Работа с трёхмерной графикой, основы начертательной геометрии

Советы
Быстрый Результат
Установка и настройка
О названии
Замещенные Диски
Пустой файл
Материалы
Карты текстур
Клавиатурные коды
Сохранение данных
Архив
Закройте все
Моделирование
Применяйте модификаторы
Средства оптимизации
Геометрические модели
Прозрачные объекты
Визуализируемые Сплайны
Торцевые плоскости
Модификатор Slice
Сглаживание Каркаса
Подобие и симметрия
Изменения формы
Что увидит зритель
А нужно ли?
Источники света
осветители
Лунное Освещение
Главной камере
Крупность плана
Dummy
Секущие Плоскости
Основные материалы
Реальные имена
Создайте два набора
Создаваемый материал
Звездное Небо
Природных материалов
Как редактировать карты
Анимация
Упрощенные моделями
При отладке анимации
Проигрыватель Анимации
Глубины Резкости
Размытия кадра
Изучить предмет
Предварительная Раскадровка
Файл Помощи
ЗD-Сообщества
О конфигурации
Об операционной системе
О сложности
О настроении
Мастерская на столе
уголок для творчества
рабочее место
Ящички кассетницы
Углеродистые стали
отжиг рихтовка
разметки заклепки
плашки
декапирование алюминия краски
Склеивание деталей
Фанерование
Отделка текстурованной бумагой
Грунтование
отделка мебели
Клеи, пасты, замазки,
хлопчатобумажная ткань
Резка стекла
Резьба в пластмассах
Литейные формы
Окрашивание изоляции
Клей ПВА
Шпаклевки
Эпоксидные клеи
Бормашина
Приготовление хлорного железа
Фрезерование
паяльник
деколь канифоль
Глубинное окрашивание
Типы накопителей
Тиражирование CD-ROM
Соединение обмоток трехфазного генератора треугольником
Устройство накопителей
Типы накопителей
Скорость передачи данных
Время доступа
Интерфейсы IDE/ATAPI
Пылезащищенность
Формат CD-DA
Фотодиски
Режимы считывания
Адреса ввода-вывода
Медиаплеер
Стандарты ленты
WORM-накопители
Авторизация Категорирование
прав доступа
Ввод идентификатора и пароля
механизмы ввода пароля
противодействия хищению
матричная модель защиты
Права доступа
Каноническая модель
защита для ОС семейства UNIX
дискреционная и мандатная модель
метки конфиденциальности
администратор безопасности
доступ к системному диску
Программа-проводник
разграничить доступ к исполняемым файлам
Файловые объекты данных
Профилактика ПК
Профилактическое обслуживание
Химикаты
обслуживание жестких дисков
Резервные копии
Программы расширенной диагностики
Диагностические программы
Диагностика Norton Utilities
Архитектурное проектирование
деятельность архитектора
интерьеры ресторанов и кафе
Градостроительная наука
общественные здания
ландшафтно-климатические требования
системы проемов и витражей
градостроительная задача
принципы  композиции
современный интерьер
осветительная арматура, мебель
русские усадебы
естественность природы в интерьере
Монументальное и декоративное искусство
Масштаб произведения
Термоядерный синтез
Реакторная технология
Атомные реакторы
Термоядерные реакции
Ядерные реакции в звездах
Термическая эффективность парогазовых установок
Термодинамика ядерного синтеза
Магнитное удержание плазмы
Установки с магнитным удержанием
Токамак Стелларатор
Реакторная технология
Импульсные системы
Безопасность установок
Низкоаспектные (сферические) токамаки
Пучковый термоядерный синтез
Рентгеновский термоядерный синтез
Российский федеральный ядерный центр
Холодный термоядерный синтез
Атомные реакторы на быстрых нейтронах
Топливо для реакторов на тепловых нейтронах
Топливо для реакторов на быстрых нейтронах
Теплоноситель
Тепловыделяющие элементы
ТВЭЛ и ТВС для ВВЭР
ТВЭЛ для РБМК
Конструкционные материалы
Корпус ядерного реактора
Коррозионная стойкость материала
Радиационные дефекты
Работа с документами
в системе Maple
Операции с файлами
Открытие документа
Экспорт файлов
Команда Print
Редактирование документов
Поиск подстроки
Меню Insert
Алгебра формулы
Математический анализ Предел функции
Производная и дифференциал интегрирование
Ввод математических выражений
Электронные таблицы
Установка стилей
Вставка объектов
Ядро и пакеты Maple
Установка системы
Всплывающие подсказки
Обработка и индикация ошибок
построение трехмерного графика
Форматы математических выражений
Символьные вычисления
Предметный поиск
справочная база данных
Обучающий курс
Повышение эффективности
Готическое искусство
Архитектура и живопись
Архитектура Франции
Собор Нотр-Дам
Шартрский собор
Английская готика
Наумбургский мастер
Никколо Пизано
Успение Богородицы
Нидерландская живопись
готическая архитектура
Сад наслаждений
Готический классицизм
рукописные книги
Техника темперной и масляной живописи
Швейцарская и французкая живопись
Раннее возраждение в Италии
античная скульптура
Гравюра на дереве
Браузеры Linux электронная почта и факс
Linux рабочая станция
Linux работа в сети Windows и Novel
Linux безопасность и связь сетей с Internet

