3d studio это программа специального назначения

На рынке современного программного обеспечения существует целый ряд программных пакетов компьютерной графики, направленных на работу с трехмерными объектами. Так, для решения задач архитектурного проектирования и конструирования интерьеров выпускается программа Autodesk VIZ, которая является разновидностью универсального пакета компьютерного моделирования трехмерных объектов и визуализации результатов 3D Studio МАХ. Именно этот пакет, разработанный одним из подразделений компании Autodesk, получил наибольшее распространение и популярность. Основными областями использования программы являются:

• ? архитектурное проектирование и разработка дизайна интерьеров;
• ? подготовка рекламных роликов для телевидения;
• ? компьютерная мультипликация;
• ? подготовка ЗО-моделей товаров для рекламы в Интернете;
• ? создание виртуальных музеев и выставочных залов для достижения иллюзии присутствия;
• ? подготовка иллюстраций для книг и журналов;
• ? художественное творчество, веб-дизайн;
• ? досуг и развитие пространственного воображения.

Пакет 3D Studio МАХ представляет собой мощный графический редактор, позволяющий создавать векторные геометрические модели объектов любой сложности, осуществлять их раскраску (тонирование) и анимацию [10].

Начни работать в 3ds Max вместе со мной. Просто подпишись и не пропусти новый урок.

Упрощенно технологический процесс работы по созданию и представлению проектируемого объекта средствами программного пакета 3D Studio МАХ можно описать следующей цепочкой:

• ? создание геометрической модели объекта;
• ? модификация геометрической модели;
• ? создание источников света и камер;
• ? назначение материалов геометрической модели;
• ? создание некоторых специальных эффектов;
• ? анимация геометрической модели;
• ? визуализация сцены.

Рассмотрим основные понятия, используемые при работе с пакетом. Все, что создается 3DS МАХ, является объектом. Геометрические тела, источники света и камеры на сцене являются объектами. Термином «подобъект» называют некоторые графические примитивы или их группы.

Примерами подобъектов, которыми можно манипулировать в 3DS МАХ, являются грани, вершины, сегменты, ребра, элементы поверхностей и пр. В свою очередь перечисленные подобъекты могут иметь свои собственные подобъекты.

Первым действием 3DS МАХ является создание объектов сцены, с которыми после этого выполняется анимация и визуализация. Большинство объектов в 3DS МАХ являются параметрическими. Они определяются совокупностью установок или параметров (в отличие от непараметрического объекта с явным описанием его формы).

Например, непараметрическая сфера получает радиус и количество сегментов и использует эту информацию для создания поверхности, состоящей из вершин и граней. Определение сферы существует только как совокупность граней. Информация о радиусе и сегментах не сохраняется. Если необходимо изменить радиус или количество сегментов, требуется удалить сферу и создать новую.

Parametric 3d modeling tutorial #3d #parametricform #sketchup #lumion #3ds

При параметрическом определении сферы система сохраняет параметры (радиус и количество сегментов) и отображает представление сферы на основе текущего значения параметров. Некоторые операции 3DS МАХ преобразуют параметрические объекты в непараметрические, иногда называемые явными объектами.

Объекты трехмерной сцены представляют собой объемные фигуры, которым назначен соответствующий материал и указано их расположение в пространстве. Первоначально объекты создаются с помощью каркасных моделей. Для каждого каркасного объекта задается способ сглаживания поверхности при создании трехмерной сцены. Объект может быть гладким, граненым или оставаться в виде каркаса на конечном изображении. Моделирование с помощью лоскутов Безье представляет собой полную альтернативу каркасному редактированию.

Существуют так называемые базовые объекты, из которых создаются произвольные сложные формы. 3DS МАХ включает пять разновидностей базовых объектов:

• ? стандартные примитивы;
• ? сетки кусков поверхности;
• ? составные объекты;
• ? системы частиц;
• ? объекты, основанные на сечениях.

Стандартные примитивы — это типовые геометрические тела (параллелепипед, сфера, цилиндр, тор, труба, конус и т.д.), комбинируя которые можно создавать более сложные объекты. Сетки кусков поверхности — это объекты-примитивы, создаваемые 3DS МАХ и представляющие собой поверхности Безье. Они состоят из треугольных или четырехугольных кусков, форму и кривизну которых можно задавать. Сетки кусков используются для моделирования поверхностей объектов.

Составные объекты объединяют два или более объектов сцены в единое целое. Составной объект является типом параметрического объекта, в параметры которого входят объединяемые объекты и описание способов их объединения.

По способу создания наиболее часто употребляются следующие типы составных объектов:

• ? булевские объекты;
• ? объекты, полученные в результате морфинга (morph-объекты).

