Autodesk 3ds Max – или попросту 3ДС Макс на сегодняшний день является самой известной программной системой для построения анимации и трёхмерной графики. Разработана эта чудо-программа американской программой компанией гигантом Autodesk, являющейся самым крупным поставщиком софта в мире. Работает в операционных системах Windows и Windows NT (как в 32-битных, так и в 64-битных). Для программы написаны тысящи плагинов и дополнений, сотни книг и учебных пособий. Так как перед вами самый мощный продукт для трёхмерного моделирования. 3Д Макс располагает огромным количеством плагинов для создания образов как обыкновенных, так и сюрреалистических.
Скачать бесплатно программу 3ds Max 2012 полная версия с ключом для корректной активации.
Давайте познакомимся с основными возможностями приложения:
Методы моделирования:
• Полигональное моделирование можно назвать самым ранним видом 3D моделирования. Принцип полигонального моделирования состоит в том, что при соединении трёх и более точек получается многоугольник, именуемый полигоном, которым может иметь свой цвет и текстуру. И сложение таких полигонов воедино позволяет смоделировать любой объект. Недостаток этого вида моделирования состоит в том, что все объекты должны состоять из крошечных полигонов,. Иначе они будут иметь огранённый вид.
• ¬Моделирование на основе неоднородных рациональных В-сплайнов (NURBS).
Кстати, под сплайном понимают кусочно заданную функцию.
NURBS является сокращением от «Non-Uniform Rational B-Spline» – неоднородный рациональный В-сплайн.
Неоднородный (Non-Uniform) обозначает, что объекты, находящиеся в области NURBS не равны в своих свойствах (весах) между собой.
Рациональный (Rational ) показывает, что объект NURBS может быть выведен через математические формулы.
В-сплайн (B-Spline) – это любая гладкая кривая, определенная в трёхмерном пространстве, которая может иметь любое направление и искривление.
С помощью NURBS проще всего имитируются предметы, чьи профили состоят из кривых линий. К примеру, обводы корпуса автомобиля моделируются именно через В-сплайны.
• Моделирование на основе порций поверхностей Безье ( Editable patch). Для задания и редактирования формы куска в кусочном моделировании (patch modeling) применяется сеть контрольных точек. Ещё их принято называть контрольными вершинами. Контрольные вершины оказывают на кусок поверхности действие, благодаря которому его части могут смешаться в любое направление, а так же сжиматься либо растягиваться.
Такой тип моделирования подходит для задания тел вращения.
• Моделирование с использованием встроенных библиотек стандартных параметрических объектов (примитивов) и модификаторов.
С помощью примитивов и модификаторов лишь одной командой мы можем вызвать любое изменение свойств тела: изгибать, менять текстуру или физические свойства объекта.
В 3DMAX есть так называемый стек модификаторов (Modifier Stack), в которм перечислены различные способы деформации.
При создании какого-либо объекта методы моделирования могут сочетаться между собой в любом порядке.
Динамика:
В 3DMAX можно вводить сразу несколько источников частиц. Напомню, что функция частиц состоит в создании различных эффектов. Например это могут быть брызги воды, разбивание предмета на мелкие части или огромный взрыв. И всего в 3DMAX насчитывается 7 систем частиц.
Визуализация:
Собственный рендер визуализации 3DMAX ScanLine постоянно критикуют, мотивируя это «пластмассовостью» его изображений. Для 3DMAX существует огромное количество настраиваемых модулей визуализаторов, которые можно приобрести как на диске, так и в Интернете.
Вот некоторые из возможных визуализаторов:
• ScanLine – «сканирующая визуализация». Его исходным методом является построчный сканирующий алгоритм. Т.е. берется исходное изображение и снавп делит его линиями на секторы и сканирует на цвет, текстуру и другие параметры каждый полигон. Спустя некоторое время с его выпуска, были добавлены некоторые опции.
• Mental ray поддерживает сегментную визуализацию, визуализацию рассеянного свечения, позволяет передавать динамику сюжетов движения, распределяет работу визуализации сразу на несколько компьютеров. Mental ray используется для рендеринга(процесс получения модели с помощью программы) сцен очень многих продуктов.
