Что такое полигоны в 3d max. Урок: Простое полигональное моделирование телевизора. Модификатор (Edit Poly). Гантель из цилиндра

При использовании бесплатных моделей в сети Интернет или переходе из одного трехмерного пакета в другой в 3ds Max полигональный объект может быть представлен в виде треугольников (triangles) (рис. 1).

Рис. 1. Полигональная модель в виде треугольников

Такое представление модели не всегда удобно при риггинге и моделировании. Для преобразования полигональной модели в форму в виде аппроксимации с помощью четырехугольников существуют специальные команды.

Прежде всего, нужно преобразовать объект из Editable Mesh в Editable Poly . Для этого выделите модель, щелкните правой кнопкой мыши и выберите в контекстном меню Convert To: Convert to Editable Poly (рис. 2).

Рис. 2. Конвертирование в Editable Poly

Теперь в окне программы нужно отобразить панель Ribbon (если она еще не отображена) с дополнительными инструментами. Для этого переместите указатель мышки в свободное место самой верхней строки меню программы, щелкните правой кнопкой и в контекстном меню установите флажок напротив Ribbon . (рис. 3.).

Рис. 3. Установка панели Ribbon

Убедитесь, что на панели Ribbon активна вкладка Modeling и щелкните по названию вкладки Geometry (All) . Из выпадающего списка (рис. 3) выберите команду Quadrify All , чтобы сконвертировать все полигоны на модели (рис. 4).

Рис. 4. Конвертирование полигонов

В результате вместо треугольников появятся четырехсторонние полигоны (рис. 5).

Рис. 5. Полигональная модель в виде четырехугольников

Чтобы снова преобразовать четрыхугольники в треугольники, достаточно сконвертировать модель в Editable Mesh , выделить все ребра (Edge ) и в настройках модификатора Editable Mesh в свитке Surface Properties выбрать команду Visible .

Вы узнали, как и для чего нужно преобразовывать модель в редактируемый многоугольник и поняли, как выделять каждый подчиненный объект. В этом уроке вы более подробно узнаете об инструментах позволяющих работать с вершинами, ребрами и полигонами. Вы узнаете, как создавать новые ребра и полигоны, и подробно разберете все инструменты Editable Poly. Что же, давайте приступим!

Для примера создайте примитив Box любого размера. Параметрам Length , Width и Height поставьте значение 3:

Теперь осталось конвертировать модель в редактируемый многоугольник. (Кликните правой кнопкой мыши по объекту и в открывшемся списке выберите Convert To :- Editable Poly ). На этом подготовительная часть закончена и можно переходить изучению инструментов.

Работа с вершинами

Первым делом в о вкладке Selection нажмите по кнопке Vertex (горячая клавиша 1), что бы начать работать с вeршинами модели:

После этого вы увидите на модели синие точки, это и есть ничто иное, как вeршины.

Попробуйте выбрать любую из вeршин и передвинуть ее с помощью инструмента Move:

Обратите внимание как вслед за веpшиной передвинулись и грани. Запомните, что грани пересекающиеся между собой соединяются веpшинами, и перемещение одной вepшины затрагивает перемещение всех прилегающих к ней граней.

Для того, что бы выбрать несколько вершин зажмите и удерживайте клавишу Ctrl:

Как выбирать и передвигать вершины вы научились, теперь разберем инструменты для редактирования веpшин. Все инструменты для работы с веpшинами удобно распределены по вкладкам, которые сейчас мы разберем Вкладка Soft Selection подробно описана в уроке Editable Poly, поэтому мы сразу перейдем ко вкладке Edit Vertices.

Вкладка Edit Vertices

Remove — удалить выбранную вepшину:

Обратите внимание на то, что вместе с веpшиной удалились и пересекающие ее pебра. Это важный момент, который вы должны учитывать при моделировании.

Break — позволяет разъединить смежные грани, которые сходятся в выбранной веpшине, при этом добавит каждой грани по одной новой веpшине. Для примера выделите любую вepшину и нажмите Break . Вам покажется что ничего не произошло, но это только кажется. Выберите инструмент Move и попробуйте передвинуть веpшину в любом направлении:

Обратите внимание на то, что вeршина больше не передвигает грани. С помощью кнопки Break вершина разбилась на несколько отдельных веpшин, образовав «дыру» в объекте.