Булевские объекты базируются на методах булевой алгебры. Они

создаются в результате применения к двум отдельным объектам одного из трех действий: объединения, пересечения или исключения. Исходные объекты, к которым применяются булевские преобразования, должны иметь общую область.

Термин «морфинг» (от метаморфозы, т.е. превращения) означает процесс поэтапного, растянутого во времени и содержащего ряд промежуточных стадий превращения одного объекта в другой. При этом оба объекта должны иметь одинаковое число вершин. В процессе морфинга МАХ просто перемещает вершины одного объекта таким образом, чтобы они заняли положение, соответствующее вершинам второго объекта.

Понятие «форма» в 3DS МАХ определяется как двумерный объект, который состоит из одного или более сплайнов. Сплайн в свою очередь, состоит из двух или более вершин и линии, их соединяющей. Все создаваемые в МАХ сплайны — это разновидности кривой Безье. Сегмент соединяет две вершины. Он может быть отрезком прямой или кривой линии.

Примерами форм являются линии, дуги, окружности, многоугольники, символы текста и т.д. 3DS МАХ предоставляет возможность создания сложных геометрических моделей путем построения поверхности объемного объекта как огибающей ряда плоских форм- сечений, расположенных вдоль заданного пути. Эта процедура носит название лофтинга, а объекты, полученные в результате лофтинга, называют loft-объектами.

Системы частиц служат для моделирования движения множества мелких однородных объектов, образующих в совокупности подобие снега, дождя, пламени, дыма и т.д.

Уровень точности, необходимый для отображения объектов на сцене 3DS МАХ, гораздо ниже того, который требуется для их правильного изготовления (в отличие от систем CAD, для которых точность является главной целью). Зрительная система человека не всегда различает точные расстояния, длину и расположение в пространстве, однако превосходно разбирается в пропорциях и соотношениях. Тем не менее 3DS МАХ имеет специальные средства для точного построения моделей. Эти средства включают:

• ? задание требуемых единиц измерения;
• ? настройку координатных сеток;
• ? использование привязок положения объектов;
• ? клавиатурный ввод координат и размеров;
• ? использование вспомогательных объектов.

Точное и быстрое моделирование трехмерных объектов обеспечивает система объектной ЗО-привязки. Предусмотрены варианты привязки к конечной точке, вершине, точке пересечения, к центру грани, к касательной и т.д. Причем привязки могут быть использованы в любой команде трансформации 2D- и ЗО-объектов или в командах редактирования.

Источник: bstudy.net

Обзор существующих программ 3D-моделирования

Рассмотрим некоторые из программ 3D-моделирования. Программа 3D Studio Max предназначена для работы с объемной графикой (Рисунок 30). Наверное самый известный и популярный из всех 3D-редакторов. Позволяет делать как статичные сцены так и трехмерную анимацию.

Программа крайне многогранна — соответственно, и область ее применения очень широка: от моделирования простых интерьеров и промышленных изделий до визуализации сложнейших анимированных сцен, от создания фотореалистичных ландшафтов до создания рекламного или обучающего ролика. Кроме собственных средств моделирования, 3DS Max имеет интерфейс для подключения plugin модулей от сторонних фирм. И эти модули постоянно появляются на рынке. Так что возможности базовой версии 3DS Max легко расширяются.

Рисунок 30 — Программа 3D Studio Max

Программа iClone предназначена для работы с 3D-анимацией (Рисунок 31). В ней пользователи могут найти уже готовых 3D-персонажей, а также все, что нужно для создания их виртуального жизненного пространства — одежду, реквизит, ландшафты. В iClone есть также большая библиотека движений, которые можно задавать персонажам.

Но самая интересная возможность программы — использовать для лиц 3D-героев фотографии реальных людей. Для этого используется запатентованная технология FaceTrix, превращающая фотографию в 3D. Программа хорошо взаимодействует с редакторами 2D-графики, благодаря чему прощается редактирование текстур, а также поддерживает программы 3ds Max или Maya, при помощи которых можно создавать элементы библиотеки для персонажей. Все сцены могут быть визуализированы в реальном времени с учетом рельефа, отражений и прозрачности.

Рисунок 31 — Программа iClone

Blender — редактор трехмерной графики и анимации, компактный, бесплатный и при этом вполне сопоставимый по возможностям с большинством других 3D-редакторов (Рисунок 32). Несмотря на относительно небольшой размер, функций этого пакета вполне достаточно для работы как обычным пользователям, так и профессионалам. Blender включает в себя средства 3D моделирования, анимации, рендеринга, обработки видео, набор опций для создания интерактивных игр, визуальные 3D эффекты и многое другое. Используя эту программу, можно создавать реалистичные 3D картины, с качеством цифровой фотографии. В этой программе появился есть движок для выполнения 3D моделирования и анимации, улучшена работа с естественными текстурами и структурами (кожа человека, волосы), улучшено создание 3D текста, есть инструменты (например, инструмент Rip для создания визуальных разрезов и разрывов).

