3ds Max pro úplné začátečníky: Modelování zásuvky - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

20. června 2007, 00.00 | Chcete se blíže seznámit s programem 3ds Max? V našem tutoriálu vám přiblížíme základní nástroje daného programu a ukážeme vám jejich použití při tvorbě modelu zásuvky. Tutoriál je zaměřen na úplné začátečníky.

Asi každý, kdo se zajímal nebo se zajímá o 3D grafiku, už někdy slyšel název 3ds Max nebo 3d studio max. Je jím označen vysoce profesionální program pro tvorbu 3D grafiky, který byl použit při vytváření spousty velmi známých filmů a počítačových her. Je také velmi často používaný k různým architektonickým vizualizacím a také ve strojírenství. Jestliže právě s 3D grafikou začínáte, doporučuji si stáhnout trial verzi přímo ze stránek výrobce a program během 30 denní zkušební doby vyzkoušet. Při jeho prvotním testování lze využít náš tutoriál. Ten nevyžaduje žádné znalosti 3D modelování, s výjimkou základní orientace v 3D prostoru používaného daným programem. Ta však není až tak složitá. Jsou zde 3 osy, X, Y a Z. Osy X a Y jsou vodorovné, osa Z je svislá. Ve středu jsou vždy středy všech tří os, a tak se poloha objektů určuje v kladných nebo záporných číslech.

V tomto návodu si ukážeme základy programu, některá důležitá menu a také většinu základních nástrojů. Nakonec si ještě na jednoduché ukázce ukážeme základy modelování. Po spuštění programu bychom tedy měli vidět něco, jako je na následujícím obrázku. Některé části mohou být jinak, podle toho jakou verzi programu máte. V tomto návodu však budou probrány jen základy programu, a ty by měly být ve většině novějších verzí stejné.

Postupně si tedy ukážeme většinu základních prvků, které vidíme. V horní části obrazovky se nachází hlavní nabídka, kde najdeme různá další menu. Nyní si některá trochu probereme.

File - Najdeme zde různé základní nabídky, např. pro vytvoření nové scény (New), otevření scény (Open), uložení scény (Save) a nebo třeba resetování celého programu do standardního nastavení (Reset).

Edit - zde najdete funkce jako krok zpět (Undo), krok vpřed (Redo), smazání objektu (Delete), pohyb, otočení nebo změna velikosti objektu (Move, Rotate, Scale). Pro většinu těchto funkcí je však mnohem lepší naučit se klávesové zkratky, které jsou zobrazeny hned vedle funkcí, práce tak bude mnohem rychlejší.

Create - v tomto menu vytváříte různé objekty, od základních geometrických primitiv jako např. kvádr (Box), koule (Sphere), válec (Cylinder), až po světla (Lights) a kamery (Cameras). Všechny tyto objekty jsou také dostupné přes panel Create, o kterém si řekneme později.

Modifiers - menu, ve kterém aplikujete různé modifikátory, což jsou vlastně různé nástroje, kterými měníme vzhled objektu, např. prohnutí objektu (Bend), vyhlazení objektu (MeshSmooth) a nebo třeba zkroucení objektu (Twist).

Rendering - zde nastavujete Render, což je vypočtení celé scény, osvětlení, materiálů apod. Také zde můžete nastavit pokročilejší osvětlení scény a efekty. Samotné renderování scény spustíte stisknutím F9, pokud chcete něco nastavovat, stiskněte F10 (Rendering->Render).

Customize - toto menu slouží k úpravě chování programu. Můžete zde měnit vzhled programu, jednotky a další různá nastavení. Tady bych se zastavil u jednoho docela důležitého nastavení. Standardně je celá obrazovka rozdělena na 4 části, v každé části pohled z jiné strany (Top, Left, Front, Perspektive). Pokud však zvolíte v menu Customize->Viewport Configuration a zde nahoře vyberete Layout, můžete si rozvržení celé obrazovky vybrat sami. Pro někoho se tak možná zjednoduší orientace v celé scéně, někomu však vyhovuje standardní rozvržení.

