Створення моделі скрипки методом NURBS моделювання

Robert Polevoi
Переклад і адаптація – Paggard
Digital Light

В даний час я закінчую роботу над своєю новою книгою "3D Studio Max 3: In Depth" і озираючись на величезну кількість тексту я почав замислюватися, як саме різні люди освоюють роботу з тривимірною графікою і моделюванням. Існує нескінченна кількість методів і технік, які потрібно освоїти, необхідно знати можливості програми, вивчити інтерфейс і так далі. Але з точки зору художника, вам необхідно розвивати інстинкти і напрацьовувати методи, щоб полегшити творчу роботу.

Цим інстинктам і методам можна навчитися, або вивчити шляхом спостереження за роботою професіоналів. Основною умовою творчої роботи, з моєї точки зору, є здатність уявити собі проект в цілому, узагальнити завдання. У більшості випадків робота з тривимірною графікою полягає у вирішенні стратегічних завдань. Для досягнення професійного рівня роботи, необхідно на самому початку вивчити всі поставлені завдання і розглянути всі можливі стратегічні альтернативи. Бажано виконати цю процедуру кілька разів, тому що в більшості випадків рішення, прийняті на самому початку роботи, в подальшому обмежують творчу свободу. Необхідно точно продумати, яким чином рухатися від загального до частковостей, і зробити це таким чином, щоб існувала свобода додавати нові деталі в подальшому, не заганяючи себе в кут.

Для своєї книги я створив NURBS модель скрипки, і в цьому уроці на прикладі цієї моделі я хотів би спробувати переконати читача у важливості цього методу моделювання. Результати NURBS моделювання з лишком окупають труднощі з вивчення цього методу. Модель була зроблена в 3DS Max, але в ній немає нічого унікального і ця модель може бути створена в будь-якій програмі, що має інструменти NURBS.

На малюнку ви бачите закінчену модель скрипки. Я моделював з реальною скрипки, без використання різного роду сканерів і трасування та ін. Звичайно ця модель не є досконалістю і ті, хто добре знайомий з музичними інструментами звичайно знайде деякі вади.


Для початку я виділив основні об'єкти, які можна змоделювати окремо: корпус, гриф, підставку, струнотримач та ін. Корпус скрипки був найбільшим об'єктом і тому я вирішив з нього і почати. Найкращим способом було вирізати з плоского об'єкта потрібну форму (trimming), а потім, за допомогою іншої форми вирізати f-прорізи. Обидві ці завдання були досить складні. Мені довелося спочатку створити половину поверхні, таким чином мені було необхідно вирізати лише одну f-проріз в одній поверхні.


Але у цього методу є свої недоліки, тому що деки у скрипки злегка опуклі, і щоб зімітувати цю опуклість, і одночасно запобігти появі видимих швів на місці стику двох половинок було дуже складно.

Потім була створена нижня дека з допомогою дзеркального копіювання верхній, крива, що утворює обріз деки була екструдувати для створення боковини. Окремих зусиль зажадало створення невеликих опуклостей на місцях стику боковини і обох грудня. Ці елементи були створені зі змішаних поверхонь (blend surfaces) для забезпечення цілісності і потім приєднані до моделі. Щоб виконати це завдання мені було потрібно багато експериментувати.


Наступним етапом було створення шийки. З самого початку я зрозумів, що ця частина моделі буде однією з найскладніших завдань всього проекту. Для створення цього елемента я вибрав інструмент Path Deformation. Я намалював сплайн NURBS у формі потрібної мені спіралі, потім створив модель шийки з характерними вигинами кутів і деформацією поверхні. Залишилося тільки застосувати до отриманої моделі потрібний модифікатор. Після цього редагуючи сплайн спіралі я міг контролювати вигин шийки. (Див. Зауваження перекладача).


Недоліком цього методу є те, що з його допомогою неможливо створити гарного завершення для завитка. Мені довелося йти на компроміс і створювати новий об'єкт. Цей об'єкт звичайно не зміг абсолютно точно вписатися в шийку, але недоліки настільки малі, що їх можна не брати до уваги.

Щоб створити простір для розміщення Калці, знадобилося вирізати шматок поверхні шийки, екструдувати отриманий отвір всередину і створити поверхня для дна. Самі Калки це об'єкти, створені за допомогою модифікатора Lathe і потім обрізані по краях.


Вигин грифа також зажадав серйозних роздумів – мені був потрібен плавний вигин, але при цьому необхідно було зберегти гострі грані. Для вирішення цього завдання існує безліч шляхів, але я вирішив створити об'єкт за допомогою модифікатора Loft а потім застосувати Bend для отримання вигину. Потім я обрізав зайве для отримання гострих граней. Мені знадобилося «всього» чотири зрізу, тому що частина грифа зірвати всередині скрипки і не вимагає деталізації. На малюнку зображено поверхню (з усіма CV) і зрізи.


