8.1 Полигональное моделирование: введение

Использование полигонального моделирования для создания трехмерных объектов в 3D Studio Max.

Цель работы: знакомство c принципами полигонального моделирования в программе  3D Studio Max.

Общие сведения

Полигональное моделирование (редактирование сетки или редактирование каркаса) является низкоуровневым моделированием и основано на манипулировании с вершинами, ребрами и гранями объектов (рис. 1).
Рисунок 1. Составляющие любого полигонального объекта.

Полигональное моделирование является одним из основных способов моделирования. При полигональном моделировании изменяют форму объекта, непосредственно воздействуя на его составляющие. Для обеспечения этой разновидности моделирования в 3D Studio Max применяются:

• объекты типа Editable Mesh. Mesh может переводиться как петля, ячейка сети (решетки), поэтому и сам объект может быть переведен как «Редактируемая Сетка» или «Редактируемый Каркас». Объект Editable Mesh может быть получен при помощи конвертирования, а также операции сворачивания стека.


• модификатор Edit Mesh (Редактирование Сетки (Редактирование Каркаса)).

Выбор подобъектов

Грань является треугольником, обычно две треугольные грани лежат в одной плоскости и объединены в прямоугольную грань. Чтобы перейти на уровень редактирования подобъектов, выполните следующие дейтсвия:
Шаг 1. Нажмите кнопку Sub-Object (Подобъект).

Шаг 2. Выберите уровень из всплывающего меню объекта.

Шаг 3. Используйте кнопки в свитке Selection (Выбор):

– уровень вершин;

– уровень ребер;

– уровень треугольных граней;

– уровень прямоугольных граней;

– уровень всех граней.

Назначение инструментов для редактирования сетки (редактирования каркаса), показанных на рисунке 2, описано в Таблице 1.
Рисунок 2. Инструменты для работы с редактируемой сеткой (редактируемым каркасом). Таблица 1: Назначение инструментов редактирования сетки (редактирования каркаса):

№	Название	Уровень: V – вершина, Edg – ребро, F –треугольная грань, Poly – грань.	Назначение кнопки
1	Create	V, F, Poly	Добавление элементов.
2	Delete	V, Edg, F, Poly	Удаление элементов.
3	Attach	V, Edg, F, Poly	Присоединение других (независимых) (Attach List) объектов сцены. Объекты другого типа автоматически конвертируются в объекты типа Mesh.
4	Detach	V, Edg, F, Poly	Отделение подобъектов с созданием на их основе независимого объекта. Появляется диалоговое окно, где нужно ввести имя, флажок Detach as Clone позволяет отделить не сам подобъект, а его копию.
5	Divide, Break	V, Edg, F, Poly	Операция Divide делит подобъект на две части. Операция Break разбивает выделенные вершины так, чтобы ни одна из них не принадлежала более чем одной грани.
6	Turn	Edg	Поворот выделенной грани на 90° с образованием на ее основе двух треугольных граней, где данная грань является общей.
7	Extrude	Edg, F, Poly	Выдавливание подобъектов. Величина выдавливания вводится в соседнее поле.
8	Chamfer, Bevel (F, Poly, Edg)	V, Edg, F, Poly	Кнопка Chamfer позволяет создать фаску на основе выбранных подобъектов. Bevel позволяет стянуть или расширить выбранную совокупность.
9	SlicePlane	V, Edg, F, Poly	Установка вспомогательной плоскости для операции Slice.
10	Slice	V, Edg, F, Poly	На месте пересечения плоскости и объекта создаются новые элементы.
11	Cut	Edg, F, Poly	Инструмент позволяет вручную создавать новые ребра и рассекать грань, добавляя ребро. При установленном флажке Split создаются две вершины на концах точек рассечения ребер. Установка флажка Refine Ends ведет к разбиению примыкающих граней, чтобы предотвратить появление ненужных отверстий.
12	Selected	V	Инструмент позволяет удалить вершины путем их аппроксимации в одну усредненную общую (слияние); граница (минимальное расстояние между вершинами, при котором начинает действовать слияние) задается рядом. Операция применяется к выделенной совокупности вершин.
13	Target	V	Действие кнопки подобно Selected, но усредненную точку пользователь выбирает сам (значение в рядом расположенном поле задает максимальную дистанцию между указателем мыши и целью, при которой происходит слияние).
14	Tessellate	F, Poly	Добавляет грани сразу ко всему объекту, т.е. происходит разбиение на более мелкие части.
15	Explode	F, Poly	Отделяет подобъект либо в подобъект, который находится внутри объекта (Element), либо в независимый объект (Object).
16	Remove Isolated Vertices	V, Edg, F, Poly	Удаление вершин, которые не связаны гранями.
17	Select Open Edges	Edg	Выделяет ребра, которые входят только в одну грань.
18	Create Shape from Edges	Edg	Создание формы из ребра.
19	View Align	V, Edg, F, Poly	Выравнивание по плоскости активной проекции.
20	Grid Align	V, Edg, F, Poly	Выравнивание по активной решетке.
21	Make Planar	V, Edg, F, Poly	Превращение набора граней в плоскость.
22	Collapse	V, Edg, F, Poly	Инструмент позволяет объединить (свернуть) все вершины в одну.

Объекты NURMS (NON-UNIFORM RATIONAL MESH SMOOTH)

Чтобы сделать любой полигональный объект более скругленным и плавным, используется модификатор MeshSmooth (Сглаживание сетки (Сглаживание каркаса)). Модификатор Mesh Smooth позволяет сглаживать объекты по технологии NURMS.

Технология сглаживания полигональных объектов NURMS (Non- Uniform Rational Mesh Smooth) основана на том, что вершины и ребра могут иметь определенный вес, который влияет на силу сглаживания. Вес задается в группе Display/Weighting (Показать/Задать вес), значение Weight (Вес).