Modelujeme v Rhino - Pistole - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

7. července 2003, 00.00 | V dnešním tutoriálu si ukážeme některé funkce Rhina na jednoduchém a přesto docela pěkném modelu futuristické zbraně. Při její tvorbě použijeme například Surface From Curve Network nebo Surface Change Degree.

Hlavní použité příkazy:
Surface From Curve Network, Surface Change Degree, Blend, Curve - Duplicate Border, Array, Boolean Difference

V tomto tutoriálu se předpokládá znalost Rhina alespoň na základní úrovni (viz. tutoriál na Helmu nebo Vrhací nůž).
Nejprve nastíníme základní postup. Vytvoříme postupně hlavní masiv pistole, poté vymodelujeme hlaveň, závěr a rukojeť a nakonec zpracujeme ostatní "ozdoby", jako je muška, nebo pojistka spouště. Tím bude model hotov a my si budeme moci troufnout třeba i na Vesmírného mola.

Pokud se nám podaří všechny nástrahy úspěšně překonat, může naše pistole vypadat takto:

Masiv pistole:
K vytvoření základního tvaru budeme potřebovat nějakou předlohu, podle které bychom se mohli orientovat, nebo, lépe řečeno, podle které bychom pistoli obkreslili. Nemáme-li fotografii modelovaného předmětu, sáhneme po tužce a papíru a vytvoříme si klasickou cestou vzor, který dále zpracujeme (to platí pro téměř veškeré modelování). Pokud se vám samotným nechce nic kreslit, zde je vzorový obrázek, který jsem pro tyto účely spáchal.

Obrázek profilu pistole umístíme na pozadí některého z bočních oken (v tomto tutoriálu budu používat okno Right). S použitím Polyline (Curve - Line - Polyline) obkreslíme hlavní část pistole tak, jak je vidět na obrázku 3. Kvůli pozdějšímu vytváření hladké rukojeti bude masiv pistole v této části menší.

Nechceme samozřejmě, aby výsledek byl příliš hranatý, proto nyní zahladíme krizová místa. Pomocí nástroje Fillet (Curve - Fillet) zaoblíme rohy u úderníku a u spouště tak, aby výsledný obrys co nejlépe odpovídal předloze. Budeme proto muset použít funkci Fillet s různými hodnotami. Stejným způsobem zaoblíme všechny rohy, které by mohly být později vidět (viz. obr.4).

Použitím funkce se nám ale křivka rozdělí. Označíme proto všechny její části a spojíme je (Join). Výsledek po spojení je vidět na obrázku 5.

Obr. 5.: Upravení rohů (pro názornost jsou zapnuty kontrolní body)

Nyní nám ještě chybí vytvořit zvýšeninu v pravé horní části zbraně. Nakreslíme si tedy křivku (Polyline) s přesahem podle předlohy (viz. obr.6).

Nyní provedeme Split mezi oběma křivkami (zvýšenina Split obrys, obrys Split zvýšenina), čímž je rozřežeme a můžeme nyní smazat ty části, které nepotřebujeme (tyto části jsou označeny na obr. 7).

Obr. 7.: Části určeny pro smazání

Protože chceme, aby zvýšená část plynule navazovala na zbytek obrysu, použijeme opět funkci Fillet. Tentokrát ale s použitím menších hodnot, neboť se jedná o daleko kratší úseky, které chceme zahladit. Vznikne opět několik nových křivek. Označíme všechny části obrysu pistole a spojíme je v jeden celek. Nyní nadešla ta chvíle, abychom vytáhli křivku do prostoru. Označíme ji a provedeme příkaz Extrude s použitím parametru b (Both sides). Křivku vytáhneme do prostoru přibližně tak, jak je ukázáno na obrázku 8.

Označíme vzniklý objekt a použijeme funkci Cap Planar Holes (Solid - Cap Planar Holes). V tuto chvíli tedy máme masiv zbraně v základním tvaru. Provedeme na něm nyní ale několik úprav. Zaprvé, zahladíme obrysové hrany. Použijeme tedy funkci Solid - Fillet Edge a zvolíme boční hrany (viz. obr. 9). Hodnotu zahlazování nevolte ale příliš vysokou, pak by nebylo možné zahlazený povrch vytvořit.

