3ds Max 2009. Секреты мастерства. Глава: «Использование модификатора Cloth (Ткань) для симуляции поведения тканей»
Отрывок из книги:
«3ds Max 2009. Секреты мастерства»
Верстак Владимир Антонович
Рассмотрим работу с модификатором Cloth (Ткань). В отличие от одноименного оператора модуля reactor этот модификатор в первую очередь призван облегчить создание и анимацию одежды моделируемых персонажей. Данный модификатор имеет достаточно широкие возможности, которые можно довольно долго описывать, я же хочу показать, как с помощью модификатора Cloth (Ткань) можно легко и просто создавать объекты, имитирующие поведение ткани. Мы опишем, как создать два объекта: скатерть и развевающийся флаг.
Для создания модели скатерти нам понадобится простая сцена, состоящая из двух объектов: столешницы и скатерти. Для построения первого объекта воспользуйтесь параметрическим объектом Box (Параллелепипед) (CreateStandard PrimitivesBox (Создать Простые примитивы Параллелепипед)). В качестве второго объекта будет использован объект формы Rectangle (Прямоугольник) (CreateShapesRectangle (Создание Формы Прямоугольник)). Создайте оба объекта в окне проекции Top (Сверху). Расположите прямоугольник относительно объекта столешницы сверху и центрируйте по осям X и Y (рис. 8.54).
Рисунок 8.54 — Взаимное расположение объектов в сцене
Для создания ткани можно также воспользоваться параметрическим объектом Plane (Плоскость) с достаточным количеством сегментов по длине и ширине (допустим, 50), однако применение сплайнов позволяет получить дополнительные возможности: создание объектов произвольной формы (например, скатерть с фигурными краями), внутренние швы и разрезы. Особенно это актуально при создании одежды.
На основе объекта Rectangle (Прямоугольник) необходимо создать поверхность. Самый легкий способ — преобразовать прямоугольник в полигональную поверхность. Однако при этом мы потеряем дополнительные возможности объекта формы. Лучшим выбором в данном случае будет использование модификатора Garment Maker (Моделирование одежды). Чтобы присвоить этот модификатор, выделите в одном из окон проекций прямоугольник и выполните команду главного меню ModifiersClothGarment Maker (Модификаторы Ткань Моделирование одежды). Обратите внимание, что два из четырех углов стали закругленными. Избавиться от этого можно, выполнив разбиение вершин этих углов, что приведет к созданию самостоятельных сплайнов на уровне подобъектов формы. Для этого перейдите в стеке модификаторов на нижний уровень (то есть выделите в стеке строку Rectangle (Прямоугольник)), щелкните на раскрывающемся списке Modifier List (Список модификаторов) и выберите из списка модификатор Edit Spline (Редактирование сплайна) (рис. 8.55).
Рисунок 8.55 — Положение модификатора Edit Spline (Редактирование сплайна) в стеке
Для редактирования прямоугольника перейдите в уровень подобъектов Vertex (Вершина), для чего щелкните в настройках модификатора Edit Spline (Редактирование сплайна) на кнопке Vertex (Вершина) в свитке Selection (Выделение) или нажмите горячую клавишу 1. Выделите все четыре вершины прямоугольника, перейдите к свитку Geometry (Геометрия) и щелкните на кнопке Break (Разбить). После этого выйдите из режима редактирования вершин, повторно щелкнув на кнопке Vertex (Вершина), и вернитесь к модификатору Garment Maker (Моделирование одежды).
Для продолжения работы необходимо обновить созданную модификатором поверхность и увеличить ее топологию. Для этого в свитке Main Parameters (Основ-ные параметры) настроек модификатора Garment Maker (Моделирование одежды) щелкните на кнопке Mesh It! (Рассчитать сетку) и увеличьте значение параметра Density (Плотность) до 2.
Увеличение количества треугольников, образующих поверхность объекта, позволит создать более естественное поведение ткани. Однако на компьютерах с низкой производительностью это может вызвать длительные расчеты динамики ткани и даже зависания. По данной причине на таких компьютерах лучше не задавать параметру Density (Плотность) значение больше 1.
