Modyfikatory

Jednymi z podstawowych narzędzi 3D Studio są modyfikatory. Służą one do deformacji i animacji obiektów. Lista modyfikatorów dostępna jest w zakładce Modifiers (1). Poniżej omówię najbardziej używane modyfikatory, wraz z przykładowym zastosowaniem. Zasada użycia modyfikatorów jest w zasadzie identyczna dla większości z nich. Na zajęciach zajmiemy się następującymi modyfikatorami:

- BEND - LATHE - TAPPER - TWIST - NOISE

rys 1. Lista modyfikatorów – zakładka

Aby używać modyfikatorów, w scenie musi istnieć obiekt do którego będziemy przypisywać dany modyfikator. Modyfikatory mogą zmieniać tylko obiekt do którego zostały przypisane (OBJECT SPACE-MODIFIERS) lub właściwości świata w którym istnieją obiekty (WORLD SPACE-MODIFIERS). Pierwszym modyfikatorem który omówię będzie modyfikator BEND (wygięcie). Modyfikator służy do wyginania obiektów. Aby obiekty uzyskały żądany wygląd należy przy ich tworzeniu zastosować podział na większą ilość segmentów.Parametry (2) jakie możemy zmieniać w tym modyfikatorze to:

- Angle (kąt) – ustawia kąt wygięcia obiektu. Wartości kąta mieszczą się w przedziale ( –999999.0, 999999.0) .

- Direction (kierunek) definiuje kierunek wygięcia obiektu. Wartośc j.w. - Bend Axis – pozwala na wybór osi wygięcia. Należy zwrócić uwagę że oś ta należy

do lokalnego układu współrzędnych obiektu. - Limit Effect – zaznaczenie tego pola pozawala na wprowadzenie ograniczenia

wygięcia obiektu w zakresach zdefiniowanych w polach Upper i Lower. - Upper Limit – definiuje zakres górnej wartości limitu. Wartości powinny być dodatnie - Lower Limit – definiuje zakres dolnej wartości limitu. Wartości te powinny być

ujemne.

rys2. Panel modyfikatora Bend

Zad1. W oknie Perspective utworzyć cylinder o następujących parametrach: Radius 10 Height 90 Height Segments 1 Cap Segments 1 Sides 18 Do utworzonego obiektu należy przypisać modyfikator BEND. Proszę zmienić parametry modyfikatora Bend w następujący sposób:

- angle od 0-19 - direction od 0-360

Dla tych parametrów proszę sprawdzić działanie modyfikatora dla wszystkich osi. Parametry ograniczające działanie modyfikatora należy zmienić w następujący sposób:

- upper – od 0-1200 - lower od –1200 – 0

Następnie zmienić objekt Cylinder w następujący sposób: Radius 10 Height 90 Height Segments 18 Cap Segments 1 Sides 18 Po dokonaniu zmiany wykonać jeszcze raz modyfikacje przy pomocy BEND, używając wyżej zdefiniowanych parametrów. To samo ćwiczenie proszę wykonać dla kuli :

- radius 19 - segmensts 32

Wynik części ćwiczenia przedstawiono na rys 3

rys 3: Działanie modyfikatora BEND na obiekty: cylinder, sfera

Kolejnym modyfikatorem będzie modyfikator stosowany do tworzenia brył obrotowych. W celu poznania tego modyfikatora musimy poznać splajny. Splajny sa krzywymi składającymi się z segmentów, połączonych punktami. Splainy tworzymy korzystając z menu Create/Shapes/Splines (4)

rys 4: Zakładka Splines

Utworzony Splain można edytować na 3 poziomach: - Vertex (punkty) - Segment (segmenty) - Spline (splain)

Edycja splaina odbywa się po jego utworzeniu w zakładce Modify (5).

rys 5. Menu edycji splainów

Punktu łączące segmenty mogą przybierać 4 postacie:

- Corrner - Smooth - Bezier - Bezier Coner.

Aby edytować właściwości punktów, należy edytować splaina z poziomu Vertex a następnie najeżdżając na punkty rozwijamy menu w którym możemy przypisywać poszczególnym punktom określone właściwości (6)

rys 6. Edycja właściwości spalinu z poziomu Vertex. Menu właściwości punktów.