Dále vytvoříme zaoblení na přední části hlavně. K tomuto účelu budeme potřebovat pomocný povrch, který snadno vytvoříme ve Front okně přibližně v polovině délky hlavně pomocí příkazu Surface - Corner Points. Tímto povrchem odřízneme nepotřebnou část zbraně (označíme pomocný povrch, použijeme funci Trim a klikneme na tu část povrchu, která má být odstraněna). Abychom mohli vytvořit hladký přechod, budeme si muset vytvořit některé pomocné křivky. Označme náš objekt a použijme funkci Curve - From Objects - Duplicate Border. Nyní bychom měli mít vytvořenu křivku znázorňující průřez (viz. obr. 10).

Zkopírujeme ji (Ctrl+C, Ctrl+V) a posuneme o kus dopředu na místo, kde budeme chtít, aby končil přechod do zaobleného tvaru hlavně. Nyní upravíme zkopírovaný průřez tak, aby odpovídal průřezu, který budeme v této části zbraně chtít. Zapneme Osnap - Near a vytvoříme kruh zadáním průměru (Curve - Circle - Diameter) ve Front okně tak, že první bod při tvorbě kruhu leží na svislé straně průřezu a druhý leží ve stejné výšce na opačné straně průřezu (stiskem klávesy Shift docílíte pohybu po rovnoběžkách se souřadnicemi). Kruh poté posuňte tak, aby se jeho dolní část nacházela o kousek výše, než spodní hrana průřezu (viz. obr. 11).

Nyní rozřízneme kruh průřezem a průřez kruhem, smažeme přebytečné křivky a zbylé spojíme v jeden celek (viz. obr. 12), čímž vznikne nová průřezová křivka.

K vytvoření hladkého přechodu použijeme funci Loft (Blend nám v této chvíli nepomůže). Pro zachování hladkosti povrchu použijeme fintu - vytvoříme zkopírováním průřezových křivek na každé straně dvě nové křivky a rozmístíme je do prostoru tak, jak znázorňuje obrázek 13.

Nyní všech 6 průřezových křivek označíme a použijeme na nich funci Loft. A hle - přechod je hotov. Nyní ještě dokončíme masiv zbraně. Vybereme průřezovou křivku na volném konci a použijeme Extrude. Označíme všechny tři povrchy (konec pistole, část s rukojetí a přechod mezi těmito dvěma povrchy) a spojíme je (Join). Na výsledný objekt ještě aplikujeme Cap Planar Holes. V této chvíli máme hotový masiv zbraně (viz. obr. 14). vyzkoušíme ještě, zda je všechno dobře utvořeno použitím Analyze - Edge Tools - Show Naked Edges. Pomocný povrch již nebudeme potřebovat, proto ho smažme.

Obr. 14.: Hotový masiv zbraně

Na řadu se nyní dostává tvorba lučíku pistole (oblouk kolem spuště). Obkreslíme si jej podle předlohy tak, aby byla křivka uzavřená (viz. obr. 15).

Křivku vytáhneme do prostoru po obou stranách (Extrude s parametrem b) a na výsledek aplikujeme Cap Planar Holes. Úplně stejným způsobem jako lučík vytvoříme spoušť pistole. Teď nastal čas na vytvoření závěru zbraně, který kompenzuje zpětný ráz při výstřelu. Vytvoříme si ve Front okně polovinu (kvůli symetrii) průřezu s využitím Polyline (viz. obr. 16).

Nyní zaoblíme rohy tohoto průřezu, spojíme křivky vzniklé použitím funkce Fillet, ozrcadlíme (Mirror) výsledek a spojíme obě křivky v jednu (viz. obr. 17).

Vybereme posledně zhotovenou křivku, vytáhneme ji do prostoru (tak aby na obou stranách dostatečně přečnívala masiv zbraně) a následnou aplikací Cap Planar Holes tak vytvoříme těleso s nenulovým objemem. V tuto chvíli je již dobře vidět, jak bude nakonec naše pistole vypadat. Pokud nejsme tedy spokojeni třeba s rozměry závěrové části, je právě nyní ta vhodná chvíle provést patřičné úpravy. Pokud jsme se vším spokojeni, pokračujme dále. Zkopírujeme závěr zbraně a odečteme jeho jednu instanci od masivu (označíme masiv, zvolíme Boolean Difference a klikneme na závěr). Situaci po těchto krocích demonstruje obrázek číslo 18.