Рисунок 32 — Программа Blender

Применение и преимущества трёхмерного моделирования

Трехмерное моделирование (3d-графика) сегодня применяется в очень многих сферах. Конечно, в первую очередь, это строительство. Это может быть модель будущего дома, как частного, так и многоквартирного или же офисного здания, да и вообще любого промышленного объекта. Кроме того, визуализация активно применяется в дизайн-проектах интерьеров.

3D-модели очень популярны в сайтостроительстве. Для создания особенного эффекта некоторые создатели сайтов добавляют в дизайн не просто графические элементы, а трехмерные модели, иногда даже и анимированные. Программы и технологии трехмерного моделирования широко применяются и в производстве, например, в производстве корпусной мебели, и в строительстве, например, для создания фотореалистичного дизайн-проекта будущего помещения (Рисунок 33). Многие конструкторы уже давно перешли от использования линейки и карандаша к современным трехмерным компьютерным программам. Постепенно новые технологии осваивают и другие компании, прежде всего, производственные и торговые.

Рисунок 33 — Дизайн-проекта будущего помещения

Конечно, в основном трехмерные модели используются в демонстрационных целях. Они незаменимы для презентаций, выставок, а также используются в работе с клиентами, когда необходимо наглядно показать, каким будет итоговый результат. Кроме того, методы трехмерного моделирования нужны там, где нужно показать в объеме уже готовые объекты или те объекты, которые существовали когда-то давно. Трехмерное моделирование это не только будущее, но и прошлое и настоящее.

Преимуществ у трехмерного моделирования перед другими способами визуализации довольно много. Трехмерное моделирование дает очень точную модель, максимально приближенную к реальности. Современные программы помогают достичь высокой детализации. При этом значительно увеличивается наглядность проекта.

Выразить трехмерный объект в двухмерной плоскости не просто, тогда как 3D-визуализации дает возможность тщательно проработать и что самое главное, просмотреть все детали. Это более естественный способ визуализации.

В трехмерную модель очень легко вносить практически любые изменения. Можно изменять проект, убирать одни детали и добавлять новые. Фантазия практически ни чем не ограничена, и сможете быстро выбрать именно тот вариант, который подойдет вам наилучшим образом.

Однако трехмерное моделирование удобно не только для клиента. Профессиональные программы дают множество преимуществ и изготовителю. Из трехмерной модели легко можно выделить чертеж каких-либо компонентов или конструкции целиком. Несмотря на то, что создание трехмерной модели довольно трудозатратный процесс, работать с ним в дальнейшем гораздо проще и удобнее чем с традиционными чертежами. В результате значительно сокращаются временные затраты на проектирование, снижаются издержки.

Специальные программы дают возможность интеграции с любым другим профессиональным программным обеспечением, например, с приложениями для инженерных расчетов, программами для станков или бухгалтерскими программами. Внедрение подобных решений на производстве дает существенную экономию ресурсов, значительно расширяет возможности предприятия, упрощает работу и повышает ее качество.

Источник: studentopedia.ru

Трехмерное проектирование макетов программе 3D studio Мах

В настоящее время в арсенале архитектора, дизайнера, художника и, следовательно, изготовителя макетов, наряду с традиционными кистью, пером, тушью и акварелью, появился мощный профессиональный инструмент, обладающий поистине неограниченными возможностями — компьютер.

А. В. Ополовников. Успенская церковь. Звонница над сенями. Чертеж с разрезом. Восьмигранники.

Картон, тушь. 1949 г.

Рабочие окна программы Autodesk 3D Studio Max

Многие иллюстрации данной книги выполнены одним из авторов в компьютерной программе Autodesk 3D Studio Мах. Рассмотрим некоторые возможности этого программного обеспечения, которые помогут нам в подготовке исполнения подготовительного материала для занятий макетированием. Запускаем программу Autodesk 3D Studio Мах и видим рабочую область — четыре темно-серых прямоугольника и панели инструментов сверху, справа и внизу монитора. Темно-серые прямоугольники — это рабочие окна проекций программы Autodesk 3D Studio Мах. По умолчанию они одинакового размера и имеют установленную видовую ориентацию: Тор (Вид сверху), Front (Вид спереди), Left (Вид слева), Perspective (Вид перспективы).

