3ds max pro začátečníky: tvorba jednoduchého robota, díl první - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

13. dubna 2005, 00.00 | V tomto návodu si ukážeme tvorbu roztomilého robota pomocí jednoduchých objektů a křivek. Článek je koncipován jako tutoriál pro začínající uživatele 3ds max.

Úvod

Dozvíte se něco o modelování, křivkách, hierarchii a prohloubíte své schopnosti při vytváření materiálů, nasvícení a renderingu.

Výsledkem vaší práce bude scéna podobná té na obrázku níže.

Návod je psaný pro 3ds max verzi 6, protože 30 denní trial perioda u 3ds max 7 vám již nejspíš vypršela. Třicet dní funkční verzi maxe šestky naleznete na PiXEL CD 85 (1/2004), se stažením z Internetu už bude problém.

Než začnete s tímto návodem, měli byste určitě mít minimálně jednou pročtený a vyzkoušený článek Začínáme s 3ds max a měli byste mu plně rozumět.

V prvním díle vytvoříte pouze model robota, který můžete vidět na obrázku úplně dole. Zbytek doladíte příště.

Začínáme

Ještě předtím, než se vrhneme na modelování robota, změníte jednotky na metry. Klikněte na menu Customize nahoře a vyberte Units Setup. V právě otevřeném okně přepněte Display Unit Scale na Metric a klepněte na OK. Ve všech pohledech vypněte mřížky (Home Grid) klávesou G.

Možná se budete divit, že uživatelské prostředí 3ds max na mých screenshotech vypadá trochu jinak než u vás, barvy jsou tmavší a ikony se mírně liší. Je to tím, že používám jiné UI, které je pro mě příjemnější. Nahrajete jej tak, že kliknete na menu Customize a pak Load Custom UI Scheme, v otevřeném okně pak vyberte soubor discreet-dark.ui. Toto UI pak zůstane defaultní i po restartu maxe. Původní světlejší UI pak vrátíte nahráním souboru DefaultUI.ui.

Modelujeme tělo robota

Páteř a končetiny robota budou tvořeny jednoduchými renderovatelnými křivkami. Nejdříve si připravíme pomocný objekt, který nám pomůže zorientovat se v měřítku. V pohledu Top vytvoře na libovolném místě Box a v panelu Modify mu změňte rozměry na Length: 0,2m, Width: 0,2m, Height: 0,7m. Tento kvádr nám pomůže vytvořit páteř o správné výšce.

Scénu uložte (menu File, Save As...) na svůj disk pod názvem Robot_01.max.

Nyní vytvoříte jednoduchou linku představující páteř robota. Přepněte se na záložku Create (vlevo od Modify) a pod tím klikněte na Shapes. Ze dvou sloupců tlačítek vyberte Line a dole přepněte Initial Type na Smooth.

Pěti kliknutími v pohledu Left vytvořte křivku podobnou té na obrázku níže a její vytváření poté ukončete klepnutím pravým tlačítkem myši. Přepněte se do panelu Modify a přejmenujte ji na Pater. O kus níže v části Selection klikněte na ikonu se čtyřmi červenými tečkami, čímž se přepnete po sub-object (podobjekt) modu Vertex a můžete upravit vrcholy křivky. V pohledu Left postupně vybírejte jednotlivé vrcholy a upravte je tak, aby hezky sedly do pomocné krabice, jako na obrázku, čímž zajistíte, že páteř bude vysoká 0,7m, jako onen Box. Až bude hotovo, tak vypněte sub-object mod Vertex kliknutím zase na tu samou ikonku se čtyřmi tečkami. V žádném jiném pohledu než Left s křivkou ani s žádným z jejích vrcholů nehýbejte.

Pomocný box už nebudeme potřebovat, a tak ho vyberte nástrojem Select a natrvalo smažte ze scény klávesou Delete.

Uložte scénu (File, Save).

Vyberte křivku tvořící páteř a přepněte se do panelu Modify. Pod tím rozbalte nabídku Rendering a do pole Thickness (tloušťka) zadejte 0,01m. Zaškrtněte políčko Renderable, aby se křivka renderovala, a Display Render Mesh, abyste geometrii křivky viděli i ve viewportech.

Nyní se přepněte na záložku Create a čtyřmi kliknutími vytvořte křivku představující ruku, tentokrát v pohledu Front. Nastavení tloušťky by už mělo být automaticky stejné jako u první křivky, takže v panelu Modify jí pouze přejmenujte na Ruka prava a v pohledu Front upravte vrcholy tak, aby se křivka podobala té zelené na tomto obrázku.