Help - opět jako ve většině programů i zde najdete nějaké základní tutoriály k programu, které se vám mohou hodit. Základní menu už jsme tedy probrali a můžeme pokračovat dále s hlavní nástrojovou lištou.

Začněme tedy těmi nejzákladnějšími tlačítky.

Undo, Redo - krok zpět a krok vpřed. Jak už jsme si řekli na začátku, najdete tyto funkce i v Menu Edit, ale myslím si, že nejrychlejší je používat klávesové zkratky Ctrl+Z a Ctrl+Y.

Select Object - tímto nástrojem vybíráte objekt. Stisknutím levého tlačítka myši a tažením můžete vybrat více objektů.

Select by Name - nástroj, pomocí kterého vybíráte objekty podle názvu. Po kliknutí na jeho ikonu se otevře nové okno, kde můžete nastavit, podle čeho mají být objekty seřazeny (Sort) a také které objekty mají být zobrazeny. Kliknutím na objekt a poté na tlačítko Select objekt vyberete. Zde je však velmi důležité správně pojmenovávat objekty, protože později, při vytváření složitějších scén, se vám bude vybírání objektů tímto způsobem hodit, pokud nebudete objekty jasně a jednoduše pojmenovávat, ve scéně se vůbec nevyznáte.

Selection Region - tvar oblasti, kterou vybíráte objekty apod. Přidržením levého tlačítka na této ikoně vám vyjede nabídka s výběrem tvaru výběru, např. Rectangular Selection Region (výběr obdélníkového tvaru), Circular Selection Region (kruhový výběr) a nebo třeba Paint Selection Region (vybíráte objekty kreslením-pohyby myší).

Select and Move - tento nástroj slouží k vybrání a posouvání objektu. Pro vyzkoušení vložte do scény třeba krychli z menu Create->Standard Primitives->Box. Poté tažením myší krychli vytvořte. Klikneme na nástroj Select and Move a u krychle se nám objeví tři barevné osy (Transform Gizmo), krychli nemusíme vybírat, protože je automaticky po vytvoření vybrána. Tažením za názvy os posouváte krychli pouze po zvolené ose, tažením na čtverec mezi osami posouváte objekt po dvou osách.

Select and Rotate - nástroj k otáčení objektu. Je velmi podobný jako předchozí, avšak po jeho vybrání a kliknutí na objekt se nám místo šipek s jednotlivými osami zobrazí průhledná koule, kolem které jsou osy, po kterých můžeme objekt otáčet.

Select and Uniform Scale - nástroj pro změnu velikosti objektu. Po kliknutí se nám objeví něco jako jehlan, kde můžete změnit velikost objektu po jedné ose – tažením za její název – anebo po všech osách současně – tažením za střed. Přidržením levého tlačítka myši na ikoně nástroje máte na výběr z nástrojů Select and Uniform Scale, Select and Non-uniform Scale a Select and Squash. První dva jsou podobné, avšak u třetího při zmenšování po jedné ose se objekt zvětšuje po druhé apod., čímž má vlastně vždy stejný objem.

A nyní ještě pár dalších nástrojů.

Snaps Toggles - nástroje pro přichytávání kurzoru myši k mřížce, plochám a nebo třeba hranám objektu. Kliknutím na ikonu pravým tlačítkem myši se vám otevře okno s podrobnějším nastavením. Přidržením levého tlačítka na nástroji si můžete vybrat z režimů 2D, 2,5D a 3D.

Percent Snap Toggle - tímto nástrojem můžete měnit velikost objektu podle procent. Procenta se vám zobrazují dole pod viewporty.

Mirror - nástroj, který slouží k zrcadlení objektu. Po kliknutí se nám zobrazí okno, kde nastavujete, po jaké ose se má objekt zrcadlit a zda se má objekt jen zrcadlit, nebo se má vytvořit zrcadlová kopie.

