Моделирование простых форм с помощью сплайнов.

Теперь посмотрим, как с помощью сплайнов можно создавать несложные формы – тела вращения и выдавливания. Заодно познакомимся с тем, как работают модификаторы.

Для начала создайте любой сплайн и перейдите на вкладку Modify.

Раскройте выпадающий список Modifier list – вы увидите список модификаторов, которые можно применить к этому объекту. Это будет не полный список всех модификаторов макса, показаны только совместимые с данным объектом.

Чтобы быстрее найти нужный модификатор – нажмите первую букву названия (естественно, это работает только с английской раскладкой).

В этом уроке я расскажу о трех модификаторах: Extrude (выдавливание), Lathe (буквально – токарный станок) и Bevel profile.



Построим сплайн и назначим ему модификатор Extrude.

Настроек при выдавливании минимум. Самые важные  – длина выдавливания (Amount), количество сегментов по высоте(Segments), и накрывать ли верх и низ (Cap start, Cap end).
Также можно настроить как именно будет закрываться начало и конец выдавленного тела. Morph строит полигон на уже существующих вершинах, а Grid – добавляет новые, пытаясь получить четырехугольники. Но так или иначе, эта "крышка" будет одним полигоном. Так что лучше использовать Morph, включенный по умолчанию. Кстати, вы можете применить Extrude и к некоторым объемным сплайнам, в этом случае рекомендуется использовать только Morph.

Правда есть некоторые моменты со сложными контурами. Посмотрим на примере:

Вывод такой: чтобы закрыть поверхность, кривые не должны быть открытыми, или пересекаться сами с собой. Часто бывает, что на первый взгляд кривая замкнута, но на самом деле в ней есть незаметные промежутки, или совпадающие вершины (например после операции Trim). В таких случаях помогает Ctrl+A и Weld.

Вы можете включать или отключать модификатор, нажав на лампочку слева от его имени.

Кстати, обратите внимание на кнопки под стеком модификаторов.

• Pin stack – закрепляет стек. Если нажать эту кнопку – то даже при выделении других объектов на панели Modify будет показан стек модификаторов и параметры первого объекта.
• Show end result on/off toggle – если кнопка нажата – объект отображается со всеми примененными к нему модификаторами. Например, сплайну назначен модифиактор Extrude и мы переходим к исходному сплайну, чтоб отредактировать его форму. Если эта опция включена (как на рисунке) – мы будем видеть результат выдавливания. Если нет – мы увидим только исходный сплайн, до тех пор, пока не выберем в стеке модификатор Extrude.
• Make unique – превращает Instance в независимую копию.
• Remove modifier from the stack – удаляет выбранный модификатор.
• Configure modifier sets – позволяет добавлять в начало списка группы модификаторов по темам, для удобства.

Перейдем к следующему модификатору – Lathe. С помощью этого модификатора мы можем из профиля получать тела вращения.

Теперь профиль лучше рисовать в окне front (F), при этом ось вращения должна быть прямой и вертикальной (или горизонтальной). Для этого начинайте построение с оси вращения, и удерживайте Shift для создания прямых линий. Отмечу, что мы рисуем только половину сечения объекта, как это показано на примере.

Теперь назначим модификатор Lathe.

Небольшая хитрость: если перед назначением модификатора выделить какую-либо вершину – ось вращения пройдет через нее.

Degrees – позволяет сделать как бы разрез предмета, например половину.
Weld core – устраняет проблемы с центром (черные треугольники), объединяя центральные вершины в одну.
Flip normals – переворачивает нормали поверхности.
Segments – количество сегментов по окружности.
Direction – выбор ориентации оси вращения.
Align Min/Cener/Max позволяет установить положение оси вращения относительно профиля.

О переключателе Output мы поговорим позднее. Пока что выберите Mesh (по умолчанию)
В модификаторе Lathe, как и в Extrude есть возможность закрыть начало и конец поверхности (если Degrees меньше 360). Для этого сплайн профиля должен быть замкнутым, и кривая не должна заходить за ось вращения. Как правило, точки, расположенные на оси вращения должны иметь тип Corner или Bezier corner.

Напомню, что количество сегментов вдоль сечения зависит от интерполяции сплайна профиля. Об этом я писал в уроке "Сплайны и работа с ними".
Далее просто посмотрите как те или иные параметры влияют на результат.

Обратите внимание, при отключенной опции Optimize в свитке Interpolation сплайна профиля, сетка получается более равномерной.

Вот мы и добрались до самого интересного – Bevel profile. По сути это то же самое выдавливание, но по заданному пути. Итак, нам понадобится два сплайна: профиль и путь. Профиль обязательно должен быть меньше по размеру.
Обращаю ваше внимание, что модификатор назначается сплайну пути.


