617_Zabelin_L.JU._Osnovy_komp'juternoj_grafiki_

перемещения и поворота, производимые с объектом в этом режиме, будут влиять только на опорную точку, не затрагивая сам объект.

Объединение объектов в группы

Любая сцена состоит из огромного числа объектов, и для удобства работы с ними используют различные варианты их объединения. Самое простое – объединить объекты в группы, что позволит в дальнейшем выполнять ряд действий, таких как выбор, клонирование, присвоение материалов, трансформация и пр., одновременно в отношении всей группы объектов.

Для облегчения управления наборами объектами и с целью упрощения насыщенных объектами сцен применяют команду меню Group (Группировка) > Group (Сгруппировать).

После этого группу можно открыть для редактирования командой Open (Открыть), которая частично снимает группировку, давая возможность выбирать, модифицировать и трансформировать любой объект, входящий в открываемую группу. После внесения изменений можно воспользоваться командой Close (Закрыть) – возвращает группу в стандартное состояние, скрывая объект с именем группы и возвращая полную группировку всем объектам группы. Еще команды меню Group (Группировка):

Ungroup (Разгруппировать) – удаляет группировку объектов, входящих в выбранную группу, позволяя раздельную работу над каждым из них.

Explode (Полная Разгруппировка) – удаляет группировку объектов, составляющих многоуровневую, вложенную группу.

Detach (Отсоединить) – выделяет выбранный объект (или объекты) из состава группы. Для выполнения этой команды необходимо сначала открыть группу командой Open (Открыть).

Attach (Присоединить) – добавляет выбранные объекты в группу, указы-

ваемую левым щелчком мыши.

Создадим группу из объектов только что полученного логотипа. Выделите все объекты, заключив их в прямоугольный контейнер инструментом Select Object (Выделить объекты), вызовите команду Group=>Group (Группировать=>Группировать) и введите имя группы (рисунок 16.3.8 ). После этого можно будет работать с группой как с единым целым – все объекты группы будут выделяться щелчком на любом из них и их можно будет все вместе перемещать, поворачивать, масштабировать, копировать и пр.

Рисунок 16.3.8. – Ввод имени группы объектов

121

А теперь исключите из группы ранее выровненные кристаллы. Для этого выделите и откройте группу при помощи команды Group=>Open (Группировать=>Открыть). Выделите первый исключаемый из группы кристалл и примените команду Group=>Detach (Группировать=>Отсоединить), затем проведите аналогичную операцию для двух других кристаллов и закройте группу командой Group=>Close (Группировать=>Закрыть). Щелкните по любому элементу группы инструментом Select Object (Выделить объект), и вы увидите, что исключенные объекты окажутся невыделенными, а значит, они больше не входят в группу. А теперь проведите обратную операцию: сформируйте пару новых объектов и добавьте их в ранее созданную группу. Выделите первый из созданных объектов, выберите из меню Group (Группировать) команду Attach (Присоединить) и щелкните мышью на группе (рисунок 16.3.9.) – объект окажется включенным в группу, в чем несложно убедиться, например, при попытке одновременного перемещения всех объектов группы. Аналогичную операцию проведите и в отношении второго включаемого в группу объекта.

Рисунок 16.3.9. – Указание группы в процессе включения

внее нового объекта

16.4.Применение модификаторов

Чтобы применить модификатор объект обязательно должен быть выделен. Модификаторы выбираются в списке Modifier List (Список модификаторов), а после применения отображаются в поле Modifier Stack (Стек Модифи-

каторов).

Поле Modifier Stack (Стек Модификаторов) – список модификаторов всех уровней, примененных к выделенному объекту. Это поле содержит все «превращения» объекта с момента создания и формируется при применении к выбранному объекту какого-либо из модификаторов (для этого используются кнопки предыдущего свитка). Выбор каждого из элементов списка вызывает появление соответствующего набора свитков с настройками, относящимися к этому модификатору. Стек модификаторов позволяет изменять свое содержимое и тем самым формировать структуру модифицированного объекта.

122

Рисунок 16.4.1. – Список модификаторов

Часто применяемые кнопки стека модификаторов:

Слева от списка модификаторов расположена кнопка Pin Stack (Закре-

пить Стек) , предназначенная для фиксации отображения текущего модификатора выбранного объекта.

