поиск

статистика урока

с марта 2004

NURBS моделирование автомобильного диска в 3D MAX.

Да простят меня любители таких программ как Rhino, Studio Tools и др., которые без проблем работают с NURBS объектами , но в сегодняшнем уроке пойдет речь о моделировании автомобильного диска при помощи именно этой технологии, в среде 3D MAX.

Ни для кого не секрет, что работать в Максе с Нурбсами не просто, и не потому, что это сложная для освоения часть программы - просто не без основания считается, что Макс не совсем корректно работает в этой технологии. Должен заметить, что все же некоторые объекты гораздо легче и быстрее смоделировать именно так, нежели при помощи сплайнов, мешей или поли, а выглядеть при рендеринге они будут ни чуть не хуже.

Инак, приступим. Как обычно для работы нам понадобится фотография, карандашный набросок или просто воображаемая модель диска. Короче, прежде чем начинать моделировать, мы должны представлять себе, то что у нас должно получиться в конце работы. В своей работе я буду использовать фотографии автомобиля Koenigsegg-cc, тем более, что впоследствии я собираюсь его моделировать. На фотографиях ниже вы видите то, что нам предстоит сделать.

рис. 1 рис. 2

Для моделированиея мешами или поли данный диск представлял бы некоторую трудность, но при помощи NURBS мы смоделируем этот диск без особого труда.

Форма диска сама подсказывает нам путь, по которому мы будем моделировать: логично в основу положить объект, сделанный при помощи модификатора вращения, а затем прорезать в нем отверстия. Так и поступим. Первое, что приходит в голову, так это сделать сплайн традиционным способом, а затем его сконвертировать в Нурбс кривую. Но не торопитесь этого делать, здесь могут крыться некоторые "подводные камни", которые, для успешной работы, нужно научиться обходить.

рис. 3

На рис. 3 показаны три кривые, имеющие в основе построения 6 точек с одинаковыми координатами. Первая кривая была построена при помощи стандартного метода построения сплайнов: Create -> Shapes ->Splines, а затем сконвертирована в Нурбс кривую (кликаем правой кнопкой по линии и в выпадающем меню выбираем Convert To: -> Convert to NURBS). В результате мы получили Нурбс кривую, имеющую избыточное кол-во контрольных точек и имеющую в себе отдельные кривые, ограниченные фиолетовыми точками. Эти отрезки образовались в местах расположения точек Corner и если вы сейчас попробуете применить к этой кривой Create Lathe surfase (из NURBS Cretion Toolbox), то вы не сможете этого сделать, т.к. вращение будет применяться только к отдельным отрезкам, а не к кривой в целом. Отсюда вытекает первое правило: если мы строим сплайн для последующей его конвертации в NURBS, то он не должен иметь в себе угловых точек.

Вторая и третья кривые сделаны при помощи NURBS Point Curve и CV Curve соответственно. В этом случае мы имеем две кривые, в основу которых положены разные способы интерполяции кривой. Предпочтительнее строить CV Curve, т.к. они получаются более сглаженными, но можно использовать любой способ (лишь не забываем в первом случае о неиспользовании угловых точек).

Кроме того, что можно использовать NURBS кривые для создания объекта методом вращения, можно еще и обычный Lathe объект сконвертировать в NURBS, что мы сейчас и сделаем. Далее построим сплайн, как на рис.4 и применим к нему модификатор Lathe, рис.5.

рис. 4 рис. 5

В параметрах Output модификатора Lathe не забудьте выбрать NURBS . Возможно вам еще прийдется поставить галочку напротив параметра Flip Normals, а все остальное можно оставить по умолчанию. После всего этого можно провести первый рендер (рис. 6)

рис. 6

Если у вас после рендера возникло желание подправить геометрию, то самое время это сделать сейчас, выбрав в стеке модификаторов нижнюю строку и уточнив местоположение точек или сегментов кривой.

После того, как основная геометрия выверена, можно приступать к построению окружности на фронтальном виде (т.е. перед диском). После того, как окружность будет построена, ее нужно сконвертировать в Editable Spline и немного опустить вниз нижнюю вершину (рис. 7)

рис. 7 рис. 8

Далее нужно установить Pivot Point окружности в центр нашего диска (рис. 8). Для этого на командной панели, во вкладке Hierarchy, выбираем Pivot -> Affect Pivot Only и выравниваем точку вращения по центру диска (можно с помощью команды Aling). Далее, используя функцию Array ( с параметрами, как на рис. 9), делаем 5 копий окружности .

рис. 9

Сейчас нужно сделать небольшую, но достаточно важную операцию над группой сплайнов. Для этого выделяем все окружности и поворачиваем их вокруг точки вращения так, чтобы ни одна из окружностей не пересекала сплайн, который является контуром для объекта вращения (диска). Дело в том, что в этом месте диск имеет шов (фактически его мы не видим) и когда мы станем проекцировать наши сплайны на поверхность диска, шов разделит проекцию на два независимых сплайна, что в дальнейшем может затруднить работу. На рис. 10 показан диск до, а на рис.11, после поворота сплайнов. Красная линия указывает место расположения сплайна, являющегося сплайном вращения для диска.