Итак, вы являетесь счастливым обладателем одного из лучших пакетов трехмерной графики - 3D Studio Max или просто Мах. Эта программа разработана одним из подразделений всемирно известной американской фирмы Autodesk, и мы будем работать с версией - 5.0. В результате своего развития Мах стал отраслевым стандартом и область его применения огромна и многогранна. В самом деле, эта программа трехмерного моделирования и анимации нашла своих многочисленных пользователей по всему миру от домашнего новичка до профессионала киноиндустрии. Идеи, заложенные авторами Мах, блестяще реализуются на практике, в настоящий момент это не только самый мощный, но и самый продаваемый пакет трехмерной графики в мире.

Элементы Управления

Команды и Операции над объектами

  • Основные команды и операции
  • Выделение объектов Существует несколько дублирующих друг друга приемов для выполнения и управления операциями выделения объектов. Кроме самого традиционного из них - левого щелчка мыши на выбираемом объекте, эту процедуру можно произвести через группу пунктов Select (Выбор) из падающего меню Edit (Редактирование) (рис. 4.01).

Ниже приводится список этих пунктов с кратким описанием их функций:

  • Select All (Выбрать Все) - позволяет выделить все нескрытые и «размороженные» объекты (смысл этих терминов будет описан далее).
  • Select None (Сбросить Выделение) - снимает выделение со всех объектов сцены.
  • Select Invert (Выбрать Все Невыделенные) - выделяет инверсно все невыбранные объекты.
  • Выделение объектов с выполнением команды
  • Выделение подобъектов
  • Управление видимостью объектов В среде Мах разработана очень гибкая система управления видимостью объектов сцены. Кроме развитой системы команд существует набор дополняющих друг друга установок и настроек, позволяющих оптимизировать работу и "видеть" только те объекты или группы объектов, которые необходимы в данный момент. Особенно актуален вопрос видимости объектов в сложных насыщенных сценах, где иногда подолгу приходится ждать обновления (перерисовки) экрана (необходимо помнить что, все скрытые или замороженные объекты при этом игнорируются).
  • Клонирование объектов
  • Объединение объектов в группы
  • Трансформации объектов В среде Мах с любым объектом, набором нескольких объектов или группой можно производить три базовые операции преобразований - Move, Rotate и Scale (Перемещение, Поворот и Масштабирование), которые объединены одним общим термином - Transforms (Трансформации).
  • Виды Трансформаций
  • Restriction (Ограничения)
  • Reference Coordinate System (Координатная Система)
  • Point Center (Центр Трансформаций) Базовая точка объекта для выполнения трансформаций поворота и масштабирования может быть выбрана из списка кнопок в Main Toolbar (Основной Панели).
  • Manipulators (Задание Параметров)