Для моделювання панелі на грифі я використовував ту ж криву, що і для обріза грифа. Звичайно мені довелося подовжити її і злегка модифікувати. Після цього було досить легко з'єднати обидва об'єкти в одну безшовну структуру.


Підставка – це було ще одне серйозне вправу в «випилюванні по об'єкту». Фігурні отвори були зроблені за допомогою проектування шаблону на поверхню для обрізки. Це завдання було досить складна, тому що я вирішив цього разу уникнути моделювання по частинах. На малюнку показано що у мене вийшло. Біла лінія внизу підставки вказує на лінію перетину поверхонь підставки і деки, все що знаходиться нижче цієї лінії буде приховано всередині скрипки і може бути проігноровано.


Струнотримач теж створювався шляхом численних вирізів. Як і у випадку з корпусом скрипки мені довелося застосовувати зовнішні і внутрішні відсікання, але тепер відтинають криві не були такою складною форми. Я використовував дві криві для формування об'єкта, потім вирізав по черзі чотири однакових прорізи – у підсумку вийшло шість, але це спрацювало, оскільки жоден виріз не був складним.


Струни теж були стомлюючої роботою, але принцип був простий. Я екструдувати маленькі округлі криві вздовж шляху, позначеного ще одній кривій – в Максі цей процес називається Rail Sweep. Цей метод надає досить велику свободу дій, я міг змінювати товщину струн, а також редагувати криву шляху для точного збігу з прорізами в струнотримачі і намотування на Калці.


У процесі роботи я регулярно збирав всі об'єкти разом, щоб подивитися що виходить. У кінці все одно виявилося, що частини не підходять один до одного і мені потрібно якийсь час, щоб налаштувати всі об'єкти і зібрати разом. Коли робота була закону, скрипка виглядала як показано на малюнку, готова до експериментів з метріаламі.


Створення цієї скрипки зажадало у мене повних п'ять днів, в основному завдяки експериментам та планування. Зараз я можу повторити модель за один день, і можливо навіть краще, завдяки накопиченому досвіду. Всі ці навички носять кумулятивний характер і з створенням кожної нової моделі ви починає працювати швидше і ефективніше, завдяки вдосконаленню інстинктів і стратегічного мислення.

Зауваження перекладача

Метод моделювання, описаний в даній статті досить складний для сприйняття, і якщо ви тільки починаєте працювати з поверхнями і кривими NURBS, то у вас обов'язково виникне чимало труднощів, коли ви спробуєте реалізувати матеріал уроку на практиці. При перекладі в мене також виникло чимало запитань, і я вирішив змоделювати свою власну скрипку за методом, описаного в статті. Результат ви можете спостерігати на картинці:


Нижче наводяться деякі поради з моделювання NURBS.

  1. Для вас набагато легше буде намалювати будь-який профіль для обрізки простим інструментом «лінія» (Line) і потім приєднати (Attach) отриману форму до вашої NURBS поверхні. При цьому крива, для збереження точної форми буде розбита на відрізки. Ці відрізки можуть бути по черзі спроектовані на площину для отримання форми вирізу. Перед проекцією можна об'єднати відрізки методом Join, але при цьому необхідно бути готовим до того, що крива втратить первинну форму.

  2. Вирізи виконуються інструментом Multicurve Trimmed Surface. Для цього крива-шаблон, по якій проводиться обріз повинна бути пріаттачена до NURBS структурі і знаходитися на поверхні об'єкту. Для цього необхідно або створити криву прямо на площині (Point Curve on Surface), або спроектувати на площину пріаттаченую криву (Normal Projected Curve або Vector Projected Curve).

  3. При створенні будь-яких поверхонь NURBS необхідно стежити за напрямком нормалей (Normal), при необхідності виконуючи операцію Flip Normals. Або, якщо ви не хочете про це замислюватися – застосуйте до об'єкта матеріал з позначкою "2 Sided".

  4. Самим складним об'єктом справді виявилася шийка. Я витратив на її створення чи не більше половини всього часу. Зізнаюся одразу – я не зміг змоделювати цей об'єкт методом, описаним у статті – При цьому створювалася велика кількість додаткових граней, що істотно уповільнювало роботу. Я змушений був шукати свої шляхи. У результаті, після багатьох експериментів, я створив шийку інструментом "1 Sweep Rail". Для цього я намалював сплайн спіралі, і потім розмістив на ній профілі шийки, які теж являють собою замкнуті сплайни. При використанні цього методу необхідно стежити, щоб профілі ОБОВ'ЯЗКОВО перетиналися з кривій шляху, інакше результати будуть непередбачувані. Також треба буде відрегулювати налаштування за замовчуванням отриманої поверхні.

Ось власне і все, але тема NURBS моделювання такі об'ємна, що її не можливо повністю розкрити в одному уроці. Якщо у вас виникнуть питання або побажання з приводу змісту статті – буду радий.

Так, і наостанок треба відзначити, що вся модель скрипки складається тільки з поверхонь і сплайнів NURBS, без застосування інших об'єктів.

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*