В результате все углы станут ровными, а плотность сетки повысится, что позволит получить сглаженные складки поверхности ткани. На рис. 8.56, слева показан фрагмент прямоугольника с примененным модификатором Garment Maker (Моделирование одежды) до редактирования, а на рис. 8.56, справа — после.
Рисунок 8.56 — Фрагмент прямоугольника до редактирования (слева) и после него (справа)
Применим к прямоугольнику модификатор Cloth (Ткань), выполнив команду главного меню ModifiersClothCloth (Модификаторы Ткань Ткань). Для настройки поведения ткани выполните следующие действия.
- В свитке Object (Объект) настроек модификатора Cloth (Ткань) щелкните на кнопке Object Properties (Свойства объекта).
- В появившемся окне Object Properties (Свойства объекта) выберите из списка доступных объектов прямоугольник (объект с именем Rectangle01) и установите переключатель в положение Cloth (Ткань).
- В области Cloth Properties (Свойства ткани) из раскрывающегося списка Presets (Предустановки) выберите строку Default (Исходный) (рис. 8.57).
Читайте также: Что значит декатированная ткань
Все готово к расчетам динамики ткани. Чтобы запустить эти расчеты, необходимо в области Simulation (Моделирование) свитка Object (Объект) щелкнуть на кнопке Simulate (Моделирование) или на кнопке Simulate Local (Локальное моделирование) (если не планируете создавать анимацию поведения ткани во времени).
После запуска расчета динамики вы можете в любое время остановить его и выполнить дополнительную настройку свойств объектов, например изменить плотность сетки модификатора Garment Maker (Моделирование одежды). В этом случае необходимо вернуть ползунок таймера анимации на первый кадр (если вы не использовали локальные расчеты динамики) и щелкнуть на кнопке Erase Simulation (Очистить моделирование) в свитке Object (Объект).
Рисунок 8.59 — Результат расчетов модификатора Cloth (Ткань)
В папке Examples\Глава 08\Cloth, которую вы найдете на прилагаемом к книге DVD, находится файл table-cloth.max, который можно загрузить для просмотра и анализа выполненной анимации.
Рассмотрим еще один вариант использования модификатора Cloth (Ткань): создадим модель развевающегося флага. В этом нам поможет замечательная особенность данного модификатора, позволяющая взаимодействовать со стандартными объектами категории Force (Сила).
Как всегда, начнем с построения объектов. Для имитации флага нам понадобятся два объекта: Plane (Плоскость), имитирующий полотно флага, и Wind (Ветер), который будет удерживать флаг в горизонтальном положении (по умолчанию на объекты, к которым применен модификатор Cloth (Ткань), действует сила тяжести).
Для построения плоскости переключитесь в окно проекции Front (Спереди) и выполните команду главного меню CreateStandard PrimitivesPlane (Создание Простые примитивы Плоскость). В свитке Parameters (Параметры) построенного объекта установите желаемые размеры флага и увеличьте значения параметров Length Segs (Количество сегментов по длине) и Width Segs (Количество сегментов по ширине) до 20–25. Это позволит получить более естественную деформацию ткани.
Для построения объекта, имитирующего ветер, необходимо выполнить команду главного меню CreateSpaceWarpsForcesWind (Создание Пространственные деформации СилыВетер) и в окне проекции Top (Сверху) построить значок ветра, развернув его по направлению к флагу (рис. 8.60).
Рисунок 8.60 — Взаимное расположение плоскости и значка ветра
Назначьте плоскости модификатор ткани. Для этого в одном из окон проекций выделите плоскость и выполните команду главного меню Modifiers Cloth Cloth (Модификаторы Ткань Ткань). Настройте модификатор следующим образом.
- Перейдите на уровень редактирования подобъектов модификатора Cloth (Ткань), для чего щелкните на плюсике, расположенном слева от имени модификатора в стеке, и выделите строку Group (Группа).
