические модели или частицы, попадающие под влияние «силового поля». Это позволяет имитировать действие сил тяжести или ветра на системы частиц или, скажем, деформировать поверхность плоского объекта, изображающего воду, для моделирования ветровых волн или кругов от брошенного камня. Источники объемных деформаций изображаются в окнахпроекций в виде условных значков, но не включаются в итоговое изображение сцены. В МАХ 3.0 имеется пять разновидностей объемных деформаций:

Forces (Силы)- объемные деформации, которые относятся к группе Forces (Силы), воздействуют на объект или частицы определенной силой. Например, используя Vortex (Водоворот), можно изобразить водоворот спомощью частиц, а при помощи Path Follow (Следование вдоль) — направить поток частиц вдоль созданного сплайнового объекта.

Ни один из современных динамичных фильмов не обходится без эффектов взрыва. В большинстве случаев самые захватывающие и впечатляющие взрывы являются результатом работы специалистов по визуальным эффектам, а не настоящими взрывами, снятыми на камеру. Поскольку этот эффект сопровождается большим количеством разлетающихся мелких частиц, осколков и пр., для его имитации в трехмерной графике часто используются источники частиц. Объемная деформация PBomb (Взрыв частиц) предназначена для создания эффекта разлетающихся частиц в результате воздействия на них взрывной волны


Deflectors (Отражатели)- реалистичность анимационных трехмерных сцен во многом зависит от того, насколько правильно с точки зрения зрителя в кадре двигаются объекты. Если анимация содержит сцену, в которой мяч с некоторой высоты падает на землю, то очевидно, что после соударения этот объект подпрыгнет вверх. Точно так же при ударе одного бильярдного шара о другой один объект должен отскочить от другого.

По законам физики, движение объекта после соударения должно определяться формой поверхности, с которой произошло соударение. Сложные взаимодействия твердых тел в 3ds Max просчитываются с помощью специального модуля reactor, однако в более простых случаях разработчикам трехмерной анимации выгоднее использовать упрощенную модель столкновения двух объектов. Например, при ударе мячика для игры в настольный теннис о поверхность стола неровностями стола можно пренебречь и предположить, что угол падения мячика на стол будет равен углу отражения. При этом использование объемных деформаций группы Deflectors (Отражатели) позволит вам указать направление отражения объектов или частиц.

Программа 3ds Max содержит большое количество разных видов отражателей. Наиболее простым является Deflector (Отражатель). Он создает плоский отражатель, от которого будет отскакивать объект при столкновении. Такую объемную деформацию можно использовать, например, в приведенном выше примере с мячиком для настольного тенниса.

Во многих случаях удобно использовать тип отражателя UDeflector (Универсальный отражатель). Его отличие от объемной деформации Deflector (Отражатель) — возможность использования в качестве отражателя не только плоскости, но и любой другой геометрии объекта.

Отражатели дают возможность тонко управлять поведением потоков частиц и других объектов в сцене.

Еще одна объемная деформация, с помощью которой можно моделировать эффекты взрыва, — Bomb (Бомба). В результате использования этого инструмента оболочка исходного объекта разделяется на отдельные фрагменты, которые начинают движение под действием силы взрывной волны. В настройках этой деформации можно указать максимальный и минимальный размер отдельного фрагмента оболочки (область параметров Fragment Size (Размер фрагмента)). При этом самым маленьким образовавшимся фрагментом может быть грань объекта. Разлетающимся частям можно придавать вращение и направление движения осколков под действием силы гравитации. Чтобы полученный эффект выглядел более реалистично, необходимо использовать находящийся в области General (Общие) параметр Chaos (Хаотичность), который может принимать значения от нуля (отсутствие хаотичности) до десяти (случайный разброс фрагментов). Если нужно, чтобы разлетающиеся в сцене части «взорванного» объекта по мере удаления от эпицентра взрыва замедляли свое движение, то установите флажок Falloff On (Спад) в области Explosion (Взрыв). Границы спада будут схематически отображаться в окне проекции.