Show End Result (Показывать Конечный Результат) – включает ре-

жим отрисовки объекта со всеми примененными активными модификаторами, независимо от текущего положения стека.

Remove Modifier from Stack (Удалить Модификатор из Стека) - уда-

ляет текущий модификатор из стека объекта.

Ниже поля Modifier Stack (Стек Модификаторов) возникают наборы свит-

ков, относящихся к текущему выбранному модификатору. Они содержат группы параметров для всевозможных настроек и установок. При раскрытии нескольких больших свитков (для доступа ко всем их настройкам), необходимо выполнять мышью вертикальную прокрутку вверх-вниз.

Применение осевых деформаций Задание: На основе длинного цилиндра попробовать действие следую-

щих модификаторов:

Модификатор Bend (изгиб).

Сгибает объект вдоль определенной оси. Его свиток содержит параметры

Angle (Изгиб), Direction (Направление), Upper Limit (Верхняя граница), Lower Limit (Нижняя граница) и Bend Axis (Ось изгиба). Используя параметры раздела Limits (Пределы), можно установить соответственно верхнюю и нижнюю границы, за пределами которых модификатор Bend (Изгиб) не оказывает влияния на объект.

Модификатор Taper (свести на конус).

Основывает свой эффект на центре гизмо (оболочки) с противоположным масштабированием, которое выполняется всегда выше и ниже центра. Центр работает как устойчивое место, в котором масштабирование не выполняется.

123

Опция Curve в Тарег позволяет задавать выпуклости и вогнутости для того, что иначе было бы прямым конусом.

Модификатор Skew (Наклон).

Наклоняет объект, перемещая его верхнюю часть при неподвижной нижней. Свиток его параметров включает счетчики Amount (Степень), Direction (Направление), а также параметры разделов Skew Axis (Ось наклона) и Limits (Границы).

Модификатор Twist (скручивание)

По существу берет ось и создает спиральный винт или штопор. Подобный эффект получается, когда в вашей руке висит веревка, а вы начинаете быстро вращать кисть.

Модификатор Stretch (Растяжение).

Вытягивает объект вдоль одной оси, одновременно выталкивая его по другой оси в обратном направлении. Свиток Parameters (Параметры) содержит настройки растяжения Stretch (Растяжение) и Amplify (Увеличение), а также разделы Stretch Axis (Ось растяжения) и Limits (Пределы).

Задание:

1. Найдите в списке модификаторов еще несколько осевых деформаций такого типа.

2. На основе плоскости попробовать действие следующих модификаторов:

Модификатор Noise (Шум). Переносит вершины объекта случайным образом. Его свиток Parameters (Параметры) содержит счетчики Scale (Масштаб) и Seed (Зерно), раздел Fractal (Фрактальный) cо счетчиками Roughness (Сглаживание) и Iterations (Итерации), счетчики раздела Strength (Сила) для значений вдоль каждой оси, а также параметры раздела Animation (Анимация).

Модификатор Wave (Волна). Создает на поверхности объекта волны. Его свиток Parameters (Параметры) содержит следующие настройки: Amplitude 1 (Амплитуда 1), Amplitude 2 (Амплитуда 2), Wave Length (Длина волны), Phase (Фаза) и Decay (Затухание).

Модификатор Ripple (Зыбь). Создает на поверхности объекта концентрические волны. Свиток его параметров аналогичен свитку параметров модификатора Wave (Волна).

16.5. Работа со сплайнами

Сплайны (Spline – кусочно-полиномиальная функция) – это двумерные геометрические объекты, которые совершенно самостоятельны и могут служить основой для построения более сложных трехмерных тел. Внешне сплайны представляют собой разнообразные линии, форма линии определяется типом вершин, через которые она проходит. Сплайнами могут быть как простейшие геометрические фигуры: прямоугольники, звезды, эллипсы и пр., так и сложные ломаные или кривые, а также контуры текстовых символов.