Моделирование

  • Основные объекты Мах Окружающий нас мир упрощенно можно представить как трехмерную сцену с учетом фактора времени. Безусловно, такие природные явления как физические взаимодействия объектов, их деформации на основе свойств материалов и т.д., можно лишь имитировать с той или иной степенью реалистичности, однако, даже используя стандартные средства Мах, эта задача не выглядит неразрешимой. Кроме того, в конце этой книги мы кратко ознакомимся с коммерческими продуктами для среды 3D Studio Max производства третьих фирм, и вы сможете убедиться, что единственным ограничением является лишь ваша фантазия.
  • Примитивы Создание Объектов
  • Редактирование Объектов Для изменения параметров объекта сцены в среде Мах служит панель Modify (Редактировать). После выделения изменяемого объекта и в этой панели возникают группы параметров
  • Стандартные Примитивы Sphere (Сфера)
  • Box (Коробка)
  • Cylinder (Цилиндр)
  • Другие примитивы группы Torus (Top) - кольцо круглого сечения, позволяет создавать объекты круговой структуры (например, пончик, спасательный круг, обвязка круглой колонны и т.п.)
  • Расширенные Примитивы
  • Другие примитивы группы
  • Формы и Составные Объекты Для создания более сложных и реалистичных видов геометрии не всегда хватает набора инструментов из описанных ранее групп примитивов Мах. Такие объекты, как телефонная трубка, фигурная рюмка, стена с дверными и оконными проемами и многие другие едва ли могут быть выполнены набором объектов Standard (Стандартный) и Extended (Расширенный).
  • Shapes (Формы)
  • Рисование и редактирование сплайнов
  • Line (Линия)
  • Rectangle (Прямоугольник), Использование модификатора Edit Spline (Редактировать Сплайн)
  • Свиток Geometry (Геометрия)
  • Vertex (Вершина) Вставку новых дополнительных вершин необходимо производить, используя кнопку Refine (Добавить). При нажатии на нее курсор Мах изменяет форму в то время, когда под ним оказывается один из сегментов редактируемого сплайна, и после левого щелчка этот сегмент разделяется надвое.
  • Segment (Сегмент)
  • Spline (Сплайн)
  • Свиток Selection (Выделение)
  • Surface Properties (Свойства Поверхности)
  • Compound Objects (Составные объекты) Составные объекты в Мах представлены отдельной группой, выбираемой из списка типов объектов панели Create (Создать). Мы рассмотрим всю группу с детальным разбором наиболее развитых методов моделирования - Loft (Формования) и Boolean (Булевых Объектов)
  • Loft (Формование)
  • Boolean (Булевые Объекты)
  • Loft (Формование)
  • Английская Булавка, использование Deformations (Деформаций)
  • Deformations (Деформации) Одноименный свиток содержит пять видов деформаций. Каждый из них может влиять на размер, угол поворота и угол наклона Сечения в любой точке Пути.
  • Boolean (Булевые Объекты)
  • Корпус Электродрели
  • Использование Модификаторов
  • Модификаторы создания геометрии: Bevel (Скос) Существуют объекты реального мира, имеющие постоянное сечение по высоте и сложную, вычурную форму в плане (например, эмблемный щит, рельефный узор переплета книги, рисунок решетки ограждения и др.
  • Модификаторы создания геометрии:Lathe (Тело Вращения)
  • Bend (Изгиб)
  • Taper (Конусность)
  • Skew (Наклон)
  • Twist (Кручение)
  • Noise (Нерегулярность)
  • Wave (Волна) Если предыдущий модификатор предназначался для генерации нерегулярных возмущений геометрии модели, то инструмент Wave (Волна) необходим для создания регулярных, подчиненных нехаотическому закону колебаний поверхности трехмерного объекта.
  • Edit Mesh (Редактирование Каркаса)
  • Свиток Selection (Выделение)
  • Свиток Soft Selection (Мягкое Выделение)
  • Свиток Edit Geometry (Редактировать Геометрию) Большинство основных инструментов изменения геометрии сосредоточено в этом свитке. Доступность той или иной кнопки регулируется при выборе соответствующего подобъектного уровня
  • Vertex (Вершина)
  • Edge (Ребро)
  • Face (Грань)
  • Свиток Surface Properties (Свойства Поверхности)
  • Vertex (Вершина)
  • Edge (Ребро) Набор параметров в этом уровне предназначен в основном для определения видимости ребер в видовых окнах. Для этого служат кнопки Visible / Unvisible (Сделать Видимым / Невидимым).