• V-Ray является мощным русскоязычным инструментом рендеринга, поддерживающий рекордное количество функций.
К примеру это глубина резкости(Depth of Field), Motion Blur (эффект «размытия» в движении), Displacement (карта смещения, с увеличением детализации трехмерных объектов). Плагин имеет собственные источники освещения для большей реалистичности картинки и физическую камеру с параметрами, схожими с нашими фото- и видеокамерами. V-Ray позволяет производить просчёт огромных массивов, состоящих из десятков миллиардов плагинов. Программа широко используется в архитектурной деятельности, на телевидении и в кинопроизводстве.
• RenderMan можно назвать промышленным стандартом продукта визуализации. На его основе было отснято огромное количество фильмов (в работе он аж с 1986 года) и самые известные из них это Аватар и 2012. RenderMan представляет собой комплекс программ, вызывающихся из командной строки для исполнения определённых действий в моделировании изображения.
• finalRender является самой новой программой из числа визуализаторов рендеринга. Алгоритмы, описаннаые в программе, идентичны таким как Mental ray и V-Ray, только выведенные совершенно на другой уровень. Визуализатор воспроизводит такие явления, как глобальное и объемное освещение, затухание, каустика. К finalRender прикреплён пакет шейдеров, которые предпочтительнее использовать из-за их узкой специализации.
Надеюсь, эта статья помогла вам понять основные принципы работы 3DMAX, её плагинов и дополнений.
Методы моделирования:
• Полигональное моделирование можно назвать самым ранним видом 3D моделирования. Принцип полигонального моделирования состоит в том, что при соединении трёх и более точек получается многоугольник, именуемый полигоном, которым может иметь свой цвет и текстуру. И сложение таких полигонов воедино позволяет смоделировать любой объект. Недостаток этого вида моделирования состоит в том, что все объекты должны состоять из крошечных полигонов,. Иначе они будут иметь огранённый вид.
• ¬Моделирование на основе неоднородных рациональных В-сплайнов (NURBS).
Кстати, под сплайном понимают кусочно заданную функцию.
NURBS является сокращением от «Non-Uniform Rational B-Spline» – неоднородный рациональный В-сплайн.
Неоднородный (Non-Uniform) обозначает, что объекты, находящиеся в области NURBS не равны в своих свойствах (весах) между собой.
Рациональный (Rational ) показывает, что объект NURBS может быть выведен через математические формулы.
В-сплайн (B-Spline) – это любая гладкая кривая, определенная в трёхмерном пространстве, которая может иметь любое направление и искривление.
С помощью NURBS проще всего имитируются предметы, чьи профили состоят из кривых линий. К примеру, обводы корпуса автомобиля моделируются именно через В-сплайны.
• Моделирование на основе порций поверхностей Безье ( Editable patch). Для задания и редактирования формы куска в кусочном моделировании (patch modeling) применяется сеть контрольных точек. Ещё их принято называть контрольными вершинами. Контрольные вершины оказывают на кусок поверхности действие, благодаря которому его части могут смешаться в любое направление, а так же сжиматься либо растягиваться.
Такой тип моделирования подходит для задания тел вращения.
• Моделирование с использованием встроенных библиотек стандартных параметрических объектов (примитивов) и модификаторов.
С помощью примитивов и модификаторов лишь одной командой мы можем вызвать любое изменение свойств тела: изгибать, менять текстуру или физические свойства объекта.
В 3DMAX есть так называемый стек модификаторов (Modifier Stack), в которм перечислены различные способы деформации.
При создании какого-либо объекта методы моделирования могут сочетаться между собой в любом порядке.
Динамика:
В 3DMAX можно вводить сразу несколько источников частиц. Напомню, что функция частиц состоит в создании различных эффектов. Например это могут быть брызги воды, разбивание предмета на мелкие части или огромный взрыв. И всего в 3DMAX насчитывается 7 систем частиц.
Визуализация:
Собственный рендер визуализации 3DMAX ScanLine постоянно критикуют, мотивируя это «пластмассовостью» его изображений. Для 3DMAX существует огромное количество настраиваемых модулей визуализаторов, которые можно приобрести как на диске, так и в Интернете.