Основными элементами сплайнов являются вершины (Vertex) и сегменты (Segment). Вершинами называют точки, расположенные на сплайне, при этом

124

первая вершина, обозначающая начало сплайна, отмечается квадратиком белого цвета. Под сегментом принято понимать участок линии сплайна, ограниченный двумя соседними вершинами, – сегменты могут быть как прямо-, так и криволинейными отрезками. Вершины сплайна различаются по типу, от которого зависит степень кривизны прилегающих к данным вершинам сегментов сплайна. Всего выделяют четыре типы вершин (рисунок 16.5.1):

1.Corner (Угловая) – вершина, в которой сплайн имеет излом, а примыкающие к ней сегменты лишены кривизны.

2.Smooth (Сглаженная) – вершина, через которую кривая сплайна проводится с плавным изгибом, а кривизна прилегающих к вершине сегментов одинакова с обеих сторон.

3.Bezier (Безье) – вершина, напоминающая сглаженную и отличающаяся от нее возможностью управления степенью кривизны обоих сегментов. Последнее осуществляется благодаря наличию в вершине касательных векторов, ограниченных на концах маркерами в виде квадратиков зеленого цвета и называемых ручками Безье. Перемещая ручки Безье, можно изменять направление, в соответствии с которым сегменты сплайна входят в вершину и выходят из нее, а изменяя расстояние от маркеров до вершины – регулировать степень кривизны сегментов сплайна. У вершин данного типа ручки Безье связаны между собой, и перемещение одной из них автоматически вызывает перемещение второй.

4.Bezier Corner (Безье угловая) – вершина, имеющая касательные векторы, позволяющие управлять степенью кривизны сегментов, однако, в отличие от вершин Bezier, у вершин Bezier Corner касательные векторы не связаны друг с другом и перемещение одного из маркеров не зависит от перемещения другого.

Сегменты также различаются по типу: Curve (Кривая) или Line (Линия). Выбрав типа Curve, можно получить криволинейные сегменты, если вершины являются гладкими или имеют тип Безье, в случае же угловых вершин даже при установке типа Curve сегмент останется линейным. Выбор типа Line приводит к игнорированию типа вершин, в результате чего сегмент данного типа всегда выглядит линейным.

Рисунок 16.5.1. – Типы вершин сплайнов

125

Создание сплайнов

Вначале мы поэкспериментируем с простейшими сплайнами, представляющими собой обычные геометрические фигуры. Активизируйте категорию

объектов Shapes (Формы) командной панели Create (Создание) , в списке разновидностей объектов укажите тип Splines (Сплайны). Это приведет к появлению на панели группы инструментов, соответствующих типам сплайнов (рисунок 16.5.2). Для построения стандартных сплайнов используются инструменты Rectangle (Прямоугольник), Circle (Окружность), Ellipse (Эллипс), Arc (Дуга), Donut (Кольцо), NGon (N-угольник), Star (Звезда), Text (Текст), Helix (Спираль) и Section (Сечение). Их построение аналогично созданию примитивов, а расположение вершин и характер любого из названных объектов устанавливаются параметрами в момент создания в панели Create (Создание), а позже – в панели Modify (Изменение). Инструмент Line (Линия) предназначен для создания сплайнов нестандартного вида и работает несколько иначе.

Рисунок 16.5.2. – Инструменты группы Splines

16.6. Геометрические фигуры

Для примера попробуйте создать несколько стандартных сплайнов в виде геометрических фигур, например многоугольник, звезду и спираль, как показано на рисунок 16.6.1. Попробуйте провести рендеринг, выбрав команду

Rendering=>Renderer и щелкнув на кнопке Render (либо клавиша F9). По-

дробно с данным процессом мы познакомимся позднее, а пока просто поясним, что рендеринг обычно проводится на заключительном этапе работы, он необходим для визуализации созданной модели и его основная задача – сделать модель максимально приближенной к действительности. Проведя рендеринг, никакого изображения в открывшемся окне вы не увидите – дело в том, что по умолчанию сплайны не рендеризируются. Для того чтобы сделать их видимыми во время рендеринга выделите первый сплайн, активизируйте панель Modify

126

(Изменение) и в свитке Rendring (Рендеринг) установите флажок Renderable (Визуализируемый). Аналогичную операцию проведите в отношении двух других сплайнов и вновь выполните рендеринг – сплайны станут видимыми.