Освещение и Камеры

  • Свет в Кадре Виртуозное владение техникой моделирования и артистичное смешение красок и текстур при создании материалов не позволит получить по-настоящему реалистичные изображения без правильно настроенного света сцены и удачно закомпонованного кадра съемочной камеры
  • Основные Источники Света
  • Default Lighting (Базовое Освещение)
  • Виды источников света Omni (Всенаправленный) - источник света, располагающийся в точке и излучающий во всех направлениях трехмерного пространства сцены. Такой осветитель еще называют точечным. В видовых окнах осветитель отрисовывается как объект, по виду напоминающий восьмигранник
  • General Parameters (Общие Параметры) Список Туре (Тип) позволяет изменять тип осветителя при необходимости на стадии редактирования. Флажки On (Включен) и Cast Shadows (Падающие Тени) управляют соответственно режимом включения и способностью осветителя генерировать падающие тени от объектов сцены.
  • Intensity/Color/Attenuation (Интенсивность/Цвет/Ослабление)
  • Shadow Parameters (Параметры Тени)
  • Shadow Map Parameters (Параметры Карты Тени) В свтике доступны для настроек счетчики Bias (Смещение), управляющие величиной относа тени от поверхности объекта, а также Size (Размер) и Sample Range (Точность), задающие соответственно крупность карты теней и разрешающую способность границы тени.
  • Ambient Lighting (Фоновое Рассеянное Освещение)
  • Съемочные Камеры
  • Основные параметры камер Нацеленная Камера представляет собой объект, по структуре близкий к рассмотренному ранее источнику света типа Target Spot (Нацеленный Прожектор), - это точка объектива камеры, показываемая в окнах в виде синего изображения кинокамеры и Target (Точка Цели) (отрисовываемая синим кубиком), в которую всегда направлен воображаемый луч зрения наблюдателя
  • Управление камерами

Материалы

Текстурные Карты

  • Использование Текстурных Карт Отдельный свиток Maps (Текстурные Карты) содержит набор счетчиков, рельефных кнопок и флажков со списком каналов оптических свойств материала
  • Mapping (Проецирование)
  • Bitmap (Растровая Карта)
  • Свиток Coordinates (Координаты)
  • Свиток Noise (Нерегулярность)
  • Свиток Bitmap Parameters (Параметры Растровой Карты) Главная группа параметров текстур типа Bitmap содержит кнопку выбора файла текстуры и список переключателей Filtering (Фильтрация), отвечающих за степень сглаженности при масштабировании карты
  • Свиток Time (Временные Параметры)
  • Свиток Output (Вывод)
  • Procedural Maps (Процедурные карты)
  • 2D Maps (Двумерные Текстурные Карты)
  • 3D Maps (Трехмерные Текстурные Карты) Noise (Нерегулярность) - текстурная карта, генерируемая случайным образом и распространяющаяся по трем координатам X. Y и Z бесконечно. Применение этой карты в каналах Ambient (Окружающий), Diffuse (Рассеянный) и Bump (Рельеф) позволяет увеличить неоднородность материала и тем самым добавить ему натурштьности.
  • Compositors (Многокомпонентные Карты)
  • Other Maps (Другие Текстурные Карты)
  • Песочные Часы Угол зрения камеры, основной и рефлексный источники света уже настроены. Однако материалы не созданы и не назначены ни одному из объектов, все они отображаются стандартным цветом основной палитры Мах
  • Горящая Свеча