Вот некоторые из возможных визуализаторов:
• ScanLine – «сканирующая визуализация». Его исходным методом является построчный сканирующий алгоритм. Т.е. берется исходное изображение и снавп делит его линиями на секторы и сканирует на цвет, текстуру и другие параметры каждый полигон. Спустя некоторое время с его выпуска, были добавлены некоторые опции.
• Mental ray поддерживает сегментную визуализацию, визуализацию рассеянного свечения, позволяет передавать динамику сюжетов движения, распределяет работу визуализации сразу на несколько компьютеров. Mental ray используется для рендеринга(процесс получения модели с помощью программы) сцен очень многих продуктов.
• V-Ray является мощным русскоязычным инструментом рендеринга, поддерживающий рекордное количество функций.
К примеру это глубина резкости(Depth of Field), Motion Blur (эффект «размытия» в движении), Displacement (карта смещения, с увеличением детализации трехмерных объектов). Плагин имеет собственные источники освещения для большей реалистичности картинки и физическую камеру с параметрами, схожими с нашими фото- и видеокамерами. V-Ray позволяет производить просчёт огромных массивов, состоящих из десятков миллиардов плагинов. Программа широко используется в архитектурной деятельности, на телевидении и в кинопроизводстве.
• RenderMan можно назвать промышленным стандартом продукта визуализации. На его основе было отснято огромное количество фильмов (в работе он аж с 1986 года) и самые известные из них это Аватар и 2012. RenderMan представляет собой комплекс программ, вызывающихся из командной строки для исполнения определённых действий в моделировании изображения.
• finalRender является самой новой программой из числа визуализаторов рендеринга. Алгоритмы, описаннаые в программе, идентичны таким как Mental ray и V-Ray, только выведенные совершенно на другой уровень. Визуализатор воспроизводит такие явления, как глобальное и объемное освещение, затухание, каустика. К finalRender прикреплён пакет шейдеров, которые предпочтительнее использовать из-за их узкой специализации.
Надеюсь, эта статья помогла вам понять основные принципы работы 3DMAX, её плагинов и дополнений.
А для затравки вашему внимание представлен урок с иллюстрациями – создание огня с плагином FumeFX.
В этом уроке мы будем использовать очень полезный плагин FumeFX, чтобы создать эффект огня.
FumeFX – это симулятор динамики для различных газообразных объектов. Его можно использовать с геометрией, частицами или просто без них. Он используется для создания красивых эффектов огня, газа и т.д. В этом уроке на примере будут описаны базовые параметры FumeFX, поэтому урок относительно простой и доступный для освоения даже новичку.
В этом уроке мы будем использовать очень полезный плагин FumeFX, чтобы создать эффект огня.
FumeFX – это симулятор динамики для различных газообразных объектов. Его можно использовать с геометрией, частицами или просто без них. Он используется для создания красивых эффектов огня, газа и т.д. В этом уроке на примере будут описаны базовые параметры FumeFX, поэтому урок относительно простой и доступный для освоения даже новичку.
Так что давайте начнем…
Геометрический объект, который я буду использовать в этом уроке для источника огня, это немного измененная обычная сфера. Чтобы создать модель для источника огня: создайте в окне обзора стандартный примитив Sphere, добавьте к сфере модификатор FFD 2x2x2, после этого выделите верхние точки управления и переместите их вниз так, чтобы сферы стала плоской. Далее поверните сферу немного по оси Y (на изображении видно, на сколько).
Также добавьте в сцену источники рассеянного света (Omni Light), поместив его в правом углу фронтального окна обзора (Front viewport). Положения источника света и его настройки очень важны: они влияют на визуальное отображение огня. В этом случае мы будем использовать настройки по умолчанию.
Как только Вы разместите Ваш объект, мы начнем работать с плагином FumeFX. На панели Create выберите из списка FumeFX и выберите объект FumeFX. В верхнем окне обзора создайте FumeFX Grid как показано на изображении внизу. Постарайтесь приблизительно подогнать размер области симуляции под Ваш источник огня.
