Моделирование консервного ножа

Моделирование на основе сплайнов очень часто используется разработчиками трехмерной графики в сложных проектах.

Поскольку в основе каждой трехмерной поверхности лежит сетчатая оболочка, моделирование при помощи трехмерных кривых позволяет имитировать любую форму объекта. Вместе с этим сплайновые объекты могут выступать в роли вспомогательных инструментов для описания геометрии тела. Рассмотрим простой пример использования техники сплайнового моделирования для создания модели консервного ножа (рис. 3.68). Конечная модель должна состоять из четырех элементов, каждый из которых создадим при помощи сплайнов.

Создание первого элемента
Для создания первого элемента переключитесь в окно проекции Тор (Сверху) и с помощью инструмента Line (Линия) несколькими щелчками мыши создайте кривую, показанную на рис. 3.69. Обратите внимание, что нужно создать замкнутый сплайн, то есть последняя вершина кривой должна совпасть с начальной. Для этого необходимо сделать последний щелчок мыши на первой вершине и в окне Spline (Сплайн) (рис. 3.70) утвердительно ответить на вопрос, нажав Да.

ПРИМЕЧАНИЕ

Напомним, что для создания объекта Line (Линия) необходимо перейти в категорию Shapes (Формы) на вкладку Create (Создание) командной панели и нажать соответствующую кнопку.

Результат, который вы при этом получите, будет далек от идеального.

В отличие от полученной, искомая кривая должна иметь различные типы излома в точках изгиба: на предполагаемых остриях излом должен быть линейным, а во всех других точках — плавным.

Чтобы исправить ситуацию, необходимо вручную установить тип излома в каждой точке.

Для этого выделите объект в окне проекции Тор (Сверху), после чего перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели.

Раскройте строку Line (Линия) в стеке модификаторов, щелкнув по значке плюса. Переключитесь в режим редактирования Vertex (Вершина) (рис. 3.71).

В окне проекции выделите одну или несколько вершин объекта, в которых вам необходимо изменить характер излома.

СОВЕТ

Для выделения нескольких вершин нажмите и удерживайте клавишу Ctrl.

Для изменения характера излома выделенных вершин щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции и в контекстном меню выберите требуемый тип излома, например, Smooth (Сглаженный) (рис. 3.72).

Тип излома Corner (Угол) должны иметь только те вершины, которые расположены на торцах консервного ножа, остальным вершинам нужно присвоить Smooth (Сглаженный) или Bezier Corner (Угол Безье) (рис. 3.73).

ВНИМАНИЕ

Для улучшения формы сплайна для некоторых вершин нужно будет не только изменить характер излома, но и переместить их.

Теперь необходимо выполнить операцию Extrude (Выдавливание). После использования одноименного модификатора будет создана трехмерная поверхность с сечением созданного сплайна.

Выделите объект в окне проекции, перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели, раскройте список Modifier List (Список модификаторов) и выберите в нем модификатор Extrude (Выдавливание).

В настройках модификатора укажите следующие значения параметров: Amount (Величина) — 4, 5, Segments (Количество сегментов) — 3. Установите переключатель Output (Результат) в положение Mesh (Поверхность).

Чтобы объект стал сплошным, в области Capping (Настройки замкнутой поверхности) установите флажки Cap Start (Замкнутая поверхность в начале) и Cap End (Замкнутая поверхность в конце). После этого объект примет вид, показанный на рис. 3.74.

Для создания второго элемента перейдите в окно проекции Left (Слева) и создайте еще один объект Line (Линия) формы, показанной на рис. 3.75. При необходимости измените характер излома вершин так, как описано выше. При моделировании объектов посредством трехмерных кривых часто возникает необходимость выровнять какую-нибудь точку сплайна. Делается это аналогично выравниванию трехмерных объектов. В нашем случае необходимо выровнять крайние вершины кривой по одной координате Y. Для этого сделайте следующее.

1. Перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели.

2. Раскройте список Line (Линия) в стеке модификаторов, щелкнув на значке «плюс».

3. Переключитесь в режим редактирования Vertex (Вершина).

4. В окне проекции выделите крайнюю вершину объекта.

5. Выполните команду Tools > Align (Инструменты > Выравнивание) или воспользуйтесь сочетанием клавиш Alt+A. При этом курсор изменит форму.

6. Щелкните в любом месте кривой.

7. На экране появится окно Align Selection (Выравнивание выделенных объектов), в котором необходимо указать, по какому принципу будет происходить выравнивание. Обратите внимание, что переключатель Current Object (Объект, который выравнивается) будет неактивен (рис. 3.76). Такую ситуацию можно объяснить тем, что вершина, которая в данном случае является выравниваемым объектом, — это условный объект, не имеющий геометрических размеров. Именно поэтому нельзя указать его параметры.

8. Установите флажок Y Position (Y-позиция).

9. Установите переключатель Target Object (Объект, относительно которого выравнивается) в положение Minimum (По минимальным координатам выбранных осей).

Нажмите кнопку ОК.

Теперь необходимо создать зеркальную копию созданного сплайна и совместить трехмерную кривую с ее копией. Для этого перейдите на вкладку Modify (Изменение) командной панели. Раскройте строку Line (Линия) в стеке модификаторов, щелкнув на значке плюса. Переключитесь в режим редактирования Spline (Сплайн) (рис. 3.77).

В свитке настроек Geometry (Геометрия) установите флажки Automatic Weldinq (Автоматически соединить) и Сору (Копировать). Выберите вариант Mirror Vertically (Отобразить вертикально) и нажмите кнопку Mirror (Зеркало) (рис. 3.78).

Вы получите зеркальную копию сплайна, которую нужно переместить таким образом, чтобы вершины двух объектов совпали (рис. 3.79). Из-за того, что установлен флажок Automate Welding (Автоматически соединить), вершины автоматически объединяются.

После выполнения этих действий получилась замкнутая кривая. Выйдите из режима редактирования Spline (Сплайн) и выделите весь объект. Выполните команду Edit > Clone (Правка > Клонировать).

В появившемся окне Clone Options (Параметры клонирования) выберите вариант клонирования Сору (Независимая копия объекта).

При этом клонированный объект будет обладать теми же параметрами, что и исходный.

Щелкните правой кнопкой мыши в окне проекции, выберите в контекстном меню команду Scale (Масштабирование) и увеличьте клонированный объект в плоскости XY (рис. 3.80).

Выровняйте полученный объект относительно исходного. Для этого в окне Align Selection (Выравнивание выделенных объектов) выберите следующие параметры.

1. Установите флажок Y Position (Y-позиция).

2. Установите переключатель Current Object (Объект, который выравнивается) в положение Center (По центру).

3. Установите переключатель Target Object (Объект, относительно которого выравнивается) в положение Center (По центру).

4. Нажмите кнопку Apply (Применить).

5. Установите переключатель Current Object (Объект, который выравнивается) в положение Pivot Point (Опорная точка).

6. Установите переключатель Target Object (Объект, относительно которого выравнивается) в положение Center (По центру).