Teď potřebujeme, aby horní vrchol křivky, který ruku spojuje s páteří, ležel přesně na úrovni křivky první. Teď se soustřeďte. Poloha v 3ds max je běžně určena třemi osami. Osa X (doleva a doprava), osa Y (dopředu a dozadu) a osa Z (nahoru a dolů). Pokud v pohledu Left posunete objekt směrem doleva, vlastně jste jej posunuli po ose Y, dozadu. V pohledu Left nemůžete objekty posouvat po ose X, tedy doleva a doprava, a všechny objekty vytvořené v pohledu Left mají X-ovou souřadnici rovnu nule, i naše páteř. Při modelování symetrických objektů, jako je třeba auto, letadlo nebo postava je dobré, aby jejich rovina souměrnosti ležela na X-ové souřadnici nula, později pochopíte proč. Proto jsem vás varoval, abyste s páteří nehýbali v jiném pohledu, než Left, a neposunuli jí po ose X z nuly. Nechápete??? Tak si tento odstavec přečtěte ještě párkrát :-)

Při posouvání by vás mohlo zmást označení os, které je závislé na aktivním pohledu, protože souřadnicový systém je nastaven na View. S vybraným nástrojem Select and Move klikněte na rozbalovací nabídku kousek napravo a místo View vyberte World. Nyní uvidíte při posouvání v kterémkoliv okně správné pojmenování os.

Už tedy víte, že páteř má X-ovou souřadnici nula a že horní vrchol ruky, spojující ji s páteří, musí mít také X-ovou souřadnici rovnu nule. Ujistěte se, že jste v panelu Modify, máte zapnutý režim sub-object Vertex a v pohledu Front vyberte horní koncový vrchol ruky. Přesná pozice se zadává v okně Move Transform Type-in, které zobrazíte vybráním nástroje Select and Move a následným kliknutím pravým tlačítkem myši na jeho ikonu. Do pole X zadejte 0 a vrchol by se měl v pohledu Front přesunout až k páteři. Hurá!!!

V pohledu Left přesuňte ruku po ose Y tak, aby se horní koncový vrchol skutečně dotýkal páteře.

Úprava Pivotu

Pokud za sebou máte alespoň základní školu tak určitě z hodin matematiky (nebo fyziky???) víte, že každé těleso se otáčí podél nějaké osy. V 3ds max běžně máme tyto osy tři, jednu pro každý směr otáčení, a jejich pozice určuje tzv. Pivot. Zkuste vybrat nástroj pro rotaci (Select and Rotate, hned vpravo od Select and Move) a v pohledu Perspective otočte rukou robota tažením za žlutou kružnici. Pivot ruky nejspíš leží někde uprostřed a my jej potřebujeme přesunout tak, aby se ruka otáčela kolem ramena. Pokud jste ruku nějak naklonili tak se vraťte zpět tlačítkem Undo nahoře vlevo. Vyberte nástroj Select and Move, přepněte se na záložku Hierarchy (napravo od Modify) a klikněte na tlačítko Affect Pivot Only.

Pravým tlačítkem myši klikněte na ikonu nástroje Select and Move a v okně Move Transform Type-in zadejte do pole X hodnotu 0, čímž přesunete Pivot k páteři, stejně jako jste to udělali s horním koncovým vrcholem ruky. Okno zavřete a v pohledu Front přesuňte Pivot po ose Z nahoru do přesně do místa, kde se ruka dotýká páteře. V ose Y by to mělo být v pořádku. Na panelu Hierarchy opět zmáčkněte tlačítko Affect Pivot Only, čímž se vypnete z modu pro úpravu Pivotu.

Nyní zkuste rukou otočit a doufejte, že se otáčí kolem ramene. S vybraným nástrojem Select and Rotate zkuste přepnout souřadnicový systém pro otáčení (rozbalovací nabídka kousek napravo) z View na Local a vyzkoušejte rozdíl při otáčení objektu. Mezi souřadnicovými systémy View a Local budete v budoucnu přepínat velmi často, takže tomu chvíli věnujte. Zkuste také zapnout Angle Snap Toggle (druhá ikonka magnetu zleva na Main Toolbaru nahoře). To omezí rotaci na několikastupňové skoky, defaultně po pěti stupních. Díky tomu se přesné otočení například o 45 nebo 90 stupňů stane hračkou.