И наконец, чтобы открыть окно FumeFX UI нажмите на кнопку Open FumeFX UI на панели Parameters. Теперь в закладке General установите путь для выхода (сохранения) файлов симуляции (Output Path). Я бы Вам посоветовал менять этот путь при каждой новой симуляции.
Сейчас мы настроим некоторые параметры процесса симуляции. В закладке General, под General Parameters измените Spacing на 1.0, чтобы получить качественный, плотный объем вокселей для симуляции.
Теперь нажмите на закладку Simulation. На этой закладке под группой параметров Simulation, установите значение параметра Quality на 5, параметра Maximum Iterations на 300 и параметра Time Scale на 2.5. Теперь под группой параметров System, установите параметр Gravity на 0, параметр Buoyancy на 0.7 и параметр Vorticity на 1.0.
А на панели Fuel выставьте следующие параметры:
- спиннер Ignition Temperature на 0
- спиннер Burn Rate на 10.0
- спиннер Burn Rate Variation на 1.0
- спиннер Heat Production 30.0
- спиннер Expansion 5.0
После того, как эти параметры введены, кликните на закладке Rendering в окне FumeFX UI.
Найдите панель Fire и кликните правой кнопкой мыши на цвете градиента Fire.
В открывшемся меню выберите Key Mode, чтобы включить режим градиента. Измените цвет градиента Fire на цвета указанные ниже. Это придаст огню красивый теплый цвет. Значение двух первых ключей градиента:
1. R-229, G-155, B-25
2. R-119, G-23, B-10
Оставьте остальные ключи градиента черными.
В самом низу закладки Rendering найдите панель Smoke. Там измените значение спиннера Smoke Opacity на 20.0.
Теперь на закладке Illumination, кликните на кнопку Pick и выберите свет Omni01 в качестве источника света.
Прокрутите закладку ниже и убедитесь, что опция Multiple Scattering активирована. С помощью этой опции, мы сможем управлять тем, как сильно свет будет проникать в дым и огонь.
Далее измените эти параметры Multiple Scattering’а:
- спиннер Maximum Depth на 5
- спиннер Fire Strength на 0.7
- спиннер Smoke Strength на 0.01
- спиннер Falloff на 5.0
Теперь мы добавим наш объект (он будет источником огня) в систему симуляции FumeFX.
На панели команд Create найдите секцию Helpers; там из списка выберите FumeFX, а потом выберите Object Src. Задачей FumeFX Object Source есть простое информирование движка симуляции FumeFX о том, что вы добавили к симуляции объект (модель из полигонов или что-то другое), который будет выступать в качестве источника эффекта. При этом сам Object Source может находиться вне сетки симуляции FumeFX – его [Object Source] позиция никак не влияет на процесс симуляции. В FumeFX Object Source Parameters кликните на кнопку Pick, а после открывшемся окне выберите объект Sphere01. У Вас должно быть так же, как на этом изображении:
Выберите закладку Obj/Src в диалоге FumeFX UI и кликните на кнопку Pick. В окне обзора 3ds Max выберите FFX Object Src01, который мы создали перед этим в качестве источника эффекта.
После того, как мы добавили все объекты/источники к процессу симуляции, нам нужно провести кое-какие последние настройки Object Source, добавив в его слоты каналов Fuel и Temperature анимированную процедуральную карту.
Убедитесь что FFX Object Src01 подсвечен в списке окна.
Далее в группе настроек Temperature измените спиннер Amount на 650.0.
Теперь, для группы настроек Fuel Temperature, кликните на кнопку с надписью «Disabled» (как в Fuel, так и в Temperature) и выберите, из ниспадающего списка, опцию Source From Intensity. Это активирует оба слота для карт.
Кликните на слот Map канала Fuel и выберите карту Noise в браузере Material/Map. Откройте редактор материалов и перекиньте карту Noise в слот Fuel, который находится в FumeFX UI. В открывшемся диалоге выберите Instance.
Теперь в редакторе материалов настроим карту Noise: поменяем тип шума с Regular на Fractal, значение параметра Size изменим на 3.0, а значение параметр Phase изменим на 4.0.