Splainami i ich właściwościami zajmiemy się na późniejszych zajęciach przy modelowaniu przy pomocy siatek i krzywych. Modyfikatorem służącym do tworzenia brył obrotowych jest LATHE (7). Modyfikator ten posiada następujące parametry:

- Degrees - definiuje ilośc stopni kątowych o jaki zostaje obrócony obiekt podstawowy. Zakres <0,360>

- Weld Core – upraszcza siatkę obiektu poprzez spawanie wierzchołków leżących na tej samej osi obrotu

- Flip Normals – parametr ten odwraca normalne wektory obiektu w przypadku odwrócenia obiektu na lewą stronę.

- Segments – określa ilośc interpolowanych segmentów nowo utworzonego obiektu. Im większa ilośc tym większa dokładność, ale z powodu zwiększenia liczby wierzchołków zwiększa się czas renderingu obiektu.

- Direction – umozliwia wybór osi dookoła której będzie obracany obiekt - Align – umożliwia ustawienie osi obrotu obiektu jego: środka, końca lub początku. - Output – pozwala wybrać w jakiej postaci otrzymamy wynik oborotu. - Generate Mapping Coords. – w przypadku zaznaczenia do utworzonego obiektu

zostaną przypisane współrzędne mapownia. - Generate Materials Ids – przypisuje różne identyfikatory dla tekstur.Identyfikatory

przypisywane sa do kolumny (1 lub 2) i bokóe (3) obiektu. - Use Shapes ID - używa identyfikatorów materiałów utworzonego obiektu.Aby ta pcja

zadziałała należy włączyć opcje Generate Mapping Coords - Smooth – wygładza utworzony obiekt.

rys 7 . Panel modyfikatora Lathe.

Zad 2. Za pomocą modyfikatora Lathe utworzyć kieliszek i butelkę. Aby wykonać to zadanie należy w oknie Front utworzyć kształt połowy kieliszka i butelki Następnie edytujemy punkty i osiągamy żądany kształt zmieniając odpowiednie punkty (8).Po stworzeniu kształtu przechodzimy do edycji na poziomie Spline, co pozwala nam na zaznaczenie całego obiektu. Do tak stworzonego obiektu przypisujemy modyfikator Lathe.

tys 8. Kształt połowy kieliszka w oknie Front utworzony przy pomocy spline.

Parametry modyfikatora dla kieliszka ustawiamy w sposób następujący: - Degree 360 - Weld Core = On - Flip normals = off - Segments = 32 - Direction = Z - Align = Max

W wyniku działania modyfikatora powinniśmy otrzymać obiekt zbliżony do tego z rys 9

rys 9. Kieliszek utworzony przy użyciu modyfikatora Lathe.

Sprawdzić zachowanie bryły po zmianie osi obrotu na X i Y oraz zmianę ustawienia osi obrotu na Max, Center i Min. Zmienić ilość segmentów na 3 a następnie zwiększać ją aż do osiągnięcia wygładzonego kształtu. Kolejnym modyfikatorem jest modyfikator TAPPER (10). Modyfikator ten przewęża obiekt poprzez skalowanie jednego z jego końców.

rys 10. Panel modyfikatora Taper

Modyfikator TAPER ma dostępne następujące parametry:

- Amount – wartośc do której są skalowane końce obiektu. Maksymalną wartością jest 10.

- Curve – wprowadza krzywiznę (wybrzuszenie) do której będą dopasowane ściany obiektu.

- Taper Axis – udostępnia wybór dwóch grup osi współrzędnych: 1. Primary - wypbór osi dla ktęrej tworzone jest przewężenie 2. Effect - wybór osi spowoduje działanie efektu przewężenia tylko dla wybranej

osi. Możliwość wyboru uzależniona jest od wybranej osi w sekcji Primary. - Symetry – Tworzy przewężenie symetryczne, wokół podstawowej osi współrzędnych.

- Limits – działanie tego parametru jest identyczne jak w poprzednich modyfikatorach.

Zad 3. Przy pomocy modyfikatora Taper utworzyć następujące obiekty:

rys 11 Latający talerz

Powyższy obiekt utworzymy z kuli o następujących parametrach: Radius 14 Segments 32 Smooth = On Do powyższego obiektu przypisujemy moodyfikator Taper z następującymi parametrami:

rys 12. Parametry modyfikatora Taper dla obiektu latający talerz

rys 13. wazon

Powyższy obiekt tworzymy z Cylindra o następujących rozmiarach: Radius 8 Height 35 Height Segments 5 Cap Segments 1 Sides 32 Smooth = On Do tak stworzonego obiektu przypisujemy modyfikator Taper I nadajemy mu następujące parametry (14)

rys 14. parametry modyfikatora Taper dla obiektu wazon

Następnym modyfikatorem dość często używanym w pracy z programem jest modyfikator TWIST (15). Modyfikator ten skręca obiekt wokół wybranej osi.

rys 15. Panel modyfikatora Twist

Modyfikator ten udostępnia następujące parametry:

- Angle – kąt o jaki chcemy obrócić obiekt - Bias – umożliwia przesuwanie skrętu w górę obiektu . W przypadku gdy wartość

ustawiona jest na 0 , skręt ułożony jest równomiernie na całym obiekcie. - Twist Axis- umożlwia wybranie osi dokoła której wykonywany jest obrót obiektu.

