Основы моделирования головы сплайнами (часть 1)

Основы моделирования головы сплайнами (часть 1). Пришло время поговорить о моделировании таких сложных объектов как органические, т.е о моделировании живых существ. Пожалуй это самое сложное и самое интересное из направлений в 3D. Умение создать свой собственный персонаж, вдохнуть в него жизнь путем анимации - не это ли одно из самых увлекательных занятий! У меня в планах создание персонажа и его анимация, а пока поговорим о моделировании головы при помощи сплайнов. Я с удовольствием возвращаюсь к теме Surface моделирования, как к одной из моих самых любимых тем. Прежде чем перейти к моделированию головы Вам придется обзавестись двумя фотографиями головы в фас и профиль (можно подходящие изображения найти в Интернете). На рис.1 представлены фотографии с которыми буду работать я. рис. 1 Обратите внимание на горизонтальные зеленые линии. На самом деле их не должно быть на изображении, просто я тем самым лишний раз хотел напомнить Вам о том, что оба вида должны соответствовать друг другу в плане размеров и пропорций (не лишним будет напомнить и то, что мы моделируем в трехмерном пространстве :-)). Размер изображений должен быть достаточно большой для того, чтобы хорошо читались детали (я использовал 1000х1100). После того, как все приготовили в программе редактирования растровых изображений, можно переходить к Максу. Практически любое моделирование такого рода начинается с виртуальной студии (если конечно у Вас нет огромного опыта моделирования) и для нашего случая подойдет самое примитивное перекрестие двух плоскостей (рис. 2). рис. 2 Если у Вас возникли проблемы с построением такого рода студии, то рекомендую обратиться к двум предыдущим урокам, освещающим эту тему: TOY DOG STORY и Виртуальная студия - начало всех начал!. Моделирование головы можно вести несколькими способами и ничего нового в этом плане я предложить не могу, просто попытаюсь как можно доступнее описать весь процесс моделирования. Подход к моделированию будет достаточно простым: вначале построим все необходимые нам сплайны во фронтальном виде, а затем скорректируем их положение на виде слева. Что ж, приступим непосредственно к моделированию. Во-первых, т.к. мы имеем дело с симметричной моделью, то достаточно построить только одну ее половину. Во-вторых, можно строить отдельные части головы и затем соединить их в единое целое. Но я предпочитаю отдельно строить только ухо и волосы (если они делаются геометрией). Начнем с построения контура глаза (хотя на самом деле можно начинать построение с любой части). Для удобства моделирования установите в настройках Creation Method объекта Spline построение сглаженных вершин при создании сплайна ( рис.3). рис. 3 А для того, чтобы все время видеть построенные вершины во вкладке Display установите флажок рядом с Vertex Ticks (то же можно сделать и в окне свойств объекта) (рис.4). рис. 4 На фронтальном виде строим сплайн, который повторяет форму глаза (рис. 5). рис. 5 Кстати, в настоящем уроке я не ставлю перед собой задачу сделать модель похожую на изображение на фото - на данном этапе значительно важнее научиться правильно моделировать, поэтому не пытайтесь искать сходства в модели, а просто постарайтесь довести работу до конца, что само по себе нелегко и проследить чтобы общие формы соответствовали действительности. Далее будем строить новые сплайны вокруг уже существующего, но для этого сделаем еще несколько настроек: для того, чтобы новый сплайн принадлежал одной форме надо убрать галочку с чекбокса Start New Shape, а чтобы удобнее было вести построения выставим привязку для вершин (рис. 6). рис. 6 После этого можно построить еще один сплайн вокруг уже готового. Для этого достаточно с шифтом сделать Scale и немного скорректировать вершины либо просто построить их обычным способом (рис. 7). рис. 7 Не забывайте о том, что для построения Surface поверхности предпочтительнее использовать по 4 вершины, поэтому старайтесь их строить осознанно и в тех местах, которые обеспечивают именно такое построение. Далее строим еще один сплайн вокруг глаза, но уже от середины переносицы и по линии брови до окончания глазной впадины и обратно (рис. 8). рис. 8 Сейчас соединим построенные вершины поперечными сплайнами (рис. 9). Вот тут-то и пригодится установленная нами привязка к вершинам. рис. 9 Продолжаем строить сплайны. На сей раз спустимся немного вниз и построим горизонтальный сплайн проходящий по верхней части крыльев носа до середины уха и сплайн по лобной кости вокруг глаза до пересечения с нижним сплайном. Не забывайте при этом выдерживать соответствующее уже построенным количество вершин (рис. 10). рис. 10 Соединим вершины вновь построенного сплайна с вершинами уже существовавшими (рис. 11). рис. 11 Построим еще два сплайна в районе лобной кости. Т.