Рассмотрим значение надписи, которая находится в левом верхнем углу каждого рабочего окна проекций. В виде примера возьмем рабочее окно Тор (Вид сверху).

Надпись в левом верхнем углу рабочего окна Тор (Вид сверху)

Раскрытые значения [+] —> ViewCube (Виды Куба)

Надпись в левом верхнем углу рабочего окна Тор (Вид сверху): [ + ] [Top] [Wireframe] ([ + ] [Вид сверху] [Каркасный]). Щелчок любой кнопкой мыши на ее составные части позволяет нам раскрыть скрытые возможности надписи. Разберем надпись по порядку и рассмотрим основные параметры.

Параметр [+] — позволяет нам включить или выключить координационную сетку Show Grids (Показать Сетку). Так же через параметр [ + ] мы можем зайти в View Cube (Виды Куба) и включить, выключить или настроить их, используя Configure. (Конфигурировать. ).

Параметр [Тор] — позволяет нам переключать видовую ориентацию рабочего окна на Cameras (Камеры) и различные типы видовых ориентаций. Наиболее часто используемым рабочим окнам для быстрого переключения соответствуют горячие клавиши английского языка на клавиатуре.

• — Perspective (Вид перспектива), клавиша Р.
• — Orthographic (Ортогональный вид), клавиша U.
• — Тор (Вид сверху), клавиша Т.
• — Bottom (Вид снизу), клавиша В.

• — Front (Вид спереди), клавиша F.
• — Back (Вид сзади).
• — Left (Вид слева), клавиша L.
• — Right (Вид справа).

Параметр [Wireframe] — позволяет нам выбирать различное изображение моделируемых объектов в выбранном рабочем окне. По умолчанию в трех рабочих окнах проекций назначен Wireframe (Каркасный вид) и в одном окне Perspective (Вид перспектива) назначен по умолчанию [Realistic] (Реалистичный).

Проиллюстрируем изображения моделируемого объекта в рабочих окнах на примере уже знакомого нам амбара. Изображения в окне Perspective (Вид перспектива) можно изменять. Нажмем на название Perspective (Вид перспектива). В раскрывающемся списке Stylized (Стилизовать) есть возможность выбрать способы отображения моделируемых объектов, стилизованные под различные художественные материалы.

— Graphite (Графитовый) — имитирующий рисунок графитным карандашом, или художественным углем с подсветкой мелом. На изображении показаны блики, тени и рефлексы. Если не поставлены источники освещения, то блики и тени создаются от встроенного, по умолчанию, освещения 3D Studio Мах.

Изображения моделируемого объекта в рабочих окнах

— Color Pencil (Цветной карандаш) — в черно-белое графитное изображение добавляется цветной карандаш. Цвет карандаша соответствует цвету наложенной на объект текстуры или присвоенному по умолчанию программой Autodesk 3D Studio Мах цвету объекта.

Режим передачи изображения Graphite (Графитовый)

• — Ink (Черные чернила) — черно-белая графика, имитирующая отмывку тушью (или чернилами) с жесткой контурной обводкой, бликом, рефлексом и тенями.
• — Color Ink (Цветные чернила) — цветная графика, имитирующая отмывку цветными чернилами (или тушью) с жесткой контурной обводкой, бликом, рефлексом и тенями. Именно в этом режиме изображения и выполнены авторские иллюстрации для данной книги.
• — Acrylic (Акриловая краска) — цветная графика, имитирующая роспись акриловыми красками, с мягкой цветовой и тоновой растяжкой от блика, через тень к рефлексу, но с очень жесткой контурной обводкой, подобной контуру в Ink (Черные чернила) и Color Ink (Цветные чернила).

Режим передачи изображения Pastel (Пастель)

— Pastel (Пастель) — цветная графика, имитирующая рисунок пастелью, с мягкой цветовой и тоновой растяжкой от блика, через тень к рефлексу, и мягкой графитной контурной обводкой. Фон рисунка имитирует рифленую бумагу или торшон.

Режим изображения Realistic (Реалистичный вид) с тенями

Режим изображения Shaded (Реалистичный вид, не отбрасывающий тени)

— Tech (Технологический) — цветная графика, нечто среднее между Color Ink (Цветные чернила) и Acrylic (Акриловая краска) с очень жесткой контурной обводкой.

Кроме способов отображения моделируемых объектов, стилизованных под различные художественные материалы, есть и другие способы передачи изображения применимые в макетировании.

• — Realistic (Реалистичный вид) с тенями.
• — Shaded (Реалистичный вид, не отбрасывающий тени).

Источник: studme.org