Настроювання параметрів камери

Лабораторна робота №1

ЗНАЙОМСТВО З 3D STUDIO MAX 2014 СУПУТНІ КОМАНДИ ПЕРЕТВОРЕННЯ

Мета роботи:Вивчити основні інструменти користувальницького інтерфейсу пакета 3dsmax, Навчитися створювати об'єкти (паралелепіпед, циліндр із фаскою, тороідальний вузол), перетворювати об'єкти. Навчитися установлювати камери. Навчитися візуалізувати зображення. Навчитися виділяти, переміщати, дублювати, повертати, масштабувати об'єкти (групи об'єктів), використовувати контекстне перетворення, призначати центри перетворення, обмежувати осі перетворення, задавати точні значення параметрів перетворення.

Початок роботи

Запустіть програму побудови простих геометричних фігур, призначте матеріали для їхніх поверхонь, застосуєте освітлення й камери й створіть простий анімаційний ролик. Це дозволить широко охопити основні можливості 3D Studio MAX.

1. Для запуску програми клацніть лівою кнопкою миші на кнопці Start(Пуск) системи Windows.

2. Відшукайте ярлик 3dsmaxі клацніть на ньому лівою кнопкою миші. Надалі для скорочення запису ми будемо використовувати позначення LM для лівої кнопки миші. Програма запущена. Після її завантаження на екрані з'явиться інтерфейс 3D МАХ. Робоче поле програми розділене на вікна проекцій. За замовчуванням на екрані розташовуються чотири вікна проекції — Тор(Вигляд зверху), Front(Вигляд спереду), Left(Вигляд ліворуч) і вікно центральної проекції Perspective(Перспектива). Одночасно тільки одне з вікон проекції є активним, тобто виділеним для побудов. Воно відзначене рамкою білого кольору.

Теоретична частина.

Перед тим як почати створювати навіть найпростішу геометрію в 3dsmax, треба спочатку ознайомитися з робочим простором програми.

Рис.1.1. Робочий простір програми 3DMax.

Після запуску програми на екрані з’являється робочий простір 3dsmax. Уміле використання основних інструментів значно спростить Вам задачі моделювання. Основні пункти меню з групи File:

· New...- Оновлення сцени, при цьому можливі варіанти - ви можете зберегти об'єкти з ієрархією, зберегти тільки об'єкти або повністю обновити сцену, але при цьому багато настроювань залишаються незмінними, наприклад зберігаються матеріали сцени;

· Reset- Повністю оновлює сцену, всі параметри скидаються;

· Open...- Відкриває збережений файл;

· Save- Швидке збереження файлу, якщо файл без назви, ви побачите вікно в якому варто ввести ім'я файлу, що зберігається;

· Save as...- Збереження файлу під новим іменем.

Тепер розглянемо деякі з групи кнопок, що знаходяться біля панелі меню:

- кнопка Undo (гаряча комбінація клавіш: Ctrl+Z), вона скасовує до

20 останніх змін сцени, у зміни включається також виділення об'єктів; кнопка Redo (Ctrl+Y), вона повертає зміни, які були скасовані кнопкою Undo.

- Select Object- (Q) вибирає об'єкт у сцені, при натисканні Ctrl, можна додавати об'єкти в обрану групу або виключати із групи.

- Select By Name- вибір об'єкта по імені зі списку, дуже зручно використовувати при роботі з великими сценами й великою кількістю об'єктів.

- Select and Move- (W) вибирає об'єкт із можливістю наступного переміщення.

- Select and Rotate- (E) вибирає об'єкт із можливістю наступного обертання.

- Select and Uniform Scale- (R) вибирає об'єкт із наступним масштабуванням.

В правій нижній частині екрана є група кнопок, за допомогою яких ви швидко й легко будете орієнтуватися в оточенні ваших моделей.

- Zoom - збільшення-зменшення вигляду.

- Zoom All- збільшення-зменшення всіх видів одночасно.

- Zoom Extents Selected- Збільшення на весь екран обраного об'єкта в активному вікні.

- Zoom Extents All Selected- Збільшення на весь екран обраного об'єкта у всіх вікнах.

- Pan - Перетаскує вигляд в активному вікні.

- Arc Rotate - Обертає зображення в активному вікні по всіх площинах.

- Min/Max Toggle - Розвертає/звертає активне вікно на весь екран.