Объемная деформация Conform (Согласование) выполняет те же функции, что и одноименный тип объектов в 3ds Max, который находится в группе Compound Objects (Составные объекты). Используя ее, можно деформировать поверхность одного объекта оболочкой другого. Направление применения объемной деформации к искажаемому объекту в окне проекции показывается стрелкой на значке объемной деформации. Чтобы увидеть результат, необходимо связать объемную деформацию с той поверхностью, которую необходимо деформировать, а затем в настройках объемной деформации Conform (Согласование) с помощью кнопки в области Wrap to Object (Изменить форму по объекту) указать в сцене объект, который должен вызывать деформацию. При этом значок деформации Conform (Согласование) должен быть направлен от одного объекта к другому.

Использование объемной деформации Conform (Согласование) требует значительных системных ресурсов, поэтому будьте готовы к тому, что после того, как вы укажете деформируемый объект, компьютеру потребуется некоторое время на выполнение вычислений.

Reactor- группа reactor представлена объемной деформацией Water (Вода). Создать ее также можно, используя кнопку Create Water (Создать воду) на панели инструментов reactor

Particles & Dynamics (Частицы и динамика) и Particles Only (Только частицы) — оказывают силовые воздействия на отдельные частицы в системах частиц, а также используются для имитации действия на объекты сил тяжести или ветра;

Объекты категории Systems (Дополнительные инструменты)

Объекты категории Systems (Дополнительные инструменты) позволяют создавать системы дневного освещения, а также управлять персонажами. Объект Biped (Двуногий) применяется для работы с модулем Character Studio, Предназначенным для создания персонажной анимации.

В 3ds Мах предусмотрено два типа систем дневного освещения — Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение). Они пригодятся, в первую очередь, при создании архитектурной визуализации, экстерьеров и интерьеров. Эти системы позволяют принимать при визуализации во внимание такие характеристики освещения, как географическое расположение объекта (страна и город), точную дату и время суток. Учитывая эти данные, программа использует схему освещения, соответствующую положению солнца в заданное время. Такие данные помогут определить, как лучше расположить дом по отношению к сторонам света, для того чтобы его освещение в разное время суток устраивало заказчика.

При планировке дома и прилегающих территорий очень важно также учитывать, куда будет падать тень от здания и других крупных объектов в разное время дня. Это позволит выбрать наиболее подходящее место, например, для посадки цветочной клумбы или для постройки беседки.

В связке с системами дневного освещения Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение) используется объект Compass (Компас). При создании этих систем освещения объект Compass (Компас) создается автоматически. Отличие между Daylight (Дневное освещение) и Sunlight (Солнечное освещение) состоит в том, что в первом случае учитывается освещение с учетом света неба, а во втором — только солнца.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодня 3ds max самый популярный пакет для 3D моделирования и анимации. Число только официальных пользователей превышает 300000.Применяется как для создания фильмов(«Люди X», «Рыба-меч», «Мумия возвращается», «Лара Крофт: Расхитительница гробниц», «Матрица:перезагрузка», «Последний самурай»), так и для игр(«Diablo 2», «Тhe Elder Scrolls 3: Morrowind», «Max Payne», «War of Warcraft», «Newerwinter nights»)