Рисунок 16.6.1. – Исходный вид группы стандартных сплайнов

Пока все сплайны имеют одинаковую толщину, что несложно исправить, изменив у каждого из них в свитке Rendring (Рендеринг) значение параметра Thickness (Толщина). Обратите внимание на свиток Parameters (Параметры), в котором определяются основные параметры каждого типа сплайнов: размеры, число вершин и пр. Для тренировки увеличьте толщину каждого из сплайнов, измените число вершин у многоугольника и звезды и увеличьте количество витков на спирали, например так, как показано на рисунках 16.6.2 – 16.6.4 Обратите внимание, что в окнах проекций отразились все изменения, кроме увеличения толщины сплайнов, которая осталась прежней, – ничего страшного, все так и должно быть, поскольку по умолчанию опции Enable In Renderer (Показать в рендере) и Enable In Viewport (Показать в окнах) отключена. Убедиться в том, что толщина реально изменилась, можно проведя рендеринг (рисунок 16.6.5) или просто включив данный флажок. Поэкспериментируйте с прочими параметрами сплайнов, поперемещайте их относительно друг друга и попытайтесь на их основе создать единую композицию, например такую, как на рисунке 16.6.6.

127

Текст

Для создания текста перезагрузите файл командой File=>Reset (Файл=>Сбросить), на панели Create (Создание) вновь выберите тип Splines (Сплайны) и активизируйте инструмент Text (Текст). В открывшемся свитке параметров создания сплайна введите нужный текст, выберите шрифт и установите его параметры (рисунок 16.6.7). Затем щелкните в одном из окон проекций – это приведет к появлению фрагмента текста (рисунок 16.6.8.).

Рисунок 16.6.8. – Текст в окне проекции Perspective

Рисунок 16.6.7. – Панель Create для текста

Перед проведением рендеринга переместите текст так, чтобы он весь оказался в поле зрения, активизируйте панель Modify (Изменение), в свитке Rendring (Рендеринг) установите флажок Renderable (Визуализируемый) и увеличьте значение параметра Thickness (Толщина), например до 10. Проведите рендеринг и убедитесь, что даже такие простые манипуляции позволяют получить интересный вариант трехмерного текста (рисунок 16.6.9).

Рисунок 16.6.9. – Текст после рендеринга

129

Линии

Создавая предыдущие виды сплайнов, мы не обращали внимание на вершины и сегменты – более того, даже не вспоминали про разные типы вершин. Со сплайнами-линиями все обстоит иначе – в зависимости от особенностей построения кривой они будут дополняться вершинами разного типа. Щелчки левой кнопкой в окне проекции при выбранном инструменте Line (Линия) будут приводить к появлению новой угловой точки (Corner), а перемещение мыши при нажатой левой кнопке – к появлению вершины Безье (Bezier). Данный принцип создания вершин установлен по умолчанию, и при необходимости его можно изменить в свитке Creation Method (Метод Создания) на панели Create (Изменение) – рисунок 16.6.10. Для этого достаточно сменить положение переключателей Initial Type (Тип вершин при щелчке) и Drag Type (Тип вершин при перетаскивании). Отметим, что в большинстве случаев не стоит менять методы создания вершин (чтобы не путаться) – гораздо удобнее взять за основу устанавливаемый по умолчанию принцип и вначале создавать контуры только с угловыми вершинами, а затем изменять тип у тех вершин, у которых это необходимо сделать.

Рисунок 16.6.10. – Свиток Creation Method

Щелчок правой кнопкой приводит к завершению рисования сплайна из линий. При попытке поставить вершину в месте нахождения начальной точки сплайна на экране появляется вопрос «Close Spline?» («Закрыть сплайн?») – утвердительный ответ приведет к получению замкнутого контура, в противном случае контур окажется разорванным и его граничные вершины можно будет независимо перемещать.

Теоретически существует и второй метод создания сплайна из линий – режим Keyboard Entry (Ввод с клавиатуры), который предполагает ввод координат (X, Y и Z) каждой из вершин вручную с клавиатуры (рисунок 16.6.11). Непосредственное добавление каждой новой вершины осуществляется кнопкой Add Point (Добавить вершину), кнопка Finish (Закончить) позволяет закончить создание сплайна, а кнопка Close (Замкнуть) создает сегмент, соединяющий первую вершину с последней.

130