...
...

Моделирование в Cinema4D. Курс молодого бойца. Часть 2

Итак, сегодня мы начнем довольно сложный урок для новичков, и в этой его части обратим внимание главным образом на полигональное моделирование. Общей задачей является создание качественной модели энергосберегающей лампочки. Точнее, нескольких. Находим в Интернете любую фотографию, которую мы возьмем в качестве прототипа. В моем случае я нашел изображение, включающее много моделей, которые в основном отличаются конструкторским дизайном люминесцентной лампы. В остальном: цоколь и электронный блок (ЭПРА — электронный пускорегулирующий аппарат) везде фактически идентичны. В этой части урока мы будем создавать только цоколь.

Причем стоит отметить, что задание взято не из-за частоты заказов на подобные модели, а в силу удобства демонстрации ключевых приемов. Ведь главной задачей является обучение непосредственно моделированию.

Цоколь — самый сложный элемент

Самым сложным элементом с точки зрения моделирования является цоколь, точнее, качественная реализация его поверхности с резьбой. Сама резьба должна плавно переходить в цилиндрические поверхности сверху и снизу — в этом основная трудность реализации.





В принципе, в Интернете вы можете найти некоторые уроки по созданию лампочек, где нередко объясняется, как делать цоколь, при этом в них изначально создается поверхность со спиральным расположением полигонов, после чего выделяются и выдавливаются грани и т.п. Это очень трудоемко. Но я вам сейчас покажу свой метод, который считаю более быстрым и понятным.

Фотографии прототипов берем из Интернета

Поверхность резьбы

Итак, открываем новый проект. В меню сплайнов выбираем Helix (спираль). Назовем ее «Helix 1». Указываем для нее параметры:
. Radius — 200 м (как и стоит по умолчанию).
. End Angle (конечный угол поворота) — 360 градусов. Нам нужен только один виток.
. Height (высота спирали) — 40 м.
. Plane (плоскость) — XZ.

Сделали, все хорошо, удобно и быстро настраивается. Затем копируем эту спираль и добавляем такую же (Ctrl+C/Ctrl+V). Переименовываем в «Helix 2». Меняем в ее настройках параметр Radius — 220 м, а также в окне свойств входим в закладку Coord (координаты) и указываем координату по Y равной -20 м.

Точно таким же образом создаем третью спираль («Helix 3») из первой, причем оставляем ее радиус равным 200 м, а координату по Y указываем как -40.

Те, кто прочел предыдущий материал этой серии, наверняка догадался, что мы сейчас будем «отливать» криволинейную поверхность одного витка спирали с помощью модификатора Loft NURBS. Предположение верно. Вызываем Loft NURBS из меню модификаторов, затем в менеджере объектов помещаем в него три наших спирали по порядку следования или обратному. В самих настройках Loft указываем следующие параметры:
. Mech Subdivision U (разбиение по координате U, если вы не знаете, что это такое, пока неважно) ставим равным 16-ти.
. Mech Subdivision V (разбиение по координате V) ставим равным 2.
. Isopam Subdivision U — 3.
. А также делаем активным указатель Organic Form.

Создаем один виток резьбы за счет использования трех сплайнов спиралей (Helix) и «отливки» поверхности модификатором Loft NURBS

Таким образом, у вас должно получиться то, что изображено на рисунке. То, что данная поверхность получилась несколько угловатой, на самом деле, не так важно, поскольку мы потом используем специальный модификатор органики, а низкий уровень детализации во многом упростит нашу работу. Следующим этапом идет создание поверхности самой резьбы, которую мы будем совмещать из получившихся витков. Как это лучше произвести? Во-первых, нужно перейти от NURBS представления объекта-витка к полигональному. Поэтому просто нажимаем клавишу «C» (операция Make Editable), в результате которой весь объект уже будет выглядеть в виде сетки полигонов.

Теперь копируем этот объект, добавляем новый (Ctrl+C/Ctrl+V), в котором меняем координату по Y на 40. Вообще, в данном случае нужно посмотреть на фотографию прототипа и посчитать, сколько там витков. В моем случае 4. То есть я добавляю таким же образом еще два витка.

Теперь нужно сделать следующие действия:
1. Объединить четыре поверхности в одну.
2. Оптимизировать получившуюся поверхность.

Аккуратно составляем резьбу из витков, после чего объединяем (Connect) их в один объект и оптимизируем его, удалив двойные точки (Function -> Optimization)

Объединение происходит следующим образом: выделяем четыре витка в менеджере объектов (удерживая Ctrl или Shift), затем нажимаем правую кнопку мыши и в контекстном меню выбираем вариант Connect (он же доступен через главное меню Function -> Connect). Нажимаем. В результате в менеджере появится итоговый пятый объект, а предыдущие четыре уже можно удалить.

Что нам нужно в плане оптимизации? Объясню простым языком: при совмещении витков в местах их соединения мы получили много двойных точек, каждые из которых раньше принадлежали своим поверхностям, а в данном случае только помешают. Поэтому в главном меню программы выбираем Function -> Optimization, в результате чего появится окно запроса оптимизации точек/граней/полигонов с предлагаемым вариантом погрешности (Tolerance). В данном случае просто нажимаем ОК. Произошедшие изменения вы сможете заметить по закраске получившейся поверхности, то есть в ней уже будут отсутствовать затемненные участки.

Все, поверхность резьбы готова, точнее, низкополигональный шаблон для нее.