Nástrojem Undo vraťte všechny pokusné rotace ruky zpět, aby visela hezky dolů.

Ještě v pohledu Left nastavte Pivot páteře tak, aby ležel na jejím dolním konci, jakoby u kostrče.

Uložte scénu (File, Save).

Vytvoření nohy

Nohu vytvoříte jednoduše tak, že zkopírujete ruku a posunete dolů. Jak??? Jednoduše. Vyberte nástroj Select nad Move, stiskněte a držte klávesu Shift a v pohledu Left přesuňte ruku dolů ke kostrči. V dialogu Clone Options nic neměňte a klikněte na OK. Nový objekt v panelu Modify přejmenujte na Noha prava a v režimu sub-object Vertex přesuňte dva prostřední vrcholy v ose X trochu k tělu, aby noha byla užší.

Nyní vytvoříte druhou nohu zrcadlením. Stiskněte tlačítko Mirrior Selected Objects nahoře v pravé půlce Main Toolbaru vedle prázdného pole Named Selection Sets a v okně Mirrior: World Coordinates nechte vybranou osu X a jako Clone Selection vyberte Instance. To je typ kopie, který narozdíl od volby Copy nechává objekty "propojené" tím způsobem, že spolu sdílejí všechno na panelu Modify. Změníte-li tloušťku jedné nohy, změní se i u druhé a naopak. Co spolu instance ale nesdílejí jsou například Properties (vlastnosti), přiřazení materiálů, animační klíče a nastavení atd. Reference je typ kopií, které mezi sebou dědí všechny změny modifikací původního objektu, ale modifikátory nově přidané kopii už originál ani ostatní kopie neovlivňují, pochopíte to a využijete za chvíli při modelování hlavy. Druhou nohu v panelu Modify přejmenujte na Noha leva.

Teď vyberte ruku, stejně jako nohu jí ozrcadlete v ose X jako instanci a přejmenujte jí na Ruka leva.

V pohledu Left přesuňte vrcholy ruky a nohy tak, aby vypadaly jako na obrázku.

Scénu uložte jako Robot_02.max.

Modelujeme hlavu

V pohledu Top vytvořte Box a v X-ové souřadnici jej přesuňte na nulu. V pohledu Left jej posuňte tak, aby jeho dolní strana ležela pod horním koncem páteře. Klepnutím pravým tlačítkem myši nad vybraným Boxem zobrazte Quad Menu a vyberte Hide Unselected, čímž skryjete (NE smažete) všechny objekty, až na ty vybrané. Klikněte na tlačítko Zoom Extens All (úplně napravo v horní řadě ikon pro manipulaci s pohledem umístěných napravo dole), čímž všechny pohledy vycentrujete a přiblížíte na naší budoucí hlavu. V panelu Modify Box přejmenujte na Hlava, nastavte rozměry 0,15x0,15x0,25m a Lenth, Width i Height Segs na 2.

Klikněte pravým tlačítkem myši na název okna Perspective a ve Viewport Right-Click Menu zaškrtněte Edged Faces, abyste viděli hrany.

Kliknutím pravým tlačítkem myši nad vybranou hlavou zobrazte Quad Menu a vyberte Convert to: Editable Poly. Tím jste převedli parametrickou krabici na pevně danou síť čtyřúhelníků, kterou budete upravovat a nakonec zaoblíte tak, aby vznikla oválná robotí hlava. Velmi dopodrobna se tím zabývá dvoudílný návod Modelování pomocí Editable Poly, zde se pokusím pouze provést vás těmi nejdůležitějšími kroky. Stejně jako u křivky, i polygonový povrch se upravuje pomocí podobjektů - vrchol (Vertex), hrana (Edge) a plocha (Polygon). V části Selection se přepněte do modu sub-object Polygon kliknutím na ikonu čtverce a v pohledu Top tažením myší z pravého horního rohu vyberte všechny plochy na pravé straně hlavy. Klávesou Delete je smažte a kliknutím na ikonu čtverce se vypněte z modu sub-object Polygon.

Objekt ozrcadlete v ose X tentokrát NE jako Instanci, ale jako Referenci. Té přidejte modifikátor MeshSmooth, který najdete v rozbalovacím menu schovaném za šipkou vedle nápisu Modifier List na panelu Modify, a hodnotu Interations zvyšte na 2. Na této druhé, zaoblené polovině si průběžně kontrolujte vzhled hlavy.