Анимация

  • Любая трехмерная сцена, как бы детально она не была проработана, требует показа с различных точек зрения для выявления всех нюансов заложенных художником трехмерной графики. Однако во многих случаях при демонстрации объектов и процессов, изменяющихся в реальном времени даже множественные «снимки» с различных ракурсов не дают полного представления и эффекта присутствия. В самом деле, такие трехмерные сцены как низвергающийся водопад, падающие и искрящиеся снежинки или дымящая печная труба лесной избушки теряют очень многое при статическом рассмотрении. Именно для придания реализма неживым трехмерным мирам существует Анимация, или оживление.
  • Основные характеристики Анимации
  • Основные элементы управления Анимацией
  • Панель Управления состоит из функциональных кнопок и текстового поля номера текущего кадра
  • Time Bar (Временная Шкала)
  • Track Bar (Шкала Треков)
  • Диалоговое окно Key Info (Параметры Ключа) В левой верхней части этого окна расположены две кнопки-стрелки перемещений по Временной Шкале для выбора редактируемого ключа.
  • Track View (Просмотр Треков)
  • Окно Дерева Иерархии
  • Окно Треков
  • Панель инструментов Track View В верхней части окна Track View - Dope Sheet расположены кнопки управления анимацией, а в нижней - кнопки управления самим диалоговым окном. Сходные по типу инструменты объединены в группы, поэтому рассмотрим подробнее их функции и назначение.
  • Панель управления диалоговым окном Track View (Просмотра Треков)
  • Простая Анимация. Летящий Аэроплан
  • Усложненная Анимация. Летящий Аэроплан (продолжение)
  • Сложная Анимация. Прыгающий мяч Особый эффект анимации придают детали, имитирующие физические взаимодействия объектов реального мира, - столкновения, деформации, разрушения формы и т.п.

Основы начертательной геометрии. Проекционное черчение

  • Изложены теоретические основы начертательной геометрии и проекционного черчения, общие правила графического оформления чертежей по ГОСТ ЕСКД.
  • Комплексный чертеж в ортогональных проекциях. Точка Построение третьей проекции по двум заданным
  • Определение деформаций при косом изгибе балки Определить опытным путем величину и направление прогиба свободного конца консоли при косом изгибе и сравнить полученные результаты с величинами, вычисленными теоретически. Косым изгибом называют такой вид изгиба, при котором плоскость действия внешних нагрузок (силовая плоскость) не совпадает ни с одной из главных центральных осей инерции поперечного сечения бруса.
  • Взаимное положение прямых Прямые могут быть параллельными, пересекаться или скрещиваться.
  • Плоскость общего положения наклонена к плоскостям проекций Проекции точки плоскости общего положения строят с помощью вспомогательной прямой
  • Конусность - это отношение разности диаметров оснований конуса к расстоянию между ними.
  • Простой разрез При выполнении разрезов следует учитывать существующие правила, условности и упрощения.
  • Нанесение геометрических размеров Здесь рассмотрены общие правила нанесения размеров на чертеже в соответствии с ГОСТ 2.307-68.
  • Дополнительные проекции Раздел посвящен построению дополнительных видов методом перемены плоскостей проекций на примерах определения натурального значения отрезка и плоских фигур, а также построения окружности, расположенной в проецирующей плоскости
  • Аксонометрические изображения Подробно анализируется построение изометрии предмета по ортогональным проекциям Приведены задания для самостоятельной работы с материалом Образование аксонометрических проекций
  • Свойства разверток. Метод вращения Развертки выполняются в качестве заготовок при изготовлении изделий из листового материала.