Кнопки, які мають у правій нижній своїй частині чорний трикутник, мають ще одну або більше варіацій у принципі тих же властивостей, але з незначними відмінностями.

Створення об'єктів.

Паралелепіпед

Побудуємо каркасний паралелепіпед.

1. Клацніть LM на кнопці Geometry(Геометрія) (рис. 1.2) і виберіть в списку різновидів об'єктів — Extended Primitives(Поліпшені примітиви). У сувої Object Type(Тип об'єкта) з'являться кнопки з написами, що відповідають типам стандартних примітивів.

2. Клацніть LM на кнопці Chamfer Box(Паралелепіпед з фаскою). У нижній частині командної панелі з'являться три сувої:
Creation Method(Метод створення)
Keyboard Entry(Клавіатурне уведення)
Parameters(Параметри)

3. Клацніть LM у вікні проекції Perspectiveі, не відпускаючи кнопку, перетягніть курсор по діагоналі, розтягуючи основу. Стежте за зміною величин параметрів Length(Довжина) і Width(Ширина) у сувої Parameters.

4. Відпустіть кнопку миші для фіксації довжини й ширини основи.

5. Перемістіть курсор при відпущеній кнопці миші нагору або вниз, щоб задати висоту паралелепіпеда. Стежте за значенням параметра Height(Висота) у сувої параметрів.

6. Клацніть LM для фіксації висоти. Після щиглика миші, що фіксує висоту, пересуньте курсор ще на деяку відстань нагору й клацніть LM. Відстань, що ви відміряли зараз, буде дорівнювати ширині фаски, що зрізує під кутом в 45°. Задати висоту фаски можна також за допомогою параметра Fillet(Фаска).

7. Включіть режим згладжування поверхні фаски Smooth(Згладжування).

Рис. 1.3. Паралелепіпед фаскою.

У результаті побудований паралелепіпед повинен мати вигляд, показаний на рис. 1.3.Ми одержали паралелепіпед із числом сегментів рівним 1 (треба за замовчуванням). Для зміни кількості сегментів треба виставити параметри Lengt Segs(Сегментів по довжині) і WidthSegs (Сегментів по ширині). Збільшення числа сегментів буває необхідно для наступного редагування сітчастої оболонки об'єкта. Число сегментів у межах фаски можна задати за допомогою змінної Fillet Segs(Сегментів по фасці).

Циліндр із фаскою

1. Натисніть на командній панелі Create кнопку Geometry, у списку виберіть варіант Extended Primitivesі натисніть кнопку Chamfer Cyl(Циліндр із фаскою). За допомогою цих дій можна створити циліндр, циліндричний сектор і багатогранну призму.

2. Установіть перемикач сувою Creation Metodу положення Edge(Від краю) для побудови основи циліндра від одного краю до іншого, розтягуючи його по діаметру. При побудові основи від центра по величині радіуса, потрібно встановити перемикач Center (Від центра).

3. Клацніть LM у тій точці кожного з вікон проекції, де буде розташовуватися початкова точка основи циліндра, і, не відпускаючи її, перетягніть курсор, розтягуючи основу. Відпустіть кнопку миші, зафіксувавши тим самим радіус основи. Величина параметра Radius (Радіус) у сувої Parameters відображає зміну радіуса основи

4. Перемістіть курсор при відпущеній кнопці миші нагору або вниз, задаючи тим самим висоту циліндра. Клацніть LM для фіксації висоти. Після щиглика миші, що фіксує висоту, пересуньте курсор ще на деяку відстань нагору й клацніть LM. Відстань, що ви відміряли зараз, дорівнює ширині фаски, що зрізує під кутом в 45°.

5. Задайте значення наступних параметрів у сувої Parameters:

· Height — висота циліндра;

· Height Segments (Сегментів по висоті) - кількість сегментів поверхні;

· Cap Segments (Кілець основи) - кількість сегментів по радіусу;

· Fillet — величина фаски;

· Fillet Segs — число сегментів по фасці. Результат побудови циліндра показаний на рис. 1.4.

Тороідальний вузол

1. Натисніть на командній панелі Createкнопку Geometry, у списку виберіть варіант Extended Primitives і натисніть кнопку Torus Knot (Тороідальний вузол). За допомогою цих дій можна побудувати ціле сімейство тіл, варіюючи їх у просторі й міняючи форму й розмір поперечного переріза труби.

2. Установіть перемикач сувою Creation Metod у положення Diameter (Діаметр) для побудови тороідального вузла, розтягнутого по діаметру.