Zad 4. Z wykorzystaniem modyfikatora Twist wykonać następujący obiekt (16)

.rys 16 obiekt utworzony przy użyciu modyfikatora Twist

Powyższy obiekt utworzony jest z dwóch obiektów: sfery i cylindra. Dla sfery należy ustawić następujące parametry: Radius 10 Segment 64 Smooth = On Dla Cylindra: Radius 2 Height 18 Height Segments 32 Cap Segments 10 Sides 64 Smooth = On Do tak utworzonych obiektów należy zastosować modyfikator Twost (do każdego obiektu osobno). Dla sfery modyfikator powinien mieć następujące ustawienia(16):

rys 16. Ustawienia Twist dla obiektu sfera

dla cylindra ustawienia modyfikatora powinny być następujące (17)

rys 17. Ustawienia Twist dla obiektu cylinder

Po utworzeniu obiektu należy wykonać następujące czynności. - zmienić ilość segmentów sfery na 32 - zmienić ilość segmentów wysokości cylindra na 10.

Po dokonaniu powyższych zmian zauważymy, że segmentacja obiektu ma zdecydowany wpływ na wygląd obiektu po zastosowaniu modyfikatora Twist. Zależność ta występuje także dla innych modyfikatorów. Kolejnym modyfikatorem jest modyfikator NOISE (18). Modyfikator ten poprzez pewną przypadkowość w swoim działaniu, wprowadza szum do obiektów, pozwalając na symulowanie nie równych powierzchni

rys 18. Panel modyfikatora Noise.

Modyfikator Noise udostępnia następujące parametry: - Seed – od liczby jaką tu zdefinujemy, zostanie wytworzony losowy punkt startowy dla

modyfikatora. Można zauważyć zmianę obiektu w przypadku zmiany parametru Seed. - Scale – reguluje siłe działania modyfikatora Noise. Wartości wyższe powodują

łagodniejsze zniekształcenia, wartości niższe dają efekt bardziej poszarpany. - Fractal – powoduje efekt fraktali .W przypadku włączenia opcji Fractal udostępnią się

następujące opcje: 1. Roughness – definiuje siłę rozmiaru odziaływania fraktalnego na obiekt. Zakres

<0,1> 2. Iterations – definiuje ilośc iteracji używanych przez funkcje fraktala. Zakres

<1,10>

- Strenght – pozwala na kontrolowanie wielkości efektu szumu dla wybranych osi.Wpisanie jakiejkolwiek wartości spowoduje wytworzenie efektu szumu dla obiektu

- Animation – opcja ta pozwala na animowanie efektu szumu. Dostępne sa dwa parametry: 1. Frequency – Ustawia regularność fali sinusoidalnej. Reguluje szybkość efektu

szumu. 2. Phase – zmienia punkty początkowe i końcowe

Zad 5. Przy pomocy modyfikatora Noise utworzyć teren górzysty (19).

rys 19. Teren górzysty utworzony przy pomocy modyfikatora Noise.

W celu utworzenia powyższego obiektu należy stworzyć obiekt Plain o następujących parametrach: Lenght 100 Widht 100 Lenght Segments 30 Width Segments 30 Po utworzeniu powyższego obiekty należy przypisać do niego modyfikator Noise z następującymi parametrami

rys 20. Parametry modyfikatora Noise

Po wykonaniu powyższych czynności należy zmieniac parametr Phase i obserwować zmiany obiektu. Wprowadzić szum dla osi X i Y. Zmienić płynnie ilość iteracji. Przez płynna zmianę rozumiemy najechanie myszka na przycisk zwiększający ilośc iteracji, wciśnięcia prawego przycisku a następnie zmianę parametru poprzez ruch myszka.Po wykonaniu powyższych czynności należy zmienić ilość segmentów obiektu Plain na 10 i porównać otrzymany obiekt z obiektem poprzednim. Zad 6. Korzystając z powyższych modyfikatorów utworzyć model drzewa (21).

rys 21. Model drzewa