Далее мы должна анимировать карту.
Кликните на кнопку Auto Key и перетащите слайдер времени с кадра 0 на кадр 150. Вернитесь в редактор материалов, там измените значение Phase с 4.0 на 16.0.
ВАЖНО: Убедитесь в том, что анимационный трек линейный (смотрите в Curve Sheet), а не Безье. Это требуется для того, чтобы анимация шума проходила равномерно во времени, а не медленно начиналась и также само заканчивалась.
Покончив с анимацией карты шума, перетащите эту карту опять в FumeFX UI, но теперь уже слот карты Temperature. В открывшемся диалоге также выберите Instance.
Пришло время провести тестовую симуляцию.
Откройте окно предварительного обзора, для этого нажмите на значке Preview Window (первый слева).
Чтобы запустить процесс симуляции нажмите на кнопке Start Simulation (третий значок слева).
Теперь начнется процесс симуляции: Вы можете увидеть диалог просчета симуляции.
Время, которое потребуется для просчета симуляции, конечно же, зависит от возможностей Вашего компьютера. Для завершения может потребоваться несколько минут…
Если всё прошло хорошо, Вы увидите такое изображение:
Это заключает данный урок. Вы можете изменить некоторые параметры FumeFX (также освещение в сцене), что, в свою очередь, повлияет на окончательное отображение эффекта, то есть для вариации эффекта. Всё что нужно, это только немного поиграть настройками FumeFX.
Вот изображение той же симуляции, но без источника рассеянного света:
Геометрический объект, который я буду использовать в этом уроке для источника огня, это немного измененная обычная сфера. Чтобы создать модель для источника огня: создайте в окне обзора стандартный примитив Sphere, добавьте к сфере модификатор FFD 2x2x2, после этого выделите верхние точки управления и переместите их вниз так, чтобы сферы стала плоской. Далее поверните сферу немного по оси Y (на изображении видно, на сколько).
Также добавьте в сцену источники рассеянного света (Omni Light), поместив его в правом углу фронтального окна обзора (Front viewport). Положения источника света и его настройки очень важны: они влияют на визуальное отображение огня. В этом случае мы будем использовать настройки по умолчанию.
Как только Вы разместите Ваш объект, мы начнем работать с плагином FumeFX. На панели Create выберите из списка FumeFX и выберите объект FumeFX. В верхнем окне обзора создайте FumeFX Grid как показано на изображении внизу. Постарайтесь приблизительно подогнать размер области симуляции под Ваш источник огня.
И наконец, чтобы открыть окно FumeFX UI нажмите на кнопку Open FumeFX UI на панели Parameters. Теперь в закладке General установите путь для выхода (сохранения) файлов симуляции (Output Path). Я бы Вам посоветовал менять этот путь при каждой новой симуляции.
Сейчас мы настроим некоторые параметры процесса симуляции. В закладке General, под General Parameters измените Spacing на 1.0, чтобы получить качественный, плотный объем вокселей для симуляции.
Теперь нажмите на закладку Simulation. На этой закладке под группой параметров Simulation, установите значение параметра Quality на 5, параметра Maximum Iterations на 300 и параметра Time Scale на 2.5. Теперь под группой параметров System, установите параметр Gravity на 0, параметр Buoyancy на 0.7 и параметр Vorticity на 1.0.
А на панели Fuel выставьте следующие параметры:
- спиннер Ignition Temperature на 0
- спиннер Burn Rate на 10.0
- спиннер Burn Rate Variation на 1.0
- спиннер Heat Production 30.0
- спиннер Expansion 5.0
После того, как эти параметры введены, кликните на закладке Rendering в окне FumeFX UI.
Найдите панель Fire и кликните правой кнопкой мыши на цвете градиента Fire.
В открывшемся меню выберите Key Mode, чтобы включить режим градиента. Измените цвет градиента Fire на цвета указанные ниже. Это придаст огню красивый теплый цвет. Значение двух первых ключей градиента:
1. R-229, G-155, B-25
2. R-119, G-23, B-10
Оставьте остальные ключи градиента черными.
