Využití funkce Lathe a práce s HyperNURBS - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Navigace:  » Úvodní stránka  » Rubriky  » Go verze  

14. dubna 2003, 00.00 | Na jednoduchém příkladu si ukážeme, jak pracovat s příkazem Lathe (rotace Nurbs). Současně se seznámíme s druhy křivek, které nám CINEMA 4D umožňuje vytvořit a taktéž si vyzkoušíme, jak můžeme rotační objekty formovat pomocí funkce HyperNURBS. Reedice.

Nejdříve musím upozornit, že tento článek je reedicí článku vyšlého již před rokem a půl na Cinemu 4D r7. To, že vznikla tato aktualizovaná verze, je výsledkem přípravy oficiální české podpory programu podporované společností Digital Media (distributor Cinemy 4D) za spolupráce redakce tohoto serveru. Tento článek tedy bude v budoucnu k dispozici spolu s ostatními (včetně překladů originálních tutoriálů) ve formátu pdf, na stránkách www.cinema4d.cz.

Funkce Lathe, rotace Nurbs, je základní funkcí tvorby objektu rotačního tvaru. Tento tvar je definován základní křivkou, která je vyrotována dle zadaných hodnot okolo svislé osy.

(Úprava pohledu v modelačním okně.)

Začneme úpravou našeho pohledu. Funkční klávesou F4 či přepnutím max/min (nejdříve původní okno s perspektivou rozdělíme na čtyři okna, poté vybereme pohled zpředu, to je pole s viditelnými osami "x" a "y", a toto pole tlačítkem max/min maximalizujeme) tlačítek si maximalizujeme pohled zpředu. Prvá ikona značí posun pohledu, druhá oddálení/přiblížení, třetí rotaci pohledu a čtvrtá je max/min modelačního okna. Pro změnu v pohledu (posun, rotace…) můžeme najet myší na ikonu a stisknout tlačítko myši. Při stále stisknutém tlačítku můžeme táhnout myší a dle směru pohybu se mění zobrazení v modelačním okně. Zkuste polohovat v modelačním okně i pomocí kláves na numerické klávesnici 1, 2, 3 a při jejich držení měnit polohu kurzoru myši!

Vložíme do scény lomenou křivku buď z menu Objects, nebo pomocí palety křivek z horního menu.

(Oba způsoby jsou identické, nyní můžeme začít kreslit křivku, všimněme si změny kurzoru!)

Nyní můžeme do naší scény vložit naši křivku. Kurzor se změnil na šipku se značkou křivky značící zvolený nástroj a tak klikněme do modelační plochy, čímž vložíme prvý bod. Poté dodáme další body tak, aby tvořily křivku podobnou na níže uvedeném obrázku. Editaci ukončíme stisknutím ikony výběrového nástroje (šipky) z horního menu.

Polohu bodů můžete editovat pomocí Coordinates manageru (Koordináty). Další metodou je možnost využití nástroje Set Value (nastavit hodnotu) pro zarovnání jednotlivých bodů.

(Tvoříme polotovar tvaru nízké sklenky.)

Označíme body, které potřebujeme zarovnat či nastavit jejich hodnotu a klikneme pravým tlačítkem. Tím se spustí menu s příkazy aktuálními pro mód editace bodů, do kterého patří editovaní tvaru křivky. Z tohoto menu vybereme nástroj Set Value (Nastavit hodnotu).

Spustí se další dialogové okno s parametry nastavení hodnot elementů.

(Nástroj Set Value je silným nástrojem pro úpravu polohy bodů a polygonů.)

Hodnoty u jednotlivých os objektu jsou Leave (ponechat), Set (nastavit), v této volbě se prosvětlí okno na nastavení hodnoty a Center. Při této volbě se zarovnají všechny vybrané elementy do středu svých souřadnic ve zvoleném směru. Ve spodní části se nastavuje souřadný režim, dle kterého dojde k zarovnání.

Máme-li dotvořenu základní křivku, tak klikneme do plochy kurzorem, abychom odznačili případně vybrané body a klikneme pravým tlačítkem pro vyvolání nástrojového menu a z něj vybereme nástroj Create Outline (vytvoření obrysu), který se nachází ve spodní části tohoto menu.

(Tímto příkazem se dá velmi snadno vytvořit nejen obrys stávající křivky, ale i polygonového objektu.)

Tažením myši doleva vytvoříme obrysovou křivku, která je však spojena se křivkou původní. Možností této funkce je i vznik nové nezávislé křivky (nastavení v menu Active object (aktivní nástroj)) avšak v našem případě tuto možnost nevyužijeme. Nyní stejným způsobem, jako jsme nastavovali polohu bodů u základního tvaru křivky, dotvoříme tvar vnitřní části profilu sklenice. Při tom dbáme na to, aby byl bod v ose objektu skutečně v této ose.

Změníme parametr křivky z uzavřené na otevřený.

(Křivka tvoří uzavřený tvar, což není vhodné pro výrobu rotačního objektu, který je v ose rotace spojitý!)