- Выделите слева верхнюю и нижнюю боковые вершины и щелкните на кнопке Make Group (Создать группу) в свитке Group (Группа). В результате откроется окно Make Group (Создать группу), в котором необходимо указать имя группы. Таким образом мы создадим группу из двух то-чек, которые будут крепиться к древку флага и не будут участвовать в расчетах динамики.
- После создания группы щелкните на кнопке Drag (Помеха) в свитке Group (Группа). При этом созданная группа должна быть активной (рис. 8.61).
- Выйдите из режима редактирования подобъектов, для чего щелкните в стеке модификаторов на строке Cloth (Ткань).
- В свитке Object (Объект) щелкните на кнопке Cloth Forces (Силы, воздействующие на ткань).
Все предварительные настройки произведены, осталось только увеличить силу ветра и запустить выполнение расчетов динамики ткани. Для этого выделите в одном из окон проекций значок ветра и в свитке Parameters (Параметры) настроек данного объекта увеличьте значение параметра Strength (Мощность) до 5. Чтобы запустить расчет динамики, вернитесь к модификатору Cloth (Ткань) и в свитке Object (Объект) щелкните на кнопке Simulate (Моделирование). На рис. 8.63 представлен флаг, полученный с помощью модификатора Cloth (Ткань).
Рисунок 8.63 — Свойства ткани, настроенные для объекта Plane01
Мы рассмотрели только малую часть того, что можно сделать с помощью модификатора Cloth (Ткань). Симуляция реального поведения ткани требует более детальных настроек с большим количеством экспериментов. В качестве самостоятельного задания вы можете попробовать выполнить расчеты с другими видами ткани и даже составить и сохранить свои собственные настройки для их последующего применения.
Создание текстиля с помощью процедурных текстур
Здравствуйте. Меня зовут Ярков Дмитрий. Я живу в городе Екатеринбурге и работаю моделлером и визулизатором на проекте DO ROOM. Я использую 3ds Max и VRay и сегодня хочу познакомить вас с созданием материала вот такой зеленой ткани:
Читайте также: Ткань флис в краснодаре
При создании материала будем использовать только процедурные карты. В процессе урока, я хочу рассказать не только о способах построения такого материала, но и описать, как грамотный визер должен смотреть на объект и уметь вычленять закономерности из кажущегося хаоса.
Поскольку создание материала тесно связано с освещением и рендером, придется сначала построить студию либо интерьер и настроить рендер. Я не буду подробно на этом останавливаться, но про гамму обязан рассказать, поскольку результирующие цвета будут напрямую зависеть от выбранной гаммы.
Я использую гамму 2,2. В общих чертах, она позволяет легче настроить теневые участки за счет смещения градаций светлости влево по шкале «черное-белое». Чтобы ее включить, зайдите в меню Customize->Preferences, перейдите на вкладку Gamma and LUT и поставьте настройки, как здесь:
Отлично, подготовительные операции проведены. Теперь, прежде, чем открывать редактор материалов, следует внимательно рассмотреть картинку и определить, как именно материал наложен на объект. Итак, что мы видим? Основная масса ткани — темно-зеленая, даже ближе к голубой. На ней разбросаны вкрапления бледно-зеленых точек, которые и представляют наибольший интерес. Но точки разбросаны не в хаотичном порядке. Давайте попытаемся уловить закономерности в их расположении.
Во-первых, особо густые вкрапления точек идут вдоль краев объектов, особенно там, где поверхность вогнута и соприкасается с другой поверхностью (например, деревянными ножками). Точки там настолько близко расположены, что создают общую бледно-зеленую массу. По мере удаления от краев, плотность точек падает.
Во-вторых, на открытых и плоских участках поверхности точки тоже есть, но их плотность меньше и они гораздо бледнее.
Начнем создавать материал. Открываем редактор материалов и создаем материал VRayMtl. Щелкаем на слоте справа от Diffuse и добавляем в него карту VRayDirt.