Align - pomocí tohoto nástroje můžeme zarovnávat objekty. Pokud přidržíme levé tlačítko myši, máme na výběr z několika různých typů zarovnání.

Materiál Editor - zde vlastně vytváříme veškeré materiály, které poté aplikujeme na objekty ve scéně. Pro otevření okna Material Editoru je také mnohem rychlejší používat klávesovou zkratku „M“.

Základní nástroje již nyní máme probrány, a tak budeme pokračovat s příkazovým panelem (Command Panel), který je standardně umístěn v pravé části obrazovky.

Menu Create - toto je tedy stejné menu, jako jsme už probrali na začátku. Zde vytváříte veškeré objekty, světla, kamery apod.

Menu Modify - opět je také dostupný z hlavního menu. Zde vybíráte modifikátory, které poté použijete na objekty (kliknutím na šipku vedle nápisu Modifier List a vybráním modifikátoru). Také zde můžete upravovat parametry již vytvořeného objektu: velikost, název (pole nad nápisem Modifier List) nebo barvu ve viewportu.

Zbylá menu slouží většinou k nastavení animací, zobrazení apod.

A nyní ještě k jednotlivým viewportům, což jsou vlastně 4 základní úhly pohledu na scénu. Jde přitom o pohledy Top (pohled shora), Front (čelní pohled), Left (pohled zleva) a Perspective (perspektivní pohled, pohled v 3D prostoru). Kliknutím na název jednotlivého viewportu pravým tlačítkem myši můžete měnit zobrazení objektu ve viewportu a také úhel pohledu viewportu (Views). Je však jisté, že někdy určitě budete potřebovat daný viewport přiblížit, otočit, posunout apod. K tomu slouží 8 tlačítek v pravém dolním rohu obrazovky.

Jednotlivé tlačítka si tedy postupně projdeme.

Zoom - nástroj pro přibližování nebo oddalování, který použijete stisknutím a držením levého tlačítka myši a poté posouváním myši.

Zoom All - nástroj podobný jako předchozí, avšak zde oddalujete nebo přibližujete ve všech viewportech najednou.

Zoom Extents - po kliknutí na tento nástroj se vám upraví aktivovaný viewport tak, aby v něm byly vidět všechny objekty (například když máte ve scéně viewport nastavený tak, abyste viděli jeden objekt, a potřebujete vidět jak vypadá celá scéna).

Zoom Extents All - provede to samé jako předchozí nástroj, avšak ve všech viewportech.

Zoom Region - tažením myši vybíráte oblast, která má být přiblížena.

Pan View - nástroj známý z různých dalších programů. Slouží k posouvání v daném viewportu.

Arc Rotate - tímto nástrojem otáčíte pohled kolem scény. Přidržením levého tlačítka myši na jeho ikonce můžete ještě vybrat nástroje Arc Rotate Selected (k otáčení kolem vybraného objektu) a Arc Rotate SubObject (kolem vybraného subobjektu, což jsou vlastně různé části, ze kterých se objekty skládají).

Maximize Viewport Toggle - aktivovaný viewport zobrazí přes oblast všech viewportů. Druhým kliknutím se vrátí viewporty tak, jak byly původně.

A nyní si alespoň několik funkcí a nástrojů ukážeme na jednoduchém příkladu. Vytvoříme zásuvku přibližně takovou, jako je na obrázku, a poté na ni aplikujeme nějaký jednoduchý materiál.

