Kytara, akustická a trochu jinak (7) - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

21. ledna 2010, 00.00 | Mohlo by se zdát, že detaily těla kytary jsou dokončené, ale není tomu tak. Musíme mít přeci možnost kytaru uchytit na popruh, a tak začneme právě těmito drobnými objekty. A pak již opravdu přesuneme svou pozornost na koníka a upnutí strun na hlavě krku.

Nejdříve ale šroub. Respektive jeho hlava. V rámci dolaďování objektu budeme potřebovat na modelu vytvořit několik šroubů s křížovou hlavou, a tak by asi nebylo od věci, pokud bychom si tento objekt připravili samostatně, pak jej jen duplikovali a upravovali jeho velikost. Možná by nebylo od věci si tento objekt připravit v úplně nové scéně, ve které se nám nic nebude plést, a pak jej budeme jen kopírovat do naší scény finální a do požadované struktury...

Začneme tím, že si vytvoříme nový objekt primitiva Koule. Ve Správci nastavení mu změníme typ na hexahedron, což je typ koule tvořený jen a pouze čtyřúhelníky. Upravíme si segmentaci koule na 16 segmentů, v rámci potřebných detailů je to segmentace dostačující.

Objekt si můžeme rovnou převést na polygony a aktivujeme si režim editace hran, výběrový nástroj Výběr > Prstenec z hran. Vybereme si střední prstenec objektu. Tento prstenec pomocí příkazu Struktura > Vyjmout hrany rozdělíme na dva prstence (segmentace 1, volba pro N-úhelníky bude vypnutá).

Přepneme se do bočního (zprava) a nebo čelního pohledu. Aktivujeme si nástroj výběru do obdélníku a ve Správci nastavení vypneme volbu „Označovat pouze viditelné“. Po provedené akci ji opět zapneme, abychom na to náhodou nezapomněli...

Vybereme všechny spodní body objektu a ty nekompromisně smažeme (del/backspace).

Přepneme se do režimu editace objektu k modelování a aktivujeme si nástroj pro úpravu velikosti (zkratka je T). Upravíme velikost objektu ve směru osy –Y.

Přepneme se do režimu polygonů a také do perspektivního pohledu. Vybereme si kříž polygonů, ze kterých vytvoříme prohlubeň pro bit šroubováku. Ano, ještě bychom to mohli trochu promodelovat, ale to není podle mého názoru nezbytné, tedy, kupředu.

Na vybrané polygony aplikujeme příkaz Funkce > Rozpojit. Touto funkcí se polygony, prozatím pevně napojené na své sousedy od těchto sousedů oddělí. Volbu Zachovat skupiny ponecháme samozřejmě aktivní a příkaz potvrdíme.

Aktivujeme si nástroj Struktura > Zrcadlit a v tomto nástroji, tedy ve Správci nastavení, zadáme volbu systému na lokální a nebo globální (opět, objektem jsme nehýbali, a tak to není v tomto případě podstatné) a rovinu zrcadlení na XZ. Co je opravdu nezbytné, je vypnout volbu Duplikovat body! Díky tomu se náš výběr převrátí, nikoliv zrcadlí. Klikneme na jeden ze spodních rohů výběru a provedeme příkaz.   

Ujistíme se, že nemáme vybrán žádný příkaz a provedeme Funkce > Optimalizovat s výchozím nastavením. Následně provedeme další z optimalizačních příkazů Funkce > Zarovnat normály.

Stále v perspektivě si vybereme „vrcholový“, tedy vlastně nejspodnější polygon vlysu pro bit šroubováku. Aktivujeme si příkaz Struktura > Posun ve směru normály a posuneme tímto příkazem polygon do jeho finální „spodní“ polohy.

Přepneme se do režimu editace hran a vybereme si postupné hrany za sebou v jednom směru jdoucí přes vrchol prohlubně. Páry hrany vždy „svaříme“ pomocí příkazu Struktura > Sešít do hrany, která je ve vrcholu. To samé pak provedeme i z druhé strany.