Что делает эта карта — уже все, наверное, знают. Грубо говоря, она применяется для создания «грязи» в углах и по краям объекта, при этом реагирует на любые пересечения или просто близко расположенные объекты. Вот демонстрация ее использования:
Как видите, основной цвет объекта — серый, но в местах пересечения с другими объектами он меняется на красный. Во втором случае стоит галочка Invert Normals, поэтому все наоборот. Нам эта карта понадобится для уплотнения массива точек на краях объектов. Параметры поставьте, как на рисунке:
Radius — задает величину распространения «грязи» от краев объекта к его центру. 30 см не так уж много: большая часть этого расстояния скроется картой, которую мы наложим.
Subdivs — задает качество дирта. При низких значениях будет шуметь.
Задаем цвета Occluded Color и Unoccluded Color. Первый — это наши точки, он будет бледно-зелено-голубой. Второй — основная масса ткани, будет темно-зелено-голубая. Можно отрендерить.
Что мы видим? Карта VRayDirt послушно поменяла цвет объекта с краев. Но пока что все слишком ровно, и теперь мы должны наложить на нее карту, чтобы появилась желанная неоднородность.
Теперь пора снова взглянуть на фотографию. Мы видим, что существует как минимум два уровня масштаба неоднородности. Первый — это мелкие бледные точки, перемежающиеся с темной массой ткани. Второй — это более крупные темные пятна, словно бы стирающие любые точки на своем пути:
Двигаться следует от большего к меньшему. Начнем с больших темных пятен. Идем в слот Radius и кладем туда карту Mix. Это, я думаю, классическая всем известная карта, позволяющая смешивать два цвета/карты по черно-белой маске. Цвета оставляем по умолчанию (черный-белый). В качестве маски (слот Mix Amount) кладем процедурную карту Planet. Чем хороша эта карта: она содержит большое количество цветов (8), которые можно весьма разнообразно смешивать. Вообще, эта карта, исходя из названия, предназначена для имитации поверхности планет из космоса: в ней есть три цвета для воды и пять цветов для материков и островов. Минус в том, что на эти цвета нельзя положить карты. Но мы обойдемся без них. Настройки ставим как у меня здесь:
Поскольку текстура процедурная, настраивать UVWMap на объектах или делать развертку не нужно. Теперь возвращаемся к карте VRayDirt и снижаем процент влияния карты Mix до 97 (число справа от слота). Это позволит нам получить более четкую бледную полоску у границ объектов. Рендерим:
Вот, уже приятнее. Появилось хаотичное разделение на темные и белые пятна. Переходим к следующему уровню — мелким точкам, ради которых все и затеивалось. Кидаем во второй слот карту Stucco. Еще одна классическая процедурная карта, чередующая два цвета по особому алгоритму. Настройки ставим как у меня здесь:
Настроек немного, поэтому разобраться легко. В нашем случае важными являются Size (размер текстуры) и Threshold (соотношение темных и светлых пятен). Рендерим:
Читайте также: Ткань тик для чего применяют
Какие симпатичные точечки! Но почему их нет с внешних краев объекта (например, подушек)? С этим разберемся позже. На этом заканчиваем работу со слотом Radius и возвращаемся в корень VRayDirt. Теперь попробуем несколько разнообразить эти пятна, а то они слишком уж однородные. Кидаем в слот Occluded Color карту Smoke. Суть та же, что и у Stucco, просто немножко другой алгоритм. В оба слота кидаем еще по такой же карте. Вот настройки всех трех:
Как видите, карта большего размера включает в себя две карты меньшего размера, с разным уровнем яркости. Рендерим:
В целом стало чуть темнее, но это не беда — скоро исправим. Зато появилась дифференциация яркости, которую при желании можно усилить.