ПРИЛОЖЕНИЕ

Рисунок 1. стол+элементы


Рисунок 2. Круглый стол + бокал

Рисунок 3. Стул


Рисунок 3. 3 композиции (стол +стул) разные


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21908. Некоторые вопросы оценки качества цифровых карт 110 KB
  Для быстрой оценки точности цифровой карты необходимо проверить значения реальных координат объектов карты. Проверить значения координат в углах рамки карты. в зависимости от вида и масштаба карты. Если югозападный угол карты имеет неточную привязку то весьма вероятно что все объекты карты будут иметь координаты со сдвигом.
21909. История развития ГИС 77.5 KB
  Одна из наиболее интересных черт раннего развития ГИС особенно в шестидесятые годы заключается в том что первые инициативные проекты и исследования сами были ГЕОГРАФИЧЕСКИ РАСПРЕДЕЛЕНЫ по многим точкам причем эти работы осуществлялись независимо часто без упоминания и даже с игнорированием себе подобных. Возникновение и бурное развитие ГИС было предопределено богатейшим опытом топографического и особенно тематического картографирования успешными попытками автоматизировать картосоставительский процесс а также революционным достижениями...
21910. Классификация ГИС технологий 96.5 KB
  Множество задач решаемых современными ГИС научных прикладных образовательных наконец бытовых не поддается исчислению складываясь из необозримого числа достойных внимания и описания объектов реальности помноженных на разнообразие мотивов и целей человеческой деятельности. При всем многообразии типов ГИС возможна их классификация по нескольким основаниям: пространственному охвату объекту и предметной области информационного моделирования проблемной ориентации функциональным возможностям уровню управления и некоторым другим...
21911. Ввод данных в ГИС. Базовые структуры данных в ГИС. Представление пространственных данных. Структура геоинформационных систем 73 KB
  Базовые структуры данных в ГИС. Представление пространственных данных. Ввод данных в ГИС.
21912. Определение положения точек на поверхности Земли. Координатные данные. Взаимосвязи между координатными моделями. Определение положения точек на поверхности Земли 71 KB
  Определение положения точек на поверхности Земли Координатные данные составляющие один из основных классов геоинформационных данных используют для указания местоположения на земной поверхности Поверхность Земли имеет сложную форму. Эта информация образует класс координатных данных ГИС являющийся обязательной характеристикой геообъектов. Будучи частью классом общей модели данных в ГИС координатные данные определяют класс координатных моделей Основные типы координатных моделей Класс координатных моделей можно разбить на типы. При этом...
21913. Антенны с круговой диаграммой направленности 224 KB
  Наиболее широкое применение в этой группе получили антенны типа Ground Plane GP – рис.1 – Конструкция антенны GP Штыревая конструкция антенны удобна для размещения как на крыше здания так и на автомобиле.6 – Длина элементов антенны GP Диаметр трубки мм 2 6 20 40 Длина штыря l мм 2690 2670 2650 2620 Для нормальной работы антенны она снабжается тремя противовесами которые можно выполнить из трубки или антенного канатика.
21914. Направленные антенны. Полуволновой вибратор 375.5 KB
  Для обеспечения связи между двумя неподвижными станциями расстояние между которыми превышает дальнобойность антенн типа GP с успехом используют направленные антенны Волновой канал – рис. Эти антенны концентрируют максимум излучения в нужном направлении обеспечивая выигрыш как при передаче так и при приеме.1 – Антенны Волновой канал Описанные здесь антенны при горизонтальном расположении вибратора имеют горизонтальную поляризацию.
21915. Антенные решетки 122.5 KB
  Размещение излучателей в самой решетки может быть эквидистантное у которого шаг расстояние между излучателями величина постоянная и неэквидистантное у которого шаг меняется по определенному закону или случайным образом. По способу возбуждения питания излучателей различают решетки с последовательным и параллельным питанием. В больших антенных решетках применяют комбинации последовательнопараллельного питания излучателей особенно в случае разделения всей антенной решетки на подрешетки модули меньших размеров.
21916. Классификация антенных решеток 120.5 KB
  Для увеличения направленности действия на первых этапах развития антенной техники стали применять систему вибраторов – антенные решетки АР. Антенные решетки наиболее распространенный класс современных антенн элементами которых могут быть как слабонаправленные излучатели металлические и щелевые вибраторы волноводы диэлектрические стержни спирали и т. С помощью решетки удается поднять электрическую прочность антенны и увеличить уровень излучаемой принимаемой мощности путем размещения в каналах решетки независимых усилителей...