Nyní přišel čas na to, vyvrtat hlaveň, abychom už mohli konečně začít ničit ty Vesmírné moly. Vytvoříme si válec odpovídající díře, kterou budeme chtít vytvořit, zkopírujeme jej (pro pozdější použití) a odečteme od závěru (opět použitím Boolean Difference). Dále si vytvoříme pomocné objekty, kterými dále ořízneme závěrovou část tak, aby odpovídala nakreslené předloze. K tomuto účelu nám poslouží dva kvádry - jeden pro zkrácení přední části a druhý, natočený, který odřízne konec závěru (viz. obr. 19). Odečtěme nyní tato pomocná tělesa od závěru.

Nástavec na hlavni:
Teď, když máme vytvořeno něco, co se alespoň podobá pistoli, pustíme se do vytváření částí, které vylepší vzhled díla. Prvním "upgradem" je věc umístěná na závěru zbraně, která posouvá design této pistole více k nástrojům smrti z akčních sci-fi filmů. Vytvoříme si opět průřez tímto objektem, který tvoří elipsa (viz. obr.20).

Extrudujeme ji a zalepíme díry stejným způsobem, jako již mnohokrát v tomto tutoriálu (Extrude a Cap Planar Holes). Objekt posuneme na své místo. Nyní vytvoříme plochy, kterými ořízneme vytvořený šišoidní válec. Za tímto účelem nekreslete v Right okně křivky, které budou objekt přesahovat (viz. obr. 21).

Nyní tyto křivky vytáhneme do prostoru. Opět tak, aby přesahovaly vytvořený šišatý válec. Označíme válec a použijeme funci Split. Jako ořezávací objekty vybereme obě nově vytvořené plochy. Smažeme přebývající materiál z válce a nyní z obou ořezávacích ploch stejným způsobem (tedy vyříznutím, tentokrát za použití zbytku válce) odstraníme přebytečný materiál (viz. obr. 22). Spojíme válec i obě ořezané plochy do jednoho objektu. S použitím Fillet Edge zahladíme ostré hrany na válci.

Nyní nám do sci-fi kousku zbývá už jen vyříznout vruby (podobné jako bývají na opakovacích brokovnicích) a vyvrtat díru pro kulku. Budeme tedy od válce odečítat vytvořené pomocné objekty. Nejdříve si je ale musíme vyrobit. Zkopírujeme dvakrát elipsu, která určovala průřez šišatého válce a obě nově vzniklé elipsy pomocí Scale zvětšíme tak, jak znázorňuje obrázek 23. Tedy první okopírovaná elipsa je jen o trochu větší než ta původní a druhá je o mnoho větší.

Nyní si z těchto elips vytvoříme zdeformovaný prstýnek. Jedna možnost je obě elipsy vytáhnout do prostoru a pak na vzniklém objektu použít Cap Planar Holes. Anebo to můžeme udělat jinak. Označíme obě elipsy a použijeme funkci Surface - Surface From Planar Curves. Vybereme povrch takto vzniklý a vytáhneme ho do prostoru pomocí Solid - Extrude Surface. Teď tedy máme vytvořený pomocný objekt. Posuneme jej v prostoru tak, aby měl s válcem nenulový průnik a aby situace po odečtení těles odpovídala náčrtku. Musíme si ještě vytvořit ale další pomocné objekty. Nebudeme totiž odečítat pouze jeden prstenec. Vytvoříme si tedy úsečku, která bude sloužit jako cesta pro funkci Tools - Array - Along Curve. Situace po použití Array s počtem 5 instancí a pomocné úsečky je znázorněna na obrázku 24.

Odečteme všech pět pomocných prstenců a válec určující díru v hlavni od šišatého válce a dostáváme hotový "sci-fi" nadstavec.