Extrude — выдавить подчиненный объект. Чаще используется для выдавливания полигонов (См в этом уроке). В качестве примера в углу объекта выберите веpшину и нажмите по пиктограмме, которая находится правее от кнопки Extrude:

Weld — объединить вeршины. используется для объединения нескольких веpшин в одну. Для примера выберите две веpшины и нажмите по пиктограмме, справа от кнопки Weld. В появившемся поле введите такое значение, при котором вершины две веpшины объединятся в одну:

Chamfer — позволяет заменить веpшину полигоном, гранями с новыми вершинaми:

— похожа на команду Weld. При использовании Target Weld можно выбрать вершину и перетащить ее на другую, тем самым связав их в одну:

добавить новое ребро между между противоположными вершинами:

С инструментами вкладки Edit Vertices разобрались. Теперь давайте рассмотрим вкладку Edit Geometry.

Вкладка Edit Geometry

Create — добавление новой вeршины

Collapse — команда похожа на Weld и соединяет две вершины в одну. Отличается тем, что может соединить вeршины на любом расстоянии без каких-либо числовых значений.

Attach — эта команда работает одинаково для всех подчиненных объектов. Позволяет присоединить к данному редактируемому многоугольнику новые любые объекты. Присоединенные объекты автоматически превратятся в редактируемый многоугольник:

Slice Plane — разрезает объект вдоль плоскости. Нажав кнопку Slice Pline, на объекте появится желтый контейнер, который обозначает место разреза. Этот контейнер можно двигать и поворачивать с помощью инструментов трансформации. Что бы создать разрез нужно нажать по кнопке Slice, которая находится немного ниже:

Что бы сбросить значения по умолчанию нажмите по кнопке Reset Plane. Для выхода из режима разрезания вновь нажмите кнопку Slice Pline.

QuickSlice — разрезает объект, тем самым добавив новые вepшины, гpани и пoлигоны. Редко используется при моделировании. Для примера нажмите по этой кнопке и создайте разрез:

Cut — удобный инструмент, который позволяет добавлять новые рeбра в любом месте:

Работа с ребрами (гранями)

Теперь перейдите в режим редактирования граней (клавиша 2 на клавиатуре).

Ребро это линия, которая соединяет вершины. Как правмло ребра могут быть либо открытыми либо закрытыми. Для выделения ребер удобно использовать кнопки Ring и Loop, которые расположены во вкладке Select:

Попробуйте выбрать любую грань и нажать по кнопке Ring, вы заметите как выделятся все параллельные рeбра:

Команда Loop выделяет ребрa, лежащие в одной плоскости:

Так же как и вершины, можно выбрать несколько ребер. Для этого нужно зажать клавишу Ctrl. Давайте перейдем к изучению инструментов редактирования ребeр.

Вкладка Edit Edges

Insert Vertex — создание новых вeршин на рeбрах. Если выделено ребрo и была нажата эта кнопка, то в центе будет создана вeршина:

Remove — удалить выделенное рeбро:

Split — разбивает ребрo вершиной на две части.

Extrude — выдавить грань с последующим добавлением полигонов:

Weld — соединяет два ребра.

Chamfer — добавление фасок:

Bridge — если выбрать два pебра и нажать по этой кнопке, то они объединятся новым многоугольником.

Connect — добавляет новые ребра. Для примера выделите два параллельных ребра и нажмите по этой кнопке:

Вкладка Edit Geometry

Create — добавление нового рeбра.

Collapse — соединить выделенные рeбра:

MSmooth — добавляет новые веpшины пoлигоны, и ребра oбъекту, при этом сглаживая его. Для примера выделите все рeбра и примените эту команду:

Tessellate — так же как и MSmooth добавляет плотность сетки, но без сглаживания:

Работа с полигонами

Вкладка Edit Poligons

Insert Vertex — добавить вeршину в любом месте пoлигона:

Extrude — позволяет выдавить полигон:

Bevel — выдавливает выделенный полигoн и применяет к нему скашивание:

Outline — уменьшение и увеличение выделенного полигона:

— создает внутри полигoна еще один набор полигонoв, при этом соединяет их гpанями:

Flip — меняет направление нормалей полигoна.

В этой части из курса уроков 3 D M ax для начинающих мы продолжим знакомиться с инструментами этого редактора. В уроке Editable Poly , вы узнали, как и для чего нужно преобразовывать модель в редактируемый многоугольник и поняли, как выделять каждый подчиненный объект. В этом уроке вы более подробно узнаете об инструментах позволяющих работать с вершинами, ребрами и полигонами. Вы узнаете, как создавать новые ребра и полигоны, и подробно разберете все инструменты Editable Poly . Что же, давайте приступим!