рис. 10 рис. 11

Для дальнейшей работы нам необходимо сконвертировать диск в объект NURBS. Для этого кликаем по диску правой кнопкой мыши и выбираем в появившемся меню Convert To: -> Convert to NURBS. Сейчас делаем тоже самое по отношению к 5 окружностям (можно выделить сразу все и ко всем одновременно применить конвертацию). Сейчас выбираем диск (если он не выделен) и во вкладке General (на командной панели, в Modify), нажимаем кнопочку Attach и последовательно выбираем все 5 окружностей. Сейчас окружности принадлежат диску и их можно спроецировать на поверхность. Для этого активируем инструмент Create Vector Projected Curve (рис. 12), на фронтальном виде выбираем окружность и кликаем на плоскости рядом с окружностью. В результате на плоскости диска появляется кривая, лежащая на поверхности. Повторяем эту же процедуру и для остальных 4 окружностей (рис. 13).

рис. 12 рис. 13

Сейчас можно прорезать в поверхности диска отверстия. для этого выбираем инструмент Create a Multicurve Trimmed Surfase (рис. 14) и кликаем на поверхности диска рядом с отверстием, а затем по кривой, лежащей на поверхности. Иногда в свойствах поверхности (окно появляется на панели справа) нужно поставить или снять галочку с параметра Flip Trim (рис. 15)

рис. 14 рис. 15

В итоге всех этих вырезаний получится поверхность диска с отверстиями (рис. 16).

рис. 16

В дальнейшем для построения толщины диска нам понадобятся еще 5 сплайнов окружностей. Конечно, можно было бы сделать еще одну поверхность внутри диска и таким образом закрыть внутреннюю сторону, но здраво рассуждая, она там никогда не будет видна (ведь мы же не станем рендерить автомобиль из-под кузова :-)), поэтому будет дастаточно смоделировать толщину отверстий. Для упрощения дальнейшей работы временно отключим отображение поверхности (на панели справа во вкладке Display убираем галочку рядом с Surfaces), затем на уровне подобъектов выбираем кривые ( которые проецировали на поверхность диска) и удаляем их. Сейчас нужно построить новые сплайны окружностей. Все делается аналогично тому как мы это уже проделали раньше, с той лишь разницей, что сейчас они не будут проецироваться на поверхность, а сами будут являться контуром будущей поверхности. На рис. 17 и 18 можно увидеть как расположен сплайн у меня (на рис. 17 это сплайн синего цвета, а на 18 -ом он выделен).

рис. 17 рис. 18

Снова повторяем копирование окружностей используя Array (рис.19).

рис. 19

Сейчас вновь созданные окружности присоединяем к геометрии нащего диска при помощи команды Attach (подобную операцию со сплайнами мы уже проделывали, поэтому не буду на ней останавливаться подробнее). После того, как все это сделано пришла пора придать толщину отверстиям. Делается это при помощи Create U Loft Surface (рис. 20). Далее нужно просто кликнуть по кривой лежашей на поверхности и по окружности, находящейся вслед за ней. В моем случае еще пришлось изменить парочку параметров для того, чтобы поверхность построилась правильно. Во-первых, это изменения, которые вы можете видеть на рис.21. Выбрав в окне кривую ( не Vector Projection)? ставим галочку рядом с Reverse, а величину Start point увеличиваем до тех пор, пока синие кружочки не совпадут на фронтальном виде (рис. 22,23)

рис. 20 рис. 21

Выбрав в окне кривую ( не Vector Projection), ставим галочку рядом с Reverse, а величину Start point увеличиваем до тех пор, пока синие кружочки не совпадут на фронтальном виде (рис. 22,23).Таким образом мы избавимся от "скручивания" поверхности.

рис. 22 рис. 23

На этом этапе еще не поздно подкорректировать кривые окружностей и их расположение, если в этом есть необходимость . Я отодвинул их немного вглубь, для того, чтобы увеличить толщину стенок отверстий (рис.24).

рис. 24

Для того, чтобы края отверстий выглядели как на реальном диске им нужно придать некоторую округлость. Делается это при помощи инструмента Create Fillet Surface (рис. 25)

рис. 25 рис. 26

После того, как активизировали инструмент для создания фасок, нужно кликнуть по поверхности диска, затем по поверхности, образующей стенки отверстия. Когда плоскости выбраны, они окрасятся в синий цвет. Первым делом после этого нужно во вкладке Fillet Surface (рис. 26) установить галочки напротив Trim Surface. Как только выэто сделаете, у вас может исчезнуть одна или обе плоскости, с которыми вы работаете. Ничего страшного, все решается путем установки галочек рядом с Flip Trim. Если у вас одна из плоскостей в результате всех этих манипуляций окрасилась в желтый цвет, значит стоит слишком большой радиус закругления. Как только вы его уменьшите, все встанет на свои места. На рис. 27 вы можете увидеть результат моих манипуляций с фаской.

рис.27

Осталось добавить к диску прокладку, гайку для креплени и, на этом работу можно будет считать завершенной. Гайка - деталь не сложная, но все-таки я в двух словах опишу как я ее моделирую. За основу я взял шестигранник с закругленными краями (сплайн NGon) и применил модификатор Extrude (на выходе установил NURBS поверхность, а отверстия оставил открытыми) (рис. 28).

рис. 28 рис. 29
После этого сделал сплайн нужной мне формы и применил к нему модификатор Lathe, в результате чего получилась поверхность, закрывающая гейку сверху, как на рис. 29. Далее приаттачил одну поверхность к другой и при помощи инструмента создающего кривую на пересечении двух поверхностей, создал таковую и наконец удалил лишние части плоскостей.
рис. 30
рис. 31

Вот собственно и все, что я хотел рассказать в сегодняшнем уроке.

© 2001-2005, Design and Programming by Vladimir Verstak.