Teď vyberte původní hranatou hlavu, přepněte se do modu sub-object Vertex kliknutím na ikonu se třemi tečkami a posouvejte vrcholy tak dlouho, dokud se vaše hlava nebude podobat té na obrázku. Vím, mě se to napíše lehce, ale vy teď asi koukáte jak králíci na modrou mrkev. Ale nebojte se toho a zkuste to, je to zatím jen posouvání vrcholů a nemusí to být na chlup přesně. A málem bych zapomněl na jednu veledůležitou věc: pokud chcete vybrat více vrcholů (nebo čehokoliv jiného) najednou, držte při vybírání klávesu Ctrl, odečítání od výběru se dělá se stisknutou klávesou Alt.

Povedlo se??? Doufám, že ano. Nastal čas vyhloubit oční jamky.

Ale předtím co??? Uložit!!!

Přepněte se do modu sub-object Edge kliknutím na ikonku trojúhelníku a nástrojem Select vyberte dvě hrany, na obrázku vyznačené červeně.

Na panelu Modify najděte tlačítko Connect a klikněte na ikonu okna napravo od něj. Hodnotu Connect Edge Segments nechte na 1 a dejte OK. Klepnutím vedle objektu odznačte vybrané hrany a potom vyberte pouze novou hranu vytvořenou propojením a tu pod ní, ty opět propojte pomocí Connect. Přepněte se do modu sub-object Vertex a vrcholy kolem budoucího oka upravte podle obrázku níže.

V modu sub-object Polygon vyberte čtverec na obrázku výše vyznačený červeně, na panelu Modify najděte tlačítko Bevel a klikněte na ikonu okna napravo od něj. Do pole Height zadejte -0,03m a do pole Outline Amount -0,007m a dejte OK.

Pootočte perspektivním pohledem tak, abyste viděli druhou, zaoblenou půlku hlavy a pokochejte se výsledkem. Ještě to ale půjde vylepšit. Se stále vybranou hranatou polovinou hlavy se přepněte do modu sub-object Element (ikona krychličky) a klikněte na libovolnou část hlavy, čímž jí celou vyberete. V panelu Modify sjeďte dolů, až narazíte na spoustu malých tlačítek s čísly, pod kterými klikněte na tlačítko Clear All. Potom klepněte na tlačítko s číslem 1, čímž přiřadíte celé hlavě stejnou vyhlazovací skupinu (podle vyhlazovacích skupin se pak hlava bude zaoblovat modifikátorem MeshSmooth). Pak se přepněte do modu sub-object Polygon, klikněte mimo objekt abyste odznačili všechny polygony a pak vyberte pět ploch tvořících oční jamku. Opět sjeďte dolů až k tlačítkům s čísly, klikněte na jedničku, abyste jí odznačili a vyberte tlačítko s číslem 2. Vypněte mod sub-object Polygon, vyberte druhou, zaoblenou polovinu hlavy a smažte jí klávesou Delete.

Vyberte hranatou polovinu hlavy, rozbalte nabídku Modifier List, vyberte modifikátor Symmetry a zaškrtněte Flip. Nakonec přidejte modifikátor MeshSmooth, hodnotu Interations nastavte na 2 a kousíček níž zaškrtněte políčko Separate by Smoothing Groups, aby se hlava zaoblovala podle rozdělení na vyhlazovací skupiny a tak kolem oční jamky vznikla ostrá hrana. Hlava je hotová, teď se ještě můžete v zásobníku modifikátorů (Modifier Stack, pod rozbalovacím Modifier List) vrátit k původnímu Editable Poly a tvar hlavy doladit.

Klikněte do libovolného okna pravým tlačítkem myši a z Quad Menu vyberte Unhide All, čímž odkryjete všechny skryté objekty. V pohledu Left přesuňte hlavu tak, aby přesně sedla na krk a přesuňte k němu její Pivot. Scéna by měla vypadat přibližně takto:

Scénu uložte pod názvem Robot_03.max.

Tím jste se dopracovali na konec první části návodu. V té druhé vytvoříte klouby robota a oči, všechny jeho části navzájem propojíte, pak si pohrajete s materiály a nasvícením a vytvoříte kolem něj jednoduchou místnost.

Dokončený model robota ve formátu pro 3ds max 6 si můžete stáhnout v tomto WinRAR archivu, 12 kB.