První, co tedy uděláme, je vytvoření celého základu zásuvky. Ten tvoří krychle se zaoblenými hranami. V pohledu shora (Top) vytvoříme již zmíněnou krychli se zaoblenými hranami – ChamferBox, a to buď z příkazového panelu napravo, kde místo Standard Primitives vybereme Extended Primitives, Chamfer Box a tažením myši objekt vytváříme, a nebo přímo z menu Create v horní části obrazovky (opět Extended Primitives->ChamferBox). S rozměry si nedělejte starosti, protože je rovnou upravíme. S vybraným vytvořeným objektem se přepneme vpravo do panelu Modify (modrý oblouk) a upravíme parametry: Length (délka) - 300, Width (šířka) - 300, Height (výška) - 55, Fillet (zaoblení hran) - 6. Poté jsou zde počty segmentů, což je vlastně rozdělení jednotlivých ploch. Vyzkoušejte si pro pochopení pár hodnot a poté zvolte Fillet Segs (počet stran zaoblení) na 3. Zbylé počty segmentů nastavte na 1. Objekt je nyní moc velký, a tak jej v některých pohledech nevidíme celý. Proto použijeme nástroj Zoom Extents All, který se nachází mezi nástroji vpravo dole. Tím by se nám měly všechny viewporty oddálit. Poté se nástrojem pro přesun (Select and Move) přesuneme na střed, a to nejlépe vepsáním souřadnic 0,0,0 do polí pod viewporty. Dále budeme pokračovat další částí – podobným, ale o trochu menším ChamferBoxem v horním (Top) pohledu: Length - 250, Width - 250, Height - 15, Fillet - 3, počty segmentů stejně jako předtím - Fillet Segs - 3 a zbylé počty segmentů - 1. Objekt opět zarovnáme na střed a posuneme nahoru, jako je to na obrázku.

A nyní oba objekty spojíme do jednoho použitím Boolean, což je vlastně funkce, pomocí které můžeme provádět operace se dvěma objekty (spojení, odečtení, průnik). Vyberte tedy jeden z objektů a pak třeba v hlavním menu vyberte Create->Compound->Boolean. V části Operation vyberte volbu Union (spojení) a poté klikněte nahoře na tlačítko Pick Operand B a klikněte na druhý objekt. Tím by se nám měly oba objekty spojit v jeden. A teď bychom potřebovali objekt dole trochu rozšířit. Na objekt tedy aplikujeme modifikátor Edit Poly z menu Modify. Tento modifikátor slouží k úpravě jednotlivých subobjektů, což jsou např. hrany, vrcholy nebo plochy objektu. Pod volbou Selection klikneme na Vertex (tři červené tečky), což jsou vrcholy objektu. Vybereme všechny dolní vrcholy a poté je nástrojem Select and Uniform Scale a se zapnutým nástrojem Percent Snap Toggle (ikona magnetu s procenty) zvětšíme na 105 % (procenta se ukazují dole pod viewporty, procentové přírůstky nastavíte kliknutím pravým tlačítkem na nástroj a poté nastavením velikosti jednotlivých přírůstků v části Procent). Nyní potřebujeme vyříznout díru do tohoto objektu. Provedeme to opět použitím Boolean. Vytvoříme tedy válec (se zaoblenými hranami), který budeme od objektu odečítat. Takže v pohledu shora (Top) vytvoříme ChamferCylinder (Create->Extended Primitives->Chamfer Cylinder): Radius (poloměr) - 80, Height (výška) - 40, Fillet - 1, Height Segs - 1, Fillet Segs - 3, Sides (počet stran) - 60, Cap Segs (počet segmentů od středu) - 1. Opět pomocí nástroje Select and Move přesuneme na střed a pak jej posuneme nahoru, přibližně jako na obrázku.

Dále pomocí Boolean objekt odečteme od druhého. S vybraným válcem tedy klikneme na Boolean (Create->Compound->Boolean), z možností vybereme Subtraction (B-A), klikneme na Pick Operand B a klikneme na druhý objekt. Nyní bychom tedy měli mít do objektu vyříznutou díru a můžeme pokračovat dalšími dvěma děrami pro kolíky od zástrčky. V pohledu shora (Top) zase vytvoříme válec (Create->Standard Primitives->Cylinder): Radius - 10, Height - 25, Height a Cap Segments - 1, Sides - 50. S vybraným objektem klikneme na nástroj Select and Move, držíme klávesu Shift, posuneme objekt na stranu (po ose X), pustíme levé tlačítko myši, vybereme Copy (jako kopie) a klikneme na OK. Vybereme oba objekty (nejprve jeden a pak se stisknutou klávesou Ctrl druhý) a přesuneme je podle následujících obrázků.