Aktivujeme si příkaz Struktura > Přemostit a v režimu hran vždy mezi sebou tahem „propojíme“ přemostěním dvě proti sobě ležící hrany. Tím zaklopíme mezery mezi prohlubní a hlavou šroubu.

Vybereme si spodní polygon a ten mírně zmenšíme.

Podíváme se na model odspodu a můžeme (i když to není úplně nezbytné, ale pomůže to v případě, že bychom chtěli ještě dolní smyčku zkosit), objekt odspodu uzavřít pomocí příkazu Uzavřít otvor.

Vskutku poslední, co bychom měli, je zajistit, abychom přerušili na náběhu vlysu pro bit vyhlazení Phong. Pro tuto operaci se přepneme do režimu editace hran a vybereme si inkriminované hrany. Na tyto hrany použijeme příkaz Funkce > Odstranit Phongovo stínování. Tím budeme mít jistotu, že Phong na těchto hranách nebude probíhat.

Poznámka: na uvedeném příkladu se vizuálně změna neprojevila, protože úhly normál polygonů, mezi kterými uvedené hrany ležely, svíraly úhel vyšší, než úhel limitní, který byl ve funkci Phong nastaven. Pokud by ale byl tento úhel menší, pak by vizuální vliv byl nezanedbatelný.

Můžeme si náš objekt zkopírovat a vložit do naší scény, jsme s ním hotovi. Tak jak je nám bude opravdu stačit.

Přejděme tedy k další úloze. Vytvoříme si ukotvení popruhu kytary. A můžeme pro to použít minimálně dvě cesty, buďto vyjdeme z primitiva, může to být válec a nebo kužel, a nebo vyjdeme z křivky. Jelikož jsme zatím křivky mimo úvodního tvaru používali po málu, použijeme tuto cestu. Nejdříve ale jak má výsledný tvar vypadat, abychom věděli, do čeho se vlastně pouštíme.

Přepneme se do bočního a nebo čelního pohledu a na moment si skryjeme všechny součásti kytary, které jsme si zatím vytvořili. To jen aby se nám v práci nepletly.

Aktivujeme si objekt Objekty > Vytvořit křivku > Lomená a vytvoříme jednoduchou křivku tvaru (bez zkosení) profilu ukotvení.

Jaký je pravděpodobně nejlepší postup? V prvé řadě je dobré pamatovat na to, že objekt Rotace NURBS, který použijeme, rotuje křivku okolo osy Y. Tedy proto je vhodné pracovat v čelním a nebo bočním pohledu. Za další je skutečností, že úvodní poloha tohoto objektu je 0, 0, 0 (po vytvoření, pokud nemáme program nastaven jinak). Pak je tedy výhodné, aby tuto skutečnost reflektovala také námi vytvářená křivka. Aby první a poslední bod byl v ose rotace (X=0, Z=0) a také, aby první bod byl v budoucích osách, tedy 0, 0, 0. Bude se nám tak s objektem dobře pracovat, až jej budeme umisťovat na povrch objektu.

Klikáním tedy vytvoříme jednoduchý tvar křivky (případně si skryjeme zkratkou Alt + D osy) a následně si pomocí výběru budeme upravovat souřadnice bodů. Pokud například chceme nastavit první bod na 0, 0, 0, pak jej jednoduše vybereme a ve Správci nastavení zadáme hodnotu. Pokud ale chceme nastavit první dva body tak, aby ležely ve výšce Y=0, pak je nejdříve vybereme a zadáme jim velikost ve směru osy Y, ve Správci souřadnic, 0 a pozici Y také 0. Tímto způsobem si zadáme polohy všech bodů tak, jako je na obrázku.

Když jsme v režimu křivek, využijeme jejich příkazů. Vybereme si všechny hraniční body vyjma předposledního bodu (kde to je zbytečné, protože tento detail bude krýt hlava šroubu) a na tyto body aplikujeme příkaz Struktura > Upravit křivku > Srazit. Ve Správci nastavení se ujistíme, že je aktivní volba Lineárně a interaktivně vytvoříme zkosení.