В самом низу закладки Rendering найдите панель Smoke. Там измените значение спиннера Smoke Opacity на 20.0.
Теперь на закладке Illumination, кликните на кнопку Pick и выберите свет Omni01 в качестве источника света.
Прокрутите закладку ниже и убедитесь, что опция Multiple Scattering активирована. С помощью этой опции, мы сможем управлять тем, как сильно свет будет проникать в дым и огонь.
Далее измените эти параметры Multiple Scattering’а:
- спиннер Maximum Depth на 5
- спиннер Fire Strength на 0.7
- спиннер Smoke Strength на 0.01
- спиннер Falloff на 5.0
Теперь мы добавим наш объект (он будет источником огня) в систему симуляции FumeFX.
На панели команд Create найдите секцию Helpers; там из списка выберите FumeFX, а потом выберите Object Src. Задачей FumeFX Object Source есть простое информирование движка симуляции FumeFX о том, что вы добавили к симуляции объект (модель из полигонов или что-то другое), который будет выступать в качестве источника эффекта. При этом сам Object Source может находиться вне сетки симуляции FumeFX – его [Object Source] позиция никак не влияет на процесс симуляции. В FumeFX Object Source Parameters кликните на кнопку Pick, а после открывшемся окне выберите объект Sphere01. У Вас должно быть так же, как на этом изображении:
Выберите закладку Obj/Src в диалоге FumeFX UI и кликните на кнопку Pick. В окне обзора 3ds Max выберите FFX Object Src01, который мы создали перед этим в качестве источника эффекта.
После того, как мы добавили все объекты/источники к процессу симуляции, нам нужно провести кое-какие последние настройки Object Source, добавив в его слоты каналов Fuel и Temperature анимированную процедуральную карту.
Убедитесь что FFX Object Src01 подсвечен в списке окна.
Далее в группе настроек Temperature измените спиннер Amount на 650.0.
Теперь, для группы настроек Fuel Temperature, кликните на кнопку с надписью «Disabled» (как в Fuel, так и в Temperature) и выберите, из ниспадающего списка, опцию Source From Intensity. Это активирует оба слота для карт.
Кликните на слот Map канала Fuel и выберите карту Noise в браузере Material/Map. Откройте редактор материалов и перекиньте карту Noise в слот Fuel, который находится в FumeFX UI. В открывшемся диалоге выберите Instance.
Теперь в редакторе материалов настроим карту Noise: поменяем тип шума с Regular на Fractal, значение параметра Size изменим на 3.0, а значение параметр Phase изменим на 4.0.
Далее мы должна анимировать карту.
Кликните на кнопку Auto Key и перетащите слайдер времени с кадра 0 на кадр 150. Вернитесь в редактор материалов, там измените значение Phase с 4.0 на 16.0.
ВАЖНО: Убедитесь в том, что анимационный трек линейный (смотрите в Curve Sheet), а не Безье. Это требуется для того, чтобы анимация шума проходила равномерно во времени, а не медленно начиналась и также само заканчивалась.
Покончив с анимацией карты шума, перетащите эту карту опять в FumeFX UI, но теперь уже слот карты Temperature. В открывшемся диалоге также выберите Instance.
Пришло время провести тестовую симуляцию.
Откройте окно предварительного обзора, для этого нажмите на значке Preview Window (первый слева).
Чтобы запустить процесс симуляции нажмите на кнопке Start Simulation (третий значок слева).
Теперь начнется процесс симуляции: Вы можете увидеть диалог просчета симуляции.
Время, которое потребуется для просчета симуляции, конечно же, зависит от возможностей Вашего компьютера. Для завершения может потребоваться несколько минут…
Если всё прошло хорошо, Вы увидите такое изображение:
Это заключает данный урок. Вы можете изменить некоторые параметры FumeFX (также освещение в сцене), что, в свою очередь, повлияет на окончательное отображение эффекта, то есть для вариации эффекта. Всё что нужно, это только немного поиграть настройками FumeFX.
Вот изображение той же симуляции, но без источника рассеянного света:
Комментариев нет:
Отправить комментарий