Посмотрим, как работает Bevel profile на примере стандартных параметрических сплайнов. Нарисуем небольшую звезду (Star), кольцо (Circle) и дугу. Можно создать параметрическую дугу (Arc), я предпочел обычный редактируемый сплайн с вершинами типа Smooth.
Назначьте кольцу и дуге модификатор Bevel profile, нажмите кнопку Pick profile и укажите на звезду.
Если сплайн пути незамкнутый – вы можете закрыть отверстия с помощью модификатора Cap holes. Capping здесь не поможет – он закрывает отверстия при незамкнутом сплайне профиля.

Внимание! Профиль после этого не удалять! Модификатор ссылается на сплайн профиля, и все его изменения будут влиять на результат выдавливания. В то же время один профиль может использоваться в нескольких Bevel profile.

Мы видим, что в центре пути появилась копия сплайна профиля. Обратите внимание, на кривой отмечено местонахождение первой точки сплайна профиля. Профиль всегда идет по пути своей первой точкой (та, которая выделена желтым при редактировании сплайна).

Количество сегментов вдоль пути зависит от интерполяции сплайна пути. Аналогично интерполяция профиля регулирует количество сегментов поперек.Точно также, как и в случае с Lathe.


Бывает так, что результат выдавливания получился плоским. В таких случаях нажмите 1, чтоб перейти к редактированию профиля и поверните сплайн (звезду). Также можно повернуть оригинальный сплайн профиля на 3 уровне, то есть не сам объект, а подобъект. Вы же помните, все изменения профиля тут же отражаются на результате выдавливания.

Теперь варианты посложнее. Создайте прямоугольник (Rectangle) размерами 200х90 см и примерно такой профиль, длиной 20-30 см. Если сплайн профиля незамкнутый – не забудьте поставить флажки Capping start и end.

Обратите внимание на расположение первой точки. Если вы начали строить сплайн слева направо – выделите крайнюю вершину справа, и в контекстном меню или в свитке Geometry выберите Make first, чтобы изменить начальную точку сплайна.
Применяем Bevel profile, и получаем вот это:

В общем-то похоже на дверь. Как видим, если профиль незамкнутый – то середина автоматически закрывается.
В качестве профиля может выступать только простой сплайн, то есть состоящий из одной кривой. А вот в качестве пути может выступать и составной контур.
Например нужно быстро сделать простенькое пластиковое окно. Рисуем 4 прямоугольника, конвертируем любой из них в editable spline, и нажав кнопку Attach или Attach mult, объединим все сплайны в один объект.

При построении вам пригодятся привязки (Snaps).Нажмите на главной панели инструментов кнопку чтобы включить привязки. Затем кликните правой кнопкой по этой же кнопке, чтобы открыть окно настройки привязок. Отметьте флажок Grid points, чтобы привязываться к узлам координатной сетки.

Теперь нарисуем профиль,он будет намного меньше окна. Нужно всегда избегать идеальных углов – это сразу выдает 3d. Поэтому на краях профиля сделана небольшая фаска.

Применяем модификатор Bevel profile, и получаем простое пластиковое окно. Если приделать к нему ручки и добавить стекла – то даже такой детализации хватит для большинства сцен. Так что если окно получилось хорошо – сохраните его, оно вам еще пригодится для следующих уроков.

А вот, например, сплайны для создания подоконника. Здесь получается, что путь (сверху) меньше профиля.
Вот что должно получиться в конечном счете:

Есть еще один способ применения Bevel profile – это создание объемного текста. Избегайте Extrude для объемных букв, острые грани и углы выглядят, прямо скажем, мерзко.
Выберите в категории Splines инструмент Text и создайте любой текст. Буквы должны быть достаточно большими, чтобы они могли послужить путем для нашего профиля. Я выбрал гарнитуру Book Antiqua, и профиль, оставшийся от окна.

После этого я решил сделать буквы немного тоньше, и слегка подвинул профиль в модификаторе.

Вот. Такое часто бывает, когда путь с острыми углами и мелкими деталями. Чтобы этого избежать – отметьте чекбокс Keep lines from crossing в модификаторе Bevel profile. Значение Separation подбирается опытным путем в зависимости от размеров объектов. Будьте осторожны, если текст большой – компьютер может ненадолго зависнуть, когда вы включаете эту опцию.

Вот результат. На этом все. В следующем уроке мы повторим предыдущий материал, познакомимся с булевыми операциями, новыми модификаторами и начнем моделировать интерьер, на котором позже будем экспериментировать со светом, материалами и рендером.