V manažeru Attributes (Nastavení, pod Object Managerem, správcem objektů) jsou v případě, že máme v Object manageru zvolenu křivku jako aktivní editovaný objekt, její parametry. V těchto parametrech můžeme měnit vlastnosti křivky a mezi jinými i to, zda je otevřená či uzavřená (Close Spline). Zatržené políčko odznačte. Křivka se rozpojí mezi prvním a posledním bodem (plně žlutým a plně červeným). Nejsou-li tyto body v ose rotace, tak vyberte bod v tomto středu a v menu vyvolaném pravým tlačítkem jsou nástroje na změnu tohoto stavu. Tyto nástroje jsou Set First Point (nastavit prvý bod), Reverse Sequence (otočit sekvenci křivky, otočí pořadí bodů), Move Down Sequence (posun sekvence dolů, posune pořadí bodů o jeden níže, tedy je-li bod druhý, tak po této operaci bude třetí) a Move Up Sequence (totéž, ale obráceně).

Vložíme do scény rotaci křivky Lathe z menu na horní liště.

(Vložila se nám do scény funkce rotace kolem osy Lathe.)

Do Object Manageru (správci objektů) se nám vložil objekt Lathe, pod kterým je objekt naší dříve vytvořené křivky. Uchopíme klikem levého tlačítka myši křivku a přesuneme ji nad funkci Lathe. U kurzoru je šipka, která se změní nad objektem Lathe z vodorovné na svislou. To značí, že když nyní pustíme objekt křivky, tak ten se zařadí hierarchicky pod funkci Lathe. Pustíme kurzor. Vznikl nám rotační objekt. Stisknutím klávesy F1 se můžeme podívat, jak náš objekt vypadá v prostoru. Do pohledu, ve kterém modelujeme, se vrátíme stiskem klávesy F4.

V manažeru Attributes (Nastavení) změníme parametr druhu křivky a vyzkoušíme, jak se bude křivka chovat při změně jejího nastavení a jak se bude chovat celý rotační objekt Lathe. Vybereme mód B-Spline.

(Změnou tvaru křivky proběhne i změna tvaru celého rotačního objektu.)

A všimněme si, jak se změnil tvar rotačního objektu a také tvar vstupní křivky. Zkusíme všechny parametry druhu křivky a sledujme změny. Všechny tyto druhy jsou shodné s těmi, které jsou v nabídce při tvorbě křivky. Nyní vše vrátíme do původního stavu, tedy nastavíme lineární druh křivky.

Vložíme do scény funkci HyperNURBS z horního menu.

(Objekt funkce HyperNURBS je prvním nástrojem v paletě, ze které jsme vložili do scény funkci Lathe.)

Pod objekt HyperNURBS v Object manageru vložíme skupinku s rotací Lathe a křivkou. Vznikne nám objekt, který není nepodobný rotaci křivky B-Spline. Jediný rozdíl je ve spojitosti křivek v ose rotace. To je způsobeno právě funkcí HyperNURBS. Poklikáním na zelenou zatrhávací značku u funkce HyperNURBS tuto funkci prozatím vypneme. Zelená značka se změní v červený křížek.

Budeme editovat parametry funkce Lathe. V Object manageru tuto funkci označíme a v záložce Attributes se objeví parametry, které lze u této funkce nastavovat.

(Tento postup je analogický pro každou funkci.)

Tato funkce má dvě zásadní záložky. A to Object (objekt) a Caps (uzávěry). V hlavní záložce můžeme editovat následující prametry: prvou položkou je "Isoparm Subdivisoin" udávající počet izoparm pro zobrazení, důležitější jsou však položky následující, "Angle" úhel rotace, "Subdivisoin" udává počet svislých segmentů, které jsou vytvořeny rotací, "Movement" udává posun otočky spirály, tedy je-li rovna tato položka nule, tak jde o čistě rotační objekt. Podobně funguje položka "Scaling", avšak jak název napovídá, jde o velikost. Poslední nabídkou je možnost otočit normály (toto se projeví až v převedení objektu do editovatelného).
V záložce Caps jsou nastaveny parametry uzávěrů, což není v našem případě aktuální.

Vytvoříme kopii naší rotace, protože cílem naší práce bude několik různých druhů sklenic, které však budou vycházet se stejné základní křivky. Označíme v Object manageru skupinku Funkce Lathe a se stisknutou klávesou Ctrl táhneme nahoru manageru nad funkci HyperNURBS. U kurzoru je symbol +, jsme-li nad všemi objekty, tak pustíme tlačítko myši a na prvé pozici máme kopii rotace Lathe.

(Objekt můžeme zkopírovat na kterékoliv místo, musí být jen mimo HyperNURBS.)