В 3d max создать полигон в определённом месте полигональной сетки можно разными способами:

Выделение рамой, крышка

Если область замкнутая, "рамка - крышка" это. Выбираете выделение рамкой (border), выделяете замкнутую область в которую надо вставить полигон и нажимаете кнопку "Cap" (крышка) тем самым как бы закрывая крышкой выделенную рамку. Если выделить рамкой область не получается, значит она не замкнута, т.е. замкнута только визуально.

Пожалуй это самый простой способ создания полигона в полигональной сетке.

Выделение рамкой, соединение

Выделить выделением border (рамка) две области между которыми должно быть соединение и выбрать операцию "Connect" (Соединение) нажав на одноимённую кнопку в области "Object type" в списке "Compound objects". Между выделенными областями создадутся необходимые полигоны.

Мост

Если имеются две не соприкасающиеся грани, то "мост" это то, что надо. Выделяешь 2 несвязанных ребра, команда Bridge (мост) создаёт между ними полигон.

Создание

Нажать кнопку "Create" и пройти через все точки (выбирать против часовой стрелки) между которыми надо создать полигон.

Создание вручную

Ручное создание полигона любым удобным методом придёт на помощь, когда вышеназванные способы не подошли. Создавать новые полигоны проще всего отодвиганием грани с зажатым "шифтом" (Shift), далее следует обычная "спайка/сварка" точек.

Сварка

Надо выбрать необходимые точки для соединения в одну и использовать команду "Weld" (сварить) или "Target Weld", что наиболее удобно и ровно.

PolyBoost

В PolyBoost есть кнопка "Создать полигон между выделенными точками". Это, конечно, если есть PolyBoost.

Метод полигонального моделирования основан на манипуляциях с гранями, вершинами и ребрами объектов. Именно с помощью editable poly в 3d max создается и редактируется большинство моделей, которые мы используем в интерьерах и . В сегодняшнем уроке мы рассмотрим основные инструменты полигонального моделирования.

Итак, каждый трехмерный объект состоит из плоскостей: полигонов. А они в свою очередь разбиты на треугольники: Faces, однако, последние для нашего удобства скрыты и не отображаются в видовом окне по умолчанию. Да и речь сегодня пойдет не о них. А вот чтобы яснее понять, что такое polygons, создадим бокс, разобьем его на любое количество сегментов и переведем его в Editable Poly. Жмем на него ПКМ/Convert to/Convert to Editable Poly. Именно с этого всегда начинается работа с полигонами.

Также, к объекту можно просто применить модификатор Edit Poly из выпадающего списка модификаторов. При таком способе всегда можно будет вернутся к изначальной форме. Однако, это слегка нагружает компьютер, потому лучше использовать первый способ.

Заметим, что справа в окошке появилось название . Если отжать плюсик, то мы увидим его подобъекты, которые можно редактировать.

Среди них:

• вершины (vertex ) или точки;
• ребра (edges );
• границы (border );
• полигоны (polygons );
• элемент (element ).

Border же на этом скриншоте мы не увидим, так как это край, граница объекта. Я отредактировала бокс, чтобы показать, что имеется ввиду под «границей».

Подобъекты дублируются внизу в свитке Selection, как иконки. Удобно и то, что за ними закреплены 1, 2, 3, 4 и 5 - соответственно их порядку в списке.

Свиток Selection

Под иконками, в свитке Selection, можно также найти способы выделения для каждого из подобъектов:

• By Vertex (по вершине) - выделяются ребра или полигоны (не работает с вершинами), которые включают в себя выбранную точку;

• Ignore Backfacing (игнорировать задний план) - при выборе будут игнорироваться vertex (edges, polygons), которые не видно на данном ракурсе;
• By Angle (по углу) - работает только в режиме Polygons и выделяет все полигоны, находящиеся в пределах заданного угла;

А теперь о кнопках:

• Grow - выделяет все полигоны, окружающие выделенный;
• Shrink - действует противоположно;

• Ring - работает с edge. Выделяет цепочку ребер;

• Loop - также выделяет цепочку, но по другому принципу.

Все эти элементы (vertex, polygons, edges и др.) можно редактировать, передвигать, увеличивать, разрезать и проделывать множество других операций. Для того чтобы это сделать, для каждого подобъекта есть кнопки. Они находятся в свитке внизу. Давайте кратко разберем их.

Vertex. Edit Vertices

Переходим в режим Vertex или жмем 1 на клавиатуре.

• Remove – с помощью кнопки можно удалить вершину.

Чтобы удалить точку, можно воспользоваться кнопкой backspace на клавиатуре. А вот delete удалит не только вершину, но и поверхности, примыкающие к ней.

• Break - команда разъединяет вершины в данной точке;

• Extrude - выдавливает точку, при этом получается зубец, пирамида;

• Weld - одна из самых полезных кнопок. Позволяет соединить (склеить) вершины, находящиеся на заданном расстоянии;

• Chamfer - образует срез на вершине;

• Connect - с помощью этой кнопки можно добавить ребро между двумя выбранными вершинами.

Edges. Edit Edges

Переходим в режим Edges или жмем 2 на клавиатуре.

• Remove – удаляет эйдж;
• Split – делает разрез по линии ребра;
• Extrude – выдавливает или вдавливает эйдж, аналогично инструменту в Vertex;
• Weld – помогает объединить, «спаять» ребра на заданном расстоянии;
• Chamfer - срезает или (при высокой сегментации) сглаживает ребра формы;

• Bridge – позволяет соединить ребра полигонами;

• Connect – очень важная и нужная кнопка. Если выделить два противоположных ребра на одном полигоне, и нажать на нее, четко посередине создается дополнительное ребро. Таким образом плоскость можно разбить на равные части по горизонтали или вертикали. Изменить количество и расстояние между новыми ребрами можно, нажав на квадратик рядом с кнопкой (по умолчанию создается 1 ребро).

Border. Edit Borders

Переходим в режим Edges или жмем 3 на клавиатуре.

• Extrude – выдавливает грань;
• Chamfer – аналогично одноименному инструменту в Edges;
• Cap – создает «крышку»;

• Bridge – образует соединение между кромками;
• Connect – аналогично инструменту в Edges.

Polygon. Edit Polygons.

Переходим в режим Polygons или жмем 4 на клавиатуре.

• Extrude – позволяет выдавливать или вдавливать полигон на заданную величину;
• Outline – расширяет/сужает полигон;

• Bevel – похож на Extrude, но позволяет кроме высоты выдавливания/вдавливания задать площадь скоса;

• Inset – создает на поверхности полигон меньшего размера;

• Bridge – создает мостик между полигонами;
• Flip – позволяет вывернуть полигоны наизнанку.

Вот и все основные кнопки, помогающие создавать и редактировать полигональные объекты. Кстати, всегда стоит помнить, что добавление полигонов в большом количестве неизбежно приводит к перегрузке сцены и ее торможению. Потому все лишнее лучше удалять, . Посмотреть количество полигонов в сцене можно нажав клавишу 7 на клавиатуре. Счетчик показывает и количество точек - Verts. Отключается его отображение той же кнопкой.

Свиток Edit Geometry

Этот свиток есть в режиме редактирования любого подобъекта, так как относится к редактированию общей геометрии. В нем есть и еще несколько интересных кнопок:

• Attach/Detach – присоединяет или отсоединяет одну модель к другой. Элементы такой «сборной» модели затем можно выделять в режиме Element.
• Slice Plane – отображает плоскость, которой можно нарезать поверхность.
• Cut – с помощью инструмента можно разрезать полигон в заданном направлении, манипулируя мышью;
• X, Y, Z – кнопки помогают выровнять vertex (edges, polygons) в одном положении на оси.

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;

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
			Добавление элементов.
			Удаление элементов.
			Присоединение других (независимых) (Attach List) объектов сцены. Объекты другого типа автоматически конвертируются в объекты типа Mesh.
			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.
	Divide, Break		Операция Divide делит подобъект на две части. Операция Break разбивает выделенные вершины так, чтобы ни одна из них не принадлежала более чем одной грани.
			Поворот выделенной грани на 90° с образованием на ее основе двух треугольных граней, где данная грань является общей.
			Выдавливание подобъектов. Величина выдавливания вводится в соседнее поле.
	Chamfer, Bevel (F, Poly, Edg)		Кнопка Chamfer позволяет создать фаску на основе выбранных подобъектов. Bevel позволяет стянуть или расширить выбранную совокупность.
	SlicePlane		Установка вспомогательной плоскости для операции Slice.
			На месте пересечения плоскости и объекта создаются новые элементы.
			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.
	Selected		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.
			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).