к. в этом месте геометрия не имеет резких изменений, то и количество вершин можно сократить до 4 и 3-х (рис. 12). рис. 12 Сейчас построим сплайн по контуру верхней части головы и соединим его с уже существующими (рис. 13). рис. 13 Продолжаем строить сплайны в нижней части лица. Старайтесь чтобы Ваши сплайны проходили по характерным линиям, образованным основанием и крыльями носа, а так же губами и разрезом рта (рис.14). рис. 14 Достраиваем еще несколько сплайнов (рис.15). рис. 15 До сих пор мы строили сплайны опираясь лишь на их местоположение в пространстве, сейчас же пришло время скорректировать их с точки зрения продолжительности и формы. Обратите внимание на то, как сплайн в верхней части головы (у Вас это может быть в другом месте) описывает форму (рис. 16). рис. 16 Правильнее будет, если сплайны будут четко разделяться на горизонтальные и вертикальные, проходя через все лицо. Для этого при помощи команды Break (на уровне вершин) нужно разорвать сплайны там, где по нашему мнению должен заканчиваться сплайн (отмечено на рис. 16). Далее нужно выделить те сплайны, которые подлежат объединению. После этого жмем Ctrl+I (что инвертирует Ваше выделение) и на кнопку Hide в Editable Spline. В результате этих нехитрых операций у Вас останутся только сплайны, описывающие контур лица (рис. 17) рис. 17 Здесь выделяем вершины в местах соединения отдельных сплайнов и свариваем их при помощи команды Weld. В результате мы получим один непрерывный сплайн. Сейчас открываем ранее спрятанные сплайны и повторяем то же самое с другими сплайнами. На рис. 18 показаны как должны выглядеть некоторые из построенных и отредактированных сплайнов. рис. 18 После того, как будут выверены все сплайны можно переходить к их позиционированию в пространстве. Для того, чтобы было удобнее работать с вершинами в трехмерном пространстве нам придется сделать небольшие настройки. Во-первых, нужно выставить локальную систему координат и выбрать перемещение по оси Z. Во-вторых, установить Area Selection для вершин, что поможет выбирать сразу две вершины в местах пересечения сплайнов (рис.19). рис. 19 Теперь, контролируя себя сразу в 4 вьюпортах, можно передвигать вершины по оси Z в направлении линии профиля (на виде слева). Передвигаться будут все вершины, кроме тех, которые расположены на вертикальном сплайне, очерчивающем контур головы на фронтальном виде. На рис. 20 показано начало данного процесса. рис. 20 На данном этапе не стоит пытаться точно поставить вершины в нужное положение, для этого немного позже сделаем соответствующие уточнения. А пока что продолжим... (рис. 21). рис. 21 Продолжим наращивание сплайнов. На сей раз обратимся к виду сбоку и достроим сплайны на затылочной части головы. Здесь не требуется построения большого количества вершин - достаточно будет 2-3 дополнительных вершины на сплайн (рис.22). рис. 22 Продолжим построение, соединив вновь построенные точки, вертикальными сплайнами (рис. 23). рис. 23 Далее нужно скорректировать положение этих точек в пространстве и соединить "разорванные" сплайны так, как мы уже делали в случае с лицевой частью головы (рис. 24). рис. 24 Пришло время посмотреть на то, что у нас получилось на данном этапе. Для этого сделаем инстанс копию уже сделанных сплайнов и применим к ним модификатор Surface (рис. 25). рис. 25 Сейчас у нас есть два объекта: поверхность и сплайны с вершинами, положение которых можно редактировать. Кроме того, я сделал еще зеркальную копию поверхности для того, что бы видеть все изменения вцелом (рис. 26). рис. 26 После того, как откорректируете положение вершин в пространстве можно переходить к построению отверстия в носу. Для этого нужно добавить в нижнюю часть носа сплайны, как показано на рис. 27. Причем внутренний сплайн, образующий отверстие, копируем вверх, внутрь носа, для того, чтобы в последствии создать верхнюю часть отверстия. рис. 27 Далее соединяем все точки при помощи дополнительных сплайнов. В нижней части носа, при помощи Refine создаем две дополнительные вершины внутри носа и так же соединяем их сплайнами (рис. 28). рис. 28 Подкорректируем немного форму, передвигая в пространстве точки, образующие нос. Не забывайте корректировать форму головы и отдельных деталей во всех вьюпортах. (рис. 29). рис. 29 Пришло время приступить к завершающей и, пожалуй, самой сложной части моделирования - моделированию уха. Строить его сложно только по одной простой причине - в этой относительно небольшой детали сосредоточено много сплайнов и без соответствующего опыта моделирования трудно в них разобраться. Поэтому не лишним будет напомнить контролировать весь процесс во всех окнах программы. На начальном этапе для построения уха нам лучше спрятать построенную ранее геометрию: Display > Hide. После этого на виде справа строим сплайн для уха (рис. 30). рис. 30 Размер произвольный - мы потом смасштабируем так, как нам будет нужно. Добавляем внутрь еще один сплайн и сдвинув его немного относительно первого (на фронтальном виде) соединяем с первым (рис. 31). рис. 31 Снова строим сплайн, но уже не замкнутый, а от точек, лежащих на внутреннем сплайне. И снова соединяем с ранее построенным отрезками и позиционируем его в пространстве (рис. 32). рис. 32 Копируем последний сплайн, немного сдвинув его вправо на виде сверху и снова