Особенности моделирования с применением сглаживания MeshSmooth

На этом уроке мы рассмотрим некоторые особенности моделирования вообще и, в частности, моделирование с применением модификатора MeshSmooth. В первой части урока я расскажу немного теории работы с этим модификатором. Во второй (основной) части - теорию подкрепим практикой на примере создания дивана. В третей части - на диван наложим соответствующие материалы.
Немного теории…

Итак, что такое MeshSmooth? Если вы делали урок про моделирование шахматного коня, то вы, наверное, должны помнить, что это модификатор, который помогает сгладить низкополигональную, угловатую модель и превратить ее в красивую и сглаженную.

Все это работает примерно так. Берется низкополигональная моделька, для простоты я возьму кубик:

К нему применяться модификатор MeshSmooth и углы кубика сглаживаются:

Казалось бы, все просто, но тут есть несколько моментов, на которые я хотел бы обратить особое внимание. Для начала, алгоритм сглаживания адекватно работает только с четырехугольными полигонами. Нет, конечно, если вы ему подсунете какие-нибудь другие полигоны, он их обработает, но вот результат почти всегда будет плохим. Например, попробуем сгладить вот такой модифицированный кубик с большим полигоном наверху:

В результате получаем убогую, кривую сетку:

С неровной кромкой в верхней части:

К счастью (если вспомнить школьную геометрию и применить логику), любой многоугольный полигон можно распилить на несколько четырехугольных и, возможно, один треугольный.

Но с треугольниками алгоритм сглаживания работает так же плохо, и тут надо уже как-то перекраивать сетку с целью либо вообще избавиться от треугольников (что практически невозможно), либо передвинуть их туда, где они будут оказывать минимальный эффект при сглаживании. В любом случае следует придерживаться следующих правил:
никаких полигонов с более чем четырьмя углами, лучше уж один треугольник;
любыми путями минимизировать количество треугольных полигонов;
два треугольника имеющие общее ребро могут образовать четырехугольник.

Следующий момент - это сам принцип сглаживания. Дело в том, что не всегда требуется в как-то месте получить именно сглаженный угол, а наоборот острый. Рассмотрим, как работает сглаживание на таком примере:

Для удобства я выделил 2 группы ребер и пометил их цифрами 1 и 2. После применения сглаживания мы получим следующий результат (оранжевые ребра показывают прежнею геометрию):

Как вы можете заметить, изгиб около ребер группы 1 получился с большим радиусом, чем около группы 2. На крутизну изгиба влияет расположение соседних ребер: например, для группы 1 это ребра группы 3 и 4:

Таким образом, вы можете контролировать остроту изгиба: чем соседние ребра ближе, тем более острым получается угол (группа 5 и 6).

Теперь поговорим про альтернативные способы сглаживания сетки. Существует модификатор TurboSmooth, действует он так же как MeshSmooth, но на много быстрее и потребляет меньше памяти. Но за это следует расплачиваться очень бедным функционалом. Если вы моделируете с помощью Editable Poly, то у него есть встроенные средства по сглаживанию сетки, стоит только поставить галку Use NURMS Subdivison и настроить поле Iterations