Aktivujeme si nástroj Posun (zkratka E) a se stisknutou klávesou Ctrl vytvoříme na křivce body, které ve finálním objektu doladí průběh vyhlazení Phong.

Vytvoříme si nový objekt Rotace NURBS a křivku vložíme pod tento objekt. Automaticky nám vznikne nový rotační objekt, ukotvení popruhu.

Necháme objekt jak je a vytvoříme si nový objekt Objekty > Osy, který si můžeme rovnou přejmenovat na „Kotva“.

Pod tento objekt si vložíme také kopii hlavy našeho šroubku, kterou jsme si vytvořili před chvilinkou a v režimu Model upravíme velikost a polohu tak, aby hlava odpovídala vytvořené ploše, ve které je šroub umístěn.

Můžeme si objekt umístit do středu výšky a osy těla kytary. Samozřejmě podle potřeby upravíme velikost objektu.

Pomocí příkazu Objekty > Modelování > Instance si vytvoříme instanci právě dokončeného modelu a tu umístíme na kořen krku, kde předpokládám by mohla být umístěná druhá kotva. Přiznávám ale, že v tomto případě si nejsem jist.

Když jsme byli u těla kytary, uvědomil jsem si, že jsem zde pozapomněl jednu drobnost. A to, že boky těla jsou vlastně lepené ze dvou pásů. Ty se přesně v ose stýkají a toto místo bylo v originálním modelu označeno bílým decentním proužkem. Měli bychom tedy zde připravit vhodnou segmentaci, abychom tento proužek mohli také vytvořit. To ale bude velmi snadné. Vybereme si tělo kytary, příslušnou smyčku hran v ose symetrie (Výběr > Výběr cestou > jednoduchá smyčka z hran) a tuto smyčku zkosíme pomocí Struktura > Zkosení s aktivní volbou tvorby N-úhelníkových polygonů a hodnotou segmentace 0.

Svou pozornost přeneseme ke konci krku kytary. Zde vytvoříme další objekt, doufám, že jej správně pojmenuji, koníka. Abychom měli představu čeho chci dosáhnout, uvádím opět nejdříve obrázek.

Jak začneme v tomto případě? Nejlépe asi objektem primitiva Polygon, jak jinak. Asi jsme si již zvykli. Toto primitivum umístíme do finální polohy a upravíme velikost tak, aby odpovídala vyvýšené polovině koníka. Segmentaci necháme na úvodní hodnotě, není zatím potřeba ji upravovat. Objekt, pokud jej mám připravený, převedeme na polygony.

Přepneme se do režimu editace hran a vybereme si obě dlouhé hrany. Na tyto hrany aplikujeme nástroj Struktura > Vyjmout hrany a pomocí tahu doprava zvýšíme počet řezů na 6, načež pomocí klávesy Shift (stále budeme držet levé tlačítko myši) rozšíříme velikost těchto řezů tak, aby odpovídala pozici strun na tomto objektu.

Pro další práci opět využijeme funkci měkkého výběru. Pomocí této funkce si vytáhneme polygony do polohy, na které budou ležet struny (tedy pak vytáhneme již jen „stínky“, které jsou mezi těmito strunami) a pak směrem dolů vytvoříme těleso objektu. Vybereme si tedy středový polygon a vhodně nastavíme měkký výběr u výběrového nástroje. Osobně jsem použil úbytek nastavení na volbu Kopule a poloměr 60 jednotek.

Jsme-li hotovi, vypneme měkký výběr u výběrového nástroje. Pomocí příkazu Výběr > výběr cestou > Jednoduchá smyčka z hran si vybereme dlouhou smyčku na straně směrem k hlavě kytary. Tuto hranu mírně potáhneme směrem dolu, protože si musíme uvědomit, že struny jsou od tohoto místa skloněny k hlavě, kde jsou ukotveny.