Давайте добавим белых пятен с внешних границ объектов. К счастью, это несложно. Возвращаемся на самый первый уровень материала, нажимаем правой кнопкой по VRayDirt и выбираем «Copy». Теперь переходим в этот VRayDirt, щелкаем правой кнопкой по единственному оставшемуся слоту Unocludded Color и жмем «Paste (Copy)»:
Настройки второго VRay Dirt оставляем такие же, только ставим дополнительную галочку Invert Normals. Это позволит добавить наших точек не только с внутренних, но и с внешних краев объекта. Рендерим:
Отлично! Количество точек возросло вдвое, а их суммарная яркость увеличилась. Теперь возвращаемся к описанию материала: «на открытых и плоских участках поверхности точки тоже есть, но их плотность меньше и они гораздо бледнее».
Ок, в нашем новом VRayDirt как раз для этого есть свободный слот Unocludded Color. Кидаем в него уже знакомую карту Mix с текстурой Planet. Параметр Continent Size меняем на 9,0 — пусть текстура будет в 4 раза больше предыдущей.
Первый цвет Mix делаем темно-зеленым, ну как основная ткань. Во второй слот кидаем Stucco, а в него — две Smoke с такими настройками:
Замечательно! У ярких массивов на фоне появились зеленые разводы. В целом, диффузная текстура выглядит теперь интересной и разнообразной. Вот как выглядит ее иерархия:
Одинаковыми цветами я выделил инстансные карты — две Mix и две Smoke. На этом с диффузной текстурой закончим.
Переходим в корень нашего материала. Не забудьте сохраниться — не дай бог, вылетит. Приступим к бампу. В принципе, ничего сложного в нем нет. Просто копируем нашу карту из слота Diffuse в слот Bump (методом Copy!) и делаем все встречающиеся цвета в нем черно-белыми (просто понижаем до нуля Saturation) — для большего контроля. Самые темные цвета (основная масса ткани) я сделал полностью черными, но это необязательно.
Возвращаемся в корень материала — теперь сделаем отражение. Не следует им пренебрегать — даже самый матовый материал отражает свет. Кирпич, бумага, ткань — любая поверхность. Вопрос только в силе отражения и его размытии. В нашем случае отражение очень размытое, да так, что собственно отражения и нет — остается только блик от источников света. Для таких случаев я применяю фейк. Идем во вкладку Options и отключаем параметр Trace Reflections. Теперь можно сколько угодно повышать силу отражения — его не будет, а вот блик останется:
Копируем нашу карту — на этот раз из бампа в рефлект. И тут нужно внимательно следить за цветами. Наше отражение зеленоватое, и оно должно быть контрастным. Первым делом отключите карту Unoccluded Color у последнего VRayDirt и поставьте вместо нее черный цвет — нам не нужно бликов на фоне. Осталось поменять только карты Smoke на Occluded Color обеих VRayDirt. Если вы еще не сделали их инстансными, сделайте сейчас: скопируйте Smoke с одного VrayDirt и вставьте в другой методом Paste (Instance). Теперь измените цвета карт на следующие:
Как видите, яркие зеленые цвета чередуются с полностью черными. В итоге получится контрастное отражение. Идем в корень материала и меняем параметр Refl. glossiness на 0.64 — сильно размытый блик. Финальный рендер!
Яркость пятен, попавших в зону блика, сильно увеличилась — хороший плюс к интересности материала! Материал ножек сделан по схожему принципу, останавливаться на нем не будем.
Итоговая иерархия материала:
В итоге получился достаточно сложный материал без единой растровой текстуры. Использование процедурных карт — большой плюс. Во-первых, это полная независимость от размера текстуры: процедурные карты не имеют пикселизации. Во-вторых, это отсутствие необходимости делать развертку. В-третьих, это очень гибкая система: можно в любой момент добавить более мелкие и более крупные детали на любом уровне детализации. Кроме того, наш материал очень легкий в изменении цвета. Достаточно лишь ввести новое значение Hue (Оттенок) в каждой ячейке — и новый цвет готов. Также можно контролировать цвета каждого уровня детализации. При желании, можно сделать их еще более неоднородными.
Результирующий материал можно скачать здесь.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом