Булевы операции
Булевы операции (часто их называют логическими) пришли в 3D графику из математики, точнее, из булевой алгебры (названной в честь ее создателя - Джорджа Буля) и основаны на понятиях объединения, пересечения и исключения. В 3D Studio Max существует три основных булевых операции, результаты применения которых показаны на рисунке 1:- Объединение (соединение объектов в один).
- Пересечение (в булевый объект входят только общие части исходных объектов).
- Исключение (вырезание).
Объединение . Результирующий объект, полученный объединением двух объектов, содержит все точки двух исходных объектов-операндов, за исключением дубликатов общих точек.
Пересечение . Объект, полученный в результате операции пересечения, содержит только те точки, которые являются общими для двух исходных объектов.
Вычитание . Объект, который получается в результате выполнения этой логической операции, содержит только точки первого объекта за исключением тех точек, которые являются общими для двух объектов. Операция логического вычитания одного объекта из другого является некоммутативной. Другими словами, разность А - В – это не то же самое, что разность В - А .
Использование булевых операций
Булевы операции в 3D Studio Max можно выполнять только над двумя объектами. Эти объекты должны пересекаться, т.е. содержать общие точки. Булевы операции позволяют создавать составные объекты, выполняя операции объединения, вычитания и пересечения частей двух объектов. К булевым операциям можно получить доступ следующим образом (рис. 2).
Рисунок 1. Получение доступа к булевым операциям.
Вначале требуется выделить объект, который будет участвовать в операции первым, т.е. будет объектом А в одном из окон проекций. Затем необходимо щелкнуть на вкладке Create (Создать) панели команд и на кнопке Geometry (Геометрия). В раскрывающемся списке под этой кнопкой выберите режим Compound Objects (Составные объекты). В ветви Object Type (Тип объекта) щелкните на кнопке Boolean (Булевы операции). В панели команд появится свиток с операциями, которые можно выполнять применительно к объектам. Булевы операции упоминают в сочетании с еще одним термином – операндом. Операнд – это переменная, присвоенная выбранным объектам во время выполнения операции. Операнд во многом подобен переменным, используемым в алгебре при составлении уравнений. Например, переменные А и В можно использовать для представления двух объектов, к которым будет применена булева операция.
- Union (Объединение). Эта функция объединяет два объекта в один и удаляет перекрывающиеся или накладывающиеся области.
- Intersection (Пересечение). Эта функция создает объект, который содержит только перекрывающиеся области обоих объектов.
- Substraction (Вычитание [А-В]) и Substraction (Вычитание [В-А]). Эта операция позволяет удалить один из объектов и любые перекрывающиеся области объектов. При операции данного типа выбор А-В приводит к вычитанию объекта В из объекта А, а В-А – к вычитанию объекта А из В.
- (Добавлена в старших версиях программы) Cut (Разрез). Эта функция рассекает операнд А операндом В. Она работает аналогично модификатору Slice (Сечение), который позволяет рассечь каркас. Обратите внимание на наличие четырех вариантов вырезания: Refine (Уточнение), Split (Расщепление), Remove Inside (Удаление внутри), Remove Outside (Удаление снаружи).
- Операция Refine добавит в операнд А новые вершины и ребра в местах его пересечения с операндом В. Операция Split рассечет объект на два куска. Операции Remove Inside и Remove Outside удалят из операнда А все грани, которые находятся, соответственно, внутри и снаружи операнда В.
Объекты типа Boolean (Булевы) создаются за счет применения к оболочкам двух трехмерных тел операций булевой алгебры. Оболочки исходных тел, участвующих в булевой операции – операнды (operands ), обязательно должны пересекаться. Из двух объектов, участвующих в булевой операции, один должен быть выделен до