соединяем отрезками с предыдущим (рис. 33). рис. 33 По тому же принципу строим еще один сплайн (можно при помощи копирования с масштабированием). И конечно же соединяем вершины отрезками (рис. 34). рис. 34 Ну и, наконец, последний сплайн внутри уха. Можно сделать референс копию объекта (как это мы уже делали для головы) и применить модификатор Surface (рис. 35). рис. 35 После того, как соединяться все вершины, должно получиться нечто похожее на рис. 36. рис. 36 Далее нужно скорректировать положение вершин. При необходимости перевести вершины в Bezier Corner для того, чтобы при помощи ручек Безье было удобнее изменять форму сплайна. В общем, не пытайтесь достичь полного соответствия форме уха - главное чтобы Вы смогли передать общую форму (рис. 37). рис. 37 Пришло время приаттачить ухо к голове. Откройте модель головы и сопоставьте ухо с ее размером (при необходимости смасштабируйте до нужного размера) (рис. 38). рис. 38 После того, как ухо встало на свое место, можно приаттачить его к голове. Но прежде выделите сплайны головы (рис. 39) и удалите их. Это позволит создать отверстие, в которое и встанет ухо. рис. 39 После того как приаттачите ухо, где возможно нужно объединить вершины, а где такой возможности нет, добавьте сплайны. Не забывайте контролировать работу во всех вьюпортах (рис. 40). рис. 40 Ну и, наконец, когда все сделано и ухо встало на свое место, сделайте копию сплайновой головы (Mirror) и приаттачте к уже существующей, после чего можно применить модификатор Surface (рис. 41). рис. 41 Вот и все, что я хотел рассказать в этом уроке. Конечно многое будет непонятно начинающим, но этот урок рассчитан на людей с определенными знаниями программы. Кроме того, это только основы такого рода моделирования, для построения качественной модели понадобится большая детализация (что в свою очередь усложнит работу с моделью). Возможно при наличии свободного времени я напишу ряд уроков, подробно описывающих процесс моделирования отдельных частей лица, тогда на их основе можно будет сделать детализированную модель.

Похожие:

	Конспект урока технологии в 6 классе Тема: основы конструирования... Цель: изучить с учащимися элементы и последовательность конструирования и моделирования изделий		Реферат №1 На тему: «История развития экономико-математического моделирования» Однако методология моделирования долгое время развивалась независимо отдельными науками. Отсутствовала единая система понятий, единая...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Основные приемы моделирования», таблица «Правила моделирования», схема «Приемы моделирования», шаблоны основ переда плечевого изделия,...		Овместное использование функционального и имитационного моделирования... Ого моделирования, обеспечивающая повышение результативности разработки различных этапов жизненного цикла сложной технической системы....
	Инновационные парадигмы и технологии имитационного моделирования... В докладе рассматриваются методологические, инструментальные, практические аспекты применения имитационного моделирования, его инновационных...		Разработка и исследование интегрированных алгоритмов размещения элементов... Специальности: 05. 13. 12 – Системы автоматизации проектирования, 05. 13. 17 – Теоретические основы информатики
	Учебно-методический комплекс дисциплины «Методы математического моделирования» Контрольный экземпляр находится на кафедре информатики, математического и компьютерного моделирования шен двфу		Основы логики – 11 часов. Глава Технология использования и разработки... Данная рабочая программа курсов «История России» и «Всеобщая история» предназначена для учащихся 10 класса средней общеобразовательной...
	Национальное Общество Имитационного Моделирования Санкт-Петербургский... Современные среды визуального моделирования являются базисом таких технологий и используются в научных исследованиях, промышленном...		«Методологические подходы в эстетической стоматологии» Теоретическая часть. Знакомство с рабочим местом студента. Определение методологического подхода к эстетической стоматологии. Понятие...
	Учебно-методический комплекс дисциплины гсэ. В 2 «Основы финансового менеджмента» Автор программы: старший преподаватель кафедры Математического моделирования и математических методов в экономике Давыдова А. Е		Сплайновое моделирование Если нет очень сложным, поэтому начинающим пользователям обязательно рекомендую попрактиковаться в создании простых сплайнов. В части...
	Повышение эффективности теплонасосных установок на основе численного и физического моделирования ...		Научные основы комплексной автоматизации и моделирования характеристик... Специальность 05. 13. 16 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)
	Вопросы к экзамену по дисциплине «Основы конструирования и моделирования костюма» Расчет и построение базовой конструкции плечевой одежды (спинка, перед). Построение базисной сетки		Рабочая программа опд. Ф. 8 Основы компьютерного проектирования и... Оксо 210303) – Бытовая радиоэлектронная аппаратура 200700 (оксо 210302)- радиотехника