3. Установіть перемикач Circle (Окружність) у розділі Base Curve (Базова крива), щоб базова крива мала форму окружності.

4. Задайте значення параметрів Warp Count (Число зламів) рівним 3 та Warp Height (Висота зламів) рівним 0,8. Величина цих значень задається в частках радіуса базової кривої.

5. Клацніть LM у тій точці кожного з вікон проекції Perspective, де буде розташовуватися початкова точка вузла, і пересуньте курсор, розтягуючи базову криву. Відпустіть LM, зафіксувавши в такий спосіб радіус окружності. Після щиглика миші, що фіксує радіус, пересуньте курсор ще на деяку відстань до центра або від центра базової кривої й клацніть LM. Цим ви задасте радіус поперечного переріза трубки вузла. Величина параметра Radius у розділі Base Curve відображає зміну радіуса окружності базової кривої, а параметр Radius у розділі Cross Section(Перетин) - радіус перетину трубки.

6. Змініть форму поперечного переріза трубки вузла із круглої на еліптичну. Для цього настройте величину Eccentricity (Ексцентриситет) у розділі Cross Section, що управляє співвідношенням великої й малої півосей еліпса (рис. 1.5). Побудований тороідальний вузол буде мати вигляд, показаний на рис. 1.6.

Для того щоб базова крива мала форму тривимірного вузла, варто встановити перемикач Knot (Вузол) у розділі Base Curve.

7. Побудуємо ще один вузол з іншою конфігурацією параметрів. Установіть перемикач Knot і задайте значення параметрів Р=2, Q=1. Отриманий при цьому вузол показаний на рис. 1.7.Параметри Р і Q управляють числом скруток трубки вузла навколо його центра та уздовж поздовжньої осі.

Можна й далі різноманітити форми вузлів, набудовуючи параметри Twist (Скрутка),Lump Height (Висота виступу) і Lump Offset (Фаза виступу). Параметр Lump Height задається в частках радіуса перетину трубки вузла, a Lump Offsetвказує положення виступу на окружності тора. Рис. 1.8 демонструє вплив цих параметрів на форму тора.

Перетворення об'єктів

Для подальшої роботи з побудованими об'єктами розмістимо їх у вікні так, як показано на рис. 1.8. Для цього виконаємо перетворення переміщення.

1. Клацніть LM на кнопці Select and Move (Виділити й перемістити).

2. Установіть курсор над вузлом у вікні Perspective. Клацніть LM й, утримуючи її, перемістіть тороідальний вузол, керуючись рис. 1.9. Для завершення переміщення відпустіть кнопку миші. Команда, якою ми скористалися для переносу тороідального вузла, дозволяє переміщати фігуру в будь-якому напрямку. Далі для переносу ми скористаємося іншою групою команд, що дозволяють обмежувати свободу переміщення по координатних осях.

3. Клацніть LM на кнопці Х (Переміщення по осі X). Установіть курсор над тороідальним вузлом у вікні Тор. Клацніть LM й, утримуючи її, перемістіть вузол по осі X.

4. Клацніть LM на кнопці Y (Переміщення по осі Y). Перемістіть вузол усередину іншого вузла.

5. Клацніть LM на кнопці XY (Вільне переміщення) і перемістіть об'єкти у вікні Perspective. Якщо побудовані вами об'єкти виявилися громіздкими або, навпаки, занадто дрібними - змініть їх масштаб.

6. Клацніть LM на кнопці Select and Scale (Виділити й рівномірно масштабувати) панелі інструментів.

7. Установіть курсор на тороідальному вузлі, клацніть LM і, не відпускаючи її, перетягніть курсор униз. Зменшення розмірів об'єкта буде відбуватися рівномірно в напрямку всіх трьох осей глобальної системи координат.

8. Установіть курсор на вузол, клацніть LM й, не відпускаючи її, перетягніть курсор нагору. У цьому випадку розміри об'єкта пропорційно збільшаться.

Призначення матеріалів

У цьому розділі ми будемо займатися фарбуванням створених вище об'єктів і підбором необхідної фактури для їхньої поверхні. За допомогою спеціального програмного модуля Material Editor (Редактор матеріалів) можна підібрати готовий матеріал з існуючих зразків або створити матеріал самостійно.

1. Для виклику вікна редактора матеріалів виберіть у меню Rendering (Візуалізація) команду Material Editor. Основними елементами вікна редактора матеріалів
(рис. 1.10) є комірки зразків матеріалів, кнопки інструментів керування редактором матеріалів і сувої параметрів. Комірки зразків матеріалів призначені для попереднього перегляду матеріалу перед його призначенням обраному об'єкту

2. Викличте діалогове вікно Material/Map Browser (Перегляд матеріалів і карт текстур). Для цього клацніть LM по кнопці diffuse у вікні редактора матеріалів. З'явиться вікно перегляду, як на рис. 1.11.

Викликати вікно перегляду можна, так само клацнувши на кнопці: Material -> Get Material (Одержати матеріал)

3. У списку найменувань матеріалів виберіть щигликом LM Wood (Дерево)

4. Побудуйте паралелепіпед у вікні проекції. Перетягніть обраний матеріал в одну з комірок зразків редактора матеріалів і клацніть LM на кнопці Assing Material to Selection (Призначити матеріал виділенню). Розфарбований паралелепіпед показаний на рис. 1.12. Іншим об'єктам призначте матеріал самостійно.

Ми розглянули один зі способів вибору й призначення матеріалу об'єкту. Можливості створювати й редагувати матеріали досить великі й надають широке поле для творчості. Далі ці можливості ми розглянемо більш докладно.

Установка камер

1. Клацніть LM на кнопці Cameras(Камери) командної панелі Create. Список, що розкривається, містить усього один варіант - Standard (Стандартні). У сувої Object Type з'являться кнопки для створення двох типів камер — Target (Націлена) іFree(Вільна) (рис. 1.15).

2. Клацніть LM на кнопці камери типу Free. У нижній частині командної панелі з'явиться сувій Parameters.

3. Для установки камери клацніть LM у верхній частині вікна проекції Perspective. Вільна камера показана на рис. 1.16.

Перейдемо до настроювання параметрів камери. Це можна зробити відразу ж після її створення або пізніше, виділивши камеру й перейшовши на панель Modify (Змінити).

Настроювання параметрів камери

Настроювання параметрів камери здійснюється в сувої Parameters.

1. У полі лічильника Lens (Об'єктив) задайте фокусну відстань об'єкта. Спробуйте кілька варіантів значень. Чим більше фокусна відстань, тим сильніше збільшення у вікні камери.

2. Установіть розмір поля зору камери.
Вибір потрібного значення виконується щигликом LM на кнопці ліворуч від лічильника FOV (Поле зору) (рис. 1.17).

Відзначте Show Con(Показати піраміду видимості).

3. Клацніть правою кнопкою миші (надалі для правої кнопки миші ми будемо використати позначення RM) на назві вікна Perspective. У контекстному меню, що з'явився, виберіть команду View (Вигляд) , а потім команду
Camera 01.

Вікно проекції перспективи залишилося активізованим із точки розташування камери. Це дає можливість скористатися групою кнопкового меню для керування виглядом вікна через камеру, розташованого в правій нижній частині екрана.
Воно представлено нарис. 1.18.

4. Клацніть LM на кнопці Dolly Camera(Рух камери) і пересувайте курсор у вікні камери. Установіть обраний вигляд.

5. Клацніть LM на кнопці Roll Camera (Крен камери) і, пересуваючи курсор, установіть поворот камери

6. Змініть ширину поля зору. Для цього клацніть LM на кнопці Field of View (Поле зору) і переміщайте курсор по вертикалі у вікні камери.

7. Спробуйте переміщати камеру вправо - вліво й униз використавши кнопку Truck Camera(Супровід камерою). Після щиглика LM по цій кнопці треба клацнуть LM у вікні камери й перемістити курсор у потрібному напрямку.

Візуалізація зображення

Тепер ви можете візуалізувати отриману сцену. Подивимося на неї з вікна першої камери.

1. Клацніть RM на назві вікна Perspective. Виберіть із меню, що з'явився, команду View, а потім команду Camera 01.

2. У меню Rendering виберіть команду Render (Візуалізувати). У діалоговому вікні натисніть кнопку Render. Діалогове вікно зникне, а на екран буде виведений освітлений вид сцени через зазначену камеру. У діалоговому вікні ви використали тільки кнопку Render. Значення інших параметрів вікна буде розглянуто далі. Для зняття візуалізованої сцени закрийте екран візуалізації. Спробуйте самостійно вивести сцену візуалізації, вибравши іншу камеру й перемістивши джерела світла.