Přepneme do vrchního pohledu a vytvoříme si základ pro zářezy, ve kterých jsou struny umístěny. Ty musí mít podle tloušťky strun různou šíři, tedy vždy si vybereme jednu hranu a tu pomocí příkazu Struktura > Zkosení jednoduše zkosíme na dvě s danou šířkou mezery. Tyto mezery jsem odhadl od hluboké struny E na 0,45 a po krocích po 0,5 až na 0,2.

Máme-li připraveno, vybereme si polygony (v režimu polygonů, samozřejmě), ze kterých vytáhneme „stínky“ mezi strunami. Na tyto polygony aplikujeme příkaz Struktura > Vytažení s hodnotou vytažení 0. Pak je posuneme ve směru osy +Y nahoru, aby nám vytvořily již zmíněné „stínky“ (omlouvám se za tento svůj soukromý název, poněkud mi to připomíná hradby, a proto stínky).

Přepneme se do režimu hran, vybereme si čelní hrany (směrem k hlavě) a ty mírně posuneme ve směru osy +Y.

Vrátíme se do polygonů a měli bychom mít stále vybrané vrchní polygony. Aplikujeme na ně jednoduchý příkaz Zkosení (se segmentací 0 a poměrem vytažení/vnitřního posunu 1/1).

V režimu polygonů klikneme mimo model a tím si zajistíme, že nebudeme mít vybrané žádné polygony a využijeme jeden velmi příjemný výběrový nástroj. A to Výběr > Výběr obrysu. Díky tomu, že ale nemáme aktivní výběr žádných polygonů, vybereme automaticky obrys celého objektu. Poté zvolíme příkaz Struktura > Vytažení. Opět zadáme segmentaci na 0 a vytažení také na 0.

Přejdeme ale do Správce souřadnic, kde zadáme výběru hran (těch, které vznikly vytažením) velikost Y=0 a pozici Y=0.

Vypneme si co nepotřebujeme a na objekt se podíváme zespodu. Pomocí příkazu Struktura > Uzavřít otvor jej zaklopíme. Pak již jen aktivujeme příkaz Funkce > Odstranit N-úhelníky a odstraníme vzniklý N-úhelníkový polygon.

Aktivujeme si nástroj Struktura > Nůž > Rovina a zadáme rovinu (budeme se opakovat, ale není podstatné v našem případě zda lokální a nebo globální) XZ, ujistíme že, že není aktivní volba pro omezení na výběr a vytvoříme vodorovný řez v cca 2/5 výšky objektu.

Vybereme si spodní čelní polygony a ty pomocí příkazu Struktura > Vytažení vytáhneme dopředu. O kolik? Aby byl celkový ohraničující profil víceméně skoro čtvercový (o málo vyšší než širší).

Podíváme se na objekt z boku a aktivujeme si zobrazení objektů, které jsme již vytvořili. Co zjistíme? Že nám trochu nehraje náběh hlavy kytary. Chce to tedy objekt, který právě tvoříme, trochu upravit. Na to stačí jen režim bodů, výběrový nástroj (Přímý výběr) a vypnout volbu ve Správci nastavení „Označovat pouze viditelné“. Mimo to bychom měli vědět, že je dobré posouvat výběry pomocí uchopení os, protože pak se nám nestane, že bychom objekt zbortili... Jednoduše posuneme body poněkud „do objektu“.

Aby bylo dokončení objektu co nejjednodušší, pomůžeme si N-úhelníkovými polygony. V režimu polygonů si aktivujeme příkaz Výběr > Výběr vyjmutých hran. Tento výběrový nástroj je vynikajícím systémem pro výběr polygonů podle úhlu normál, které spolu tyto polygony svírají. Zadáme ve Správci nastavení poměrně malý úhel a vybereme si bočnici objektu. Tu poté pomocí příkazu Funkce > Roztavit převedeme na N-úhelníkový polygon. To samé samozřejmě provedeme i na druhé straně.