Nyní vybereme jeden z válců a opět použijeme funkci Boolean (Create->Compound->Boolean), klikneme na Subtraction (B-A), Pick Operand B a vybereme zásuvku. Měla by se nám do ní opět vyříznout díra. Stejný postup použijeme i u druhého válce. Dále vytvoříme v pohledu shora Chamfer Cylinder (Create->Extended Primitives->Chamfer Cylinder): Radius - 8, Height - 50, Fillet - 7, Height Segs - 1, Fillet Segs - 2, Sides - 40, Cap Segs - 1. Nástrojem Select and Move přesuneme, jak je na obrázcích.

Ještě vytvoříme jeden Chamfer Cylinder s parametry: Radius - 8, Height - 8, Fillet - 2,5, Height Segs - 1, Fillet Segs - 4, Sides - 40 a Cap Segs - 1. Nástrojem Select and Move umístíme tak, jak je na obrazcích.

Tento válec nám bude tvořit šroubek, takže ještě budeme potřebovat pomocí kvádru (Box) vytvořit drážku. Vytvoříme tedy Box (Create->Standard Primitives->Box): Length - 20, Width - 2,5 , Height - 5, počty segmentů na 1. Box umístíme přibližně podle obrázku níže a poté vybereme opět funkci Boolean, zvolíme Subtraction (B-A), klikneme na Pick Operand B a vybereme Chamfer Cylinder, který je pod ním.

Modelování bychom tedy měli mít hotové, a pokud vše vypadá jako na následujícím obrázku, můžeme začít s materiály.

Materiály jsou samy o sobě velmi rozsáhlou a důležitou částí 3ds Max, z prostorových důvodů je zde ovšem bohužel nemohu nijak příliš podrobně rozebírat. Ve scéně budeme mít celkem 2 materiály, jeden bude plast a jeden lesklý kov. Začneme tedy prvním materiálem – plastem. Otevřeme tedy Material Editor (M) a hned u prvního materiálu nastavíme u položky Diffuse barvu na 210, 210, 210 (klikneme na obdélník s barvou a v novém okně hodnoty nastavíme u jednotlivých barev – Red, Green a Blue). Nyní nastavíme lesk materiálu, a to v části Specular Level - 40 a Glossiness - 20. Vybereme zásuvku a poté klikneme na tlačítko Assign Material to Selection (ikona modré koule a bílé krychle). Tím jsme aplikovali materiál na objekt. Další materiál bude lesklý kov. Klikneme na vedlejší slot s materiálem (jednotlivé koule zobrazují jednotlivé materiály), abychom vytvářeli nový materiál a neupravovali ten vytvořený. V části Shader Basic Parameters místo Blinn zvolíme Anisotropic (shadery slouží vlastně k vzhledu odlesků na materiálu, a tak vlastně vybíráme shader podle toho, jaký povrch chceme vytvořit). Diffuse Color změníme na 75, 75, 75 a Diffuse Level - 150. Dále nastavíme odlesky: Specular Level - 200, Glossiness - 25. Nakonec ještě v části Maps klikneme na tlačítko None vedle nápisu Reflection, dvojklikem zvolíme Raytrace (zrcadlo – v materiálu se bude odrážet jeho okolí). Klikneme ještě na černou šipku Go to Parent a vedle Reflection změníme hodnotu na 50. Pomocí tlačítka Assign Material to Selection aplikujeme na zbylé dva objekty. Poté nahoře v menu Rendering klikněte na Render a pak opět na tlačítko Render. A pokud jste postupovali správně, výsledek by měl vypadat nějak takto.

Doufám, že se vám návod líbil a že vám pomohl pochopit základy programu.