Области применения методов моделирования

Весьма сложно четко определить области использования тех или иных методов моделирования. Можно лишь привести основные тенденции, следование которым остается делом вкуса, а также определяется опытом использования уже знакомых инструментов.

Полигональное моделирование (вкупе с сабдивами ) больше подходит для персонажного и органического моделирования, это означает: для моделирование антропоморфных форм и различных «членистоногих» персонажей из животного мира для последующей анимации.

Касса персонажей может быть сделана при помощи сплайнов, особенно если модели могут быть представлены небольшим количеством поверхностей, например модели пресмыкающихся.

Для моделирования всяческих механизмов и промышленных форм лучше подойдут, наверное, сплайны - так же, как и для дизайнерских работ. Любители моделировать модные автомобили также обязаны вникнуть в сплайновые методы и инструменты. Архитектурное моделирование активно использует оба подхода - в зависимости от конкретной задачи и типа визуализации.

Изготовление моделей для игр, естественно, требует использования только полигональных инструментов: средний игровой движок попросту «не поймет» сабдивы или сплайны.

Любую сплайновую модель можно легко сконвертировать в полигональную сетку, поэтому область использования сплайнов существенно расширяется за счет изготовления «болванок» - для дальнейшей полигональной «Доводки». Обратное, к сожалению, невозможно, однако любая полигональная модель легко превращается в сабдив, поэтому области использования полигонов и сабдивов часто совпадают.

Сплайновое моделирование

Если вы совсем ничего не знаете про моделирование при помощи NURBS, сначала поэкспериментируем со сплайновыми кривыми. Основные особенности устройств сплайнов и тонкости работы с ними удобно изучать именно на примере кривых.

Степень и гладкость

Терминологически сложились некоторые названия для объектов первой и третьей степени.

Для первых часто употребляются термины «линейная» или «ломаная» кривая (или поверхность). Для третьей степени используются названия «гладкая» или «кубическая» кривая. Таким образом, степень кривой или поверхности является зачастую обозначением ее гладкости.

CV Curve Tool

Добраться до этого инструмента можно через меню Create. Как и положено инструменту (Tool), курсор принимает определенную форму, и вы попадаете в контекст инструмента, то есть MAYA ждет от вас активных действий. Как следует из Help Line, нужно пощелкать мышкой в окне, расставляя контрольные точки (CV или Control Vertices), а затем нажать Enter, чтобы вернуться к одному из стандартных инструментов, который использовался до выбора CV Curve Tool.

Во время расстановки точек можно при помощи средней кнопки мыши корректировать последнюю добавленную точку или нажимать Insert, чтобы отредактировать положение уже поставленных точек, не выходя из контекста построения кривой.

Каждое дальнейшее добавление контрольной точки вызывает добавление нового сегмента (span). Для изучения свойств кривых бывает удобно включить отображение сегментов для всех создаваемых кривых. Это можно сделать в Windows=>Settings/Preferences=>Preferences..=>NURBS, включив галку New Curves- Edit Points.

Естественно, форму кривой можно отредактировать после построения, нажав правую кнопку мыши над кривой и выбрав в качестве компонент Control Vertices. Далее употребляя все известные инструменты трансформаций (а не только Move Tool), вы можете делать с контрольными точками все, что хотите.

Если вы хотите «достраивать» уже имеющуюся кривую, выберите ее и используйте Curves=>Add Point Tool.

Начало кривой, то есть первая контрольная точка обозначается небольшим квадратиком (на самом деле это - квадратный нолик), а вторая точка, задающая направление в начале кривой, буквой U. (Буквами U и V принято обозначать параметрические координаты на кривых и поверхностях). Направление кривых имеет важное значение для всех последующих операций. Поменять его, то есть развернуть кривую всегда можно при помощи Edit Curves=>Reverse Curve Direction.

ЕР Curve Tool

Для построения кривой, проходящей точно через поставленные точки, используют инструмент Edit Curves=>EP Curve Tool. В ходе расстановки точек Edit Points кривая третьей степени пытается вписаться в эти точки, проходя точно через них и упруго изгибаясь в промежутках. Каждое добавление новой точки создает новый сегмент. Концы сегментов, в отличие от CV Curve Tool, определяются расставляемыми точками.

Форму кривой можно также редактировать при помощи Edit Points, нажав правую кнопку мыши над кривой и выбрав в качестве компонент Edit Points.

Если быть математически корректным, то «главнее» CV именно по положению контрольных вершин вычисляется форма кривой, ее разбивка на сегменты и, следовательно, набор Edit Points. (Проверьте, что перетаскивание контрольной вершины всегда влияет на три ближайших Edit Points, если контрольная вершина не крайняя).

(Поэкпериментируйте. Для кривой с достаточно большим количеством сегментов пошевелите как следует какую-нибудь Edit Point. Вы увидите, что такое шевеление приводит к смещению множества контрольных вершин (а реально почти всех), то есть MAYA перестраивает кривую не локально, а полностью!).