Vrátíme se do režimu hran a aktivujeme si Výběr > Výběr cestou > Jednoduchá smyčka z hran. Vybereme si dvě dlouhé cesty, které si následně zkosíme. Aktivujeme si nástroj Struktura > Zkosení, zadáme segmentaci 1 a tvorbu N-úhelníkových polygonů (aby se nám nerozpadly dříve vytvořené N-úhelníky) a provedeme zkosení.

Opět do polygonů a opět použijeme příkaz Výběr vyjmutých hran a pokud zadáme jiný úhel, měli bychom vybrat oblast, kde je zkosení jako celek. Jedním kliknutím. Následně použijeme příkaz Funkce > Odstranit N-úhelníky. Zde by nám nedělaly dobrotu při další práci.

Ty stálé změny režimů asi neskončí. Musíme do hran. Aktivujeme si nástroj Výběr > Prstenec z hran a vybereme si všechny „široké“ prstence. Na tyto prstence následně použijeme příkaz Struktura > Vyjmout hrany při segmentaci 2 a se Shiftem zadáme poměrně velké roztažení – ano, opět jen jistíme délku Phong vyhlazení.

Aktivujeme si Výběr > Smyčka z hran a vybereme si obkružující smyčku N-úhelníkových bočnic. Můžeme přitom zabrat až tu vrchní linii (viz obrázek) vůbec to nevadí. Na uvedený výběr opět použijeme příkaz Struktura > Zkosení s hodnotou segmentace 0, ale s aktivní volbou pro tvorbu N-úhelníkových polygonů. Uděláme malé zkosení.

Můžeme si vybrat pomocí Výběr > Prstenec z hran prstence na krátkých koncových úsecích a ty můžeme opět rozdělit pomocí příkazu vyjmout hrany. Vytvoříme opět dvě nové smyčky, které pomocí Shift roztáhneme od sebe.

Ujistíme se, že není vybráno nic a aktivujeme si nástroj Nůž v režimu Rovina a nastavením roviny Y-Z a vytvoříme další dva Phong omezující řezy na jdoucí přes „stínky“ objektu. Ujistíme se jen, že je aktivní volba tvorby N-úhelníkových polygonů.

Další dva řezy vytvoříme na patě náběhu (opět v rovině Y-Z).

Poslední řez bude vodorovný pod náběhem paty objektu v rovině X-Z. 

Přejdeme, opět, do režimu hran. Aktivujeme si výběrový nástroj Výběr > Prstenec z hran a vybereme (následně s klávesou Shift) prstence „stínek“. Tyto prstence pomocí Struktura > Vyjmout hrany (vypneme volbu pro tvorbu N-úhelníkových polygonů) rozdělíme jedním novým řezem, který pomocí klávesy Ctrl můžeme posunout směrem nahoru. Pokud nám tento posun činil obtíže, připomínám možnost vytvořit nové řezy dva a ty pak, jeden do druhého, sešít.

Vybereme si čelní polygony tvořené N-úhelníky a aktivujeme si nástroj Nůž v režimu Čára, aktivujeme si volbu Omezit na výběr a volba pro tvorbu N-úhelníků musí být aktivní. Nastavíme si také přichytávání a to na režim 3D a body. Vytvoříme si čarou řez od bodu k bodu tak, aby nám vznikl prstenec hran podobný jako na předešlých částech objektu. To samé samozřejmě uděláme i na druhé straně.

Vrátíme se do režimu hran a provedeme tu samou sekvenci činností co před chvílí. Tedy vybereme si Výběr > Prstenec z hran, příslušný prstenec, který nám právě vznikl a ten pomocí Struktura > Vyjmout hrany a klávesy Ctrl rozřízneme s tím, že nový řez umístíme výše. To samé opět uděláme i na druhé straně.

Jsme v závěru tohoto dílu. V tom příštím, posledním modelovacím, nás čeká ukotvení strun a struny samotné.