Объединив цилиндр и резьбу в единую поверхность, начинаем совмещать точки

Поверхность цоколя

Теперь нам нужно добавить (присоединить к резьбе) две новые поверхности: одну сверху, вторую снизу нашей резьбы. Начнем с самой простой — верхней.
Создадим мы ее не самым простым способом, но на его уровне мы можем научиться некоторым тонкостям. Среди фигур 3D-примитивов выберем цилиндр. Изменяем его настройки в окне свойств:
. Radius — 210 м.
. Height — 80 м.
. Height Segments (разбиение на сегменты по высоте) — 3 или 4.
. Rotation Segments — 16.
. Также в закладке свойств Caps делаем неактивным указатель Caps, то есть «без крышек» сверху и снизу.

После этого переходим в одно из окон проекций, где аккуратно меняем месторасположение цилиндра, поставив его над резьбой, и переводим его в полигональный вид (нажимаем клавишу «С»).

Затем объединяем обе поверхности (цилиндра и резьбы) в одну с помощью операции Connect. То есть выделяем их в менеджере объектов, нажимаем правую кнопку мыши и в появившемся контекстном меню выбираем вариант Connect. В результате в менеджере появится третий объект, предыдущие два можно удалять.

Смотрим на то, что получилось. Поверхность вроде одна, но она не соединена. Что мы будем делать? Давайте совместим нижние точки цилиндра с верхними нашей резьбы. Сделать это с помощью оптимизации практически невозможно, потому как большие расстояния. Придется поработать руками, кстати, именно поэтому удобнее изначально плясать от низкополигональных вариантов.

Итак, несложно заметить, что 16 верхним точкам резьбы соответствуют 16 нижних точек цилиндра, то есть одна расположена над другой. Переключаемся в режим работы с вершинами в левом боковом меню быстрого доступа. А также укрупняем масштаб и для удобства входим внутрь нашей поверхности в окне перспективного просмотра.

Показываю операцию с первыми двумя точками:
1. Выделяем точку цилиндра.
2. Удерживая клавишу Shift, выделяем соответствующую ей точку резьбы. Отпускаем Shift — две точки выделены.
3. Для начинающих в данном случае лучше теперь нажать правую кнопку мыши и в контекстном меню выбрать пункт Weld. Если вы хотите повторить ту же самую операцию с помощью горячих клавиш, нажмите клавишу «M», и недолго ее удерживая, вслед за ней сразу «Q». В результате произведенного действия точки соединятся белой линей с квадратиком посередине. В данном случае программа запрашивает: к какой из точек все приравнять. Нажимаем на нижнюю, то есть резьбы. Объединение произведено.

Дальше производим ту же операцию со всеми остальными точками. Причем сам процесс можем автоматизировать. А именно, после завершения первой операции нажимаем на пробел, программа на автомате переключится в режим курсора, выбираем две точки, опять жмем пробел, программа делает автоматически Weld, указываем точку объединения, переходим к следующим, пробел и так далее. Нужно в данном случае запомнить, что пробел «сохраняет» в себе две последние операции, в нашем варианте — выделение и Weld.

Закрытие полигона Structure -> Create Polygon Hole

Когда вы обойдете все точки по кругу, в конце столкнетесь с ситуацией, где потребуется не совмещение точек, а «закрытие» несуществующего полигона. Это делается очень просто, в главном меню программы выбираем Structure -> Create Polygon Hole. Затем подносите курсор мыши к пустующему фрагменту, и он предварительно закрасится. Делаем клик левой кнопкой мыши — полигон сделан. При желании можете подкорректировать его, изменив положение некоторых точек на границах.

Теперь наступил черед изменения формы цилиндра, которая несколько расширяется при переходе к электронному блоку нашей лампы. Для этого переходим в режим работы с гранями (ребрами) в левом боковом меню быстрого доступа и, удерживая Shift, выделяем все верхние грани нашего цилиндра. Если случайно добавится ненужная грань, то ее выделение для группы можно отменить при нажатии на нее указателем мыши с удерживанием клавиши Ctrl. После этого можем использовать инструменты смещения (Move) и увеличения/уменьшения (Scale), в общем, подгоняем форму по нашему усмотрению. Нижний цилиндр добавляется идентично верхнему. Хотя для упрощения ситуации вы можете создать эту часть проще — как несколько окружностей- сплайнов, соединенных с помощью Loft (как мы это делали с резьбой). В этом случае вам не нужно будет возиться с отливкой формы, все, что потребуется в итоге — это соединить точки с помощью Weld. В принципе, так же можно было сделать и верхний цилиндр, но напомню, что мы учимся моделированию во всех его проявлениях.

Hyper NURBS

Переход от низкополигонального представления к высокополигональным формам осуществляется за счет использования специального модификатора Hyper NURBS. Он увеличивает количество полигонов и сглаживает форму как таковую. Для того чтобы посмотреть, как он работает, вызовем его и поместим как дочернюю к нему нашу поверхность цоколя в менеджере объектов, результат не заставит себя ждать. Основная часть цоколя готова, но не совсем.

Создав поверхность на низкополигональном уровне, выходим на высокополигональный с помощью модификатора Hyper NURBS

Добавление других элементов цоколя

В нижней части цоколя находятся два элемента — изоляция и контакт. Делаем их. Первый — это конус. Помещаем его в рабочую область, изменяем настройки:
. Top Radius (радиус вершины) — 75 м.
. Orientation — -Y (то есть перевернем).
. В закладке Caps делаем активным указатель Top (скругленная крышка), настраиваем радиус скругления.

Второй элемент, чтобы долго не усердствовать, мы сделаем из первого, скопировав, добавив в проект и уменьшив по размерам с помощью инструмента Scale (уменьшение/увеличение).

Готовый цоколь

Теперь можно сказать, что цоколь готов.

Продолжение следует…

Кристофер http://itcs.3dn.ru



© Компьютерная газета

полезные ссылки
Обзор банков Кипра
Обзор банков Кипра