U každého objektu v Object manageru je za názvem objektu šedá dvojtečka. Poklikáte-li na některou z teček, ze kterých se skládá, tak ta změní barvu. Vrchní tečka značí, zda je objekt viditelný pro modelaci, červená barva znamená že není, zelená že je, i když je hierarchicky nadřazený objekt skrytý. Spodní tečka ovlivňuje podobně vlastnosti objektu pro rendering. Skryjeme skupinu s HyperNURBSem.

Vytvoříme finální model prvé sklenice. V parametrech rotace Lathe zvolíme počet segmentů Subdivision na 48 a tím vytvoříme dojem dokonale hladkého objektu avšak s ostrými hranami v místech, kde jsou jednotlivé body řídící křivky. Tu v režimu lineární křivky musíme dotvořit.

(Pro vytvoření oblé křivky v režimu B-Spline je nutný optimální počet a poloha řídících bodů této křivky!)

Pravým tlačítkem vyvoláme nástrojové menu a vybereme nástroj Knife (nůž), kterým můžeme "řezat" křivku a tím na ní vytvořit další řídící body. Tvar křivky si kontrolujeme pomocí přepnutí parametru druhu křivky (Linear do B-Spline), ale pro snadnější práci raději editujeme křivku v režimu Linear. Nástroj Knife pracuje tak, že stiskneme tlačítko myši na začátku místa řezu (před křivkou), držíte tlačítko až za místo konce řezu, kde jej teprve pustíme. Na vzorovém obrázku jsou u osy rotace dodány dva body, které mají stejnou výšku (hodnota osy y) jako body v ose rotace. Tím jsme zamezili vzniku ostrého hrotu v místě rotace. Po ukončení editace přepneme druh křivky z lineární na B-Spline.

Máme vytvořený model prvé sklenice s kruhovým průřezem. Nyní zkopírujeme v Object manageru tuto sklenici a změníme počet segmentů Subdivision na 8.

(Vytvořili jsme model polygonální whisky sklenice pouhou změnou počtu segmentů.)

Umístíme nově vzniklý model mimo model původní sklenice a to pomocí Coordinates manageru. Je libovolné na jaké místo jej umístíme, stačí jen zachovat hodnotu osy y, aby byla nová sklenice ve stejné výšce s původní. Přepnutím modelačního okna do perspektivy si můžeme zkontrolovat pozici obou sklenic. (Pro tuto změnu pozice je nutné stisknout nejdříve nástroj Use Model Tool, aby bylo možno hýbat s celým objektem).

Nově vytvořená sklenice s polygonálním průřezem je efektní, avšak k dosažení reálného vzhledu jí chybí mírné zaoblení hran ve vrcholech průřezu. To napravíme za využití funkce HyperNURBS. Zkopírujeme si model polygonální sklenice a umístíme jej opět do původní pozice, do středu scény (souřadnice 0,0,0) a skryjeme sklenici s kruhovým průřezem.

(Připravíme si objekt sklenice a poté jej převedeme do editovatelného objektu.)

Model si musíme připravit pro převedení do editovatelného objektu. Změníme druh křivky zpět na lineární, a poté vybereme v Object manageru novou skupinku tvořenou funkcí Lathe a křivkou. Stiskneme tlačítko Make Object Editable z vrchu levého menu. Náš objekt nyní není řízen křivkou, ale je tvořen soustavou polygonů.

Smažeme obsah skupinky HyperNURBS, který byl pouze demonstrativní a pod HyperNURBS vložíme nově vzniklý polygonový objekt. Skupinku zaktivníme. Přepneme do Use Edge Tool (nástroj editace hran) a vybereme všechny svislé hrany na vnější i vnitřní straně sklenice.

(Označíme hrany, abychom mohli nastavit míru zaoblení hran.)

Označováním myší a současným stiskem klávesy Shift, vybereme svislé hrany a hrany spojující svislé hrany na vrchu sklenice. Pro lehčí výběr vypneme dočasně funkci HyperNURBS. Vybereme-li nějaké hrany navíc, tak je z výběru odstraníme kliknutím myší na danou hranu za současného stisknutí klávesy Ctrl.

Zapneme HyperNURBS, zvolíme výběrový nástroj a zvolíme záložku Active Tool (aktivní nástroj), ve kterém nastavíme zaoblení hran.

(Míra zaoblení hran se nastavuje pomocí dialogového okna HyperNURBS Weight.)

Nastavíme hodnotu na 85 % a stiskneme Set (nastavení). Tím se vytvoří podobná sklenice avšak s mírně zaoblenými hranami jako jsme vytvořili prostou rotací Lathe. Tato nová sklenice má však podstatně realističtější vzhled. Můžeme ještě vybrat spodní obvodové hrany na základně sklenice a nastavit jejich zaoblení na 75%. Umístíme novou sklenici na jiné místo a zobrazíme skryté sklenice.

Naučili jsme se ovládat funkci Lathe a také jak využít tuto funkci ve spojitosti s funkcí HyperNURBS. Již víme, jak se chovají křivky a jaké mají módy a umíme editovat polohu jejich bodů. Kromě dalšího jsme se naučili ovládat další editační nástroje.