Rukojeť:
Protože dosavadní model nemá příliš ergonomicky vytvarovanou rukojeť (s takovou zbraní bychom se nemohli pouštět do náročných bojových operací), budeme s tím muset něco udělat. Rukojeť vytvoříme pomocí sítě vrstevnic a dalších pomocných křivek. Obkreslíme obrys rukojeti podle předlohy (viz. obr.26).

Vytvoříme si zmenšenou kopii křivky, abychom si vytvořili další průřez. To můžeme udělat dvěma způsoby, buď křivku normálně zkopírujeme a použijeme Scale v kombinaci s manuálním posouváním bodů, anebo na obrysovou křivku aplikujeme fukci Curve - Offset (viz. obr. 27) a pak doladíme nedostatky přesunutím některých bodů (některé možná budou muset být smazány).

Obdobným způsobem vytvoříme ještě jednu menší průřezovou křivku. Všechny tři rozmístíme do prostoru tak, aby odpovídaly vrstevnicím výsledného objektu. Rukojeť vytvoříme pomocí funkce Surface - From Curve Network. Bylo by možné použít i funkci Loft, ale ta se k tomuto účelu příliš nehodí. Abychom vytvořili dostatečnou sít křivek pro použití funkce, kterou chceme, musíme do scény přidat ještě další křivky, které kopírují povrch výsledného objektu kolmo k vrstevnicím. Zapněte si Osnap - Near a třeba v Perspective okně vytvořte celkem tři křivky (jednu svislou a dvě vodorovné v různých výškách) s použitím Curve - Interpolate Points tak, že body interpolující křivku leží na vrstevnicích. Situaci po tomto kroku vystihuje obrázek 28.

Nyní označíme všechny křivky definující rukojeť a použijeme již zmíněnou funkci Surface - From Curve Network. Získali jsme téměř polovinu objektu. Chybí nám (do celé poloviny) již jen vytvořit "čepičku". Až ji budeme mít, tak ozrcadlením a mírným zahlazením spojovací hrany vznikne konečná podoba rukojeti. Pusťme se tedy do "čepičky". Označíme křivku nejvíce na okraji a vytvoříme z ní povrch (použijeme Surface - From Planar Curves) - viz. obr. 29.

Protože je ale vzniklý povrch zcela plochý a my bychom požadovali mírné zaoblení, pustíme se do jeho úpravy. Označme tuto plochu a změňme počet jejích kontrolních bodů (Surface - Edit Tools - Change Degree) na 3 v obou směrech (U i V). Zapněme si nyní kontrolní body a přesuňme body nacházející se uprostřed trochu do prostoru, ale skutečně jen tak zlehýnka. Teď přišel čas na to, abychom spojili čepičku se zbytkem rukojeti. Spojení by však mělo být hladké, použijeme proto fintu s "rourou". Vytvoříme si pomocí Solid - Pipe rouru podél stejné křivky, díky níž jsme stvořili čepičku (viz. obr. 30).

Touto rourou odřízneme část povrchu od čepičky i od části rukojeti vzniklé pomocí sítě křivek. Smažeme tyto odřezky a také rouru. Použitím funkce Surface - Blend vytvoříme hladký přechod mezi oběma povrchy. Všechny tři části spojíme v jeden celek. V této chvíli tedy máme hotovou polovinu rukojeti. Druhá polovina vznikne ozrcadlením první (použijte Mirror). Spojením obou polovin by však vznikla nepříjemná hrana uprostřed. Musíme tedy opět sáhnout po fintě s rourou a vytvořit hladký přechod mezi objekty. Proveďte tedy stejnou posloupnost kroků jako v předchozím případě.

Spojíme ještě všechny části rukojeti v jeden celek a je to. Jsme hotovi. Chybí sice ještě takové drobnosti, jako je muška, nebo pojistka zbraně, ale to už v tomto tutoriálu řešit nebudeme. Bylo již demonstrováno dost funkcí na to, aby jsme byli schopni vytvořit sami potřebné drobnosti. Scéna by měla tedy vypadat nějak takto.

Tím je modelovací část hotová. Zbývá už jen provést závěrečný rendering. Doufám, že jste se v tomto tutoriálu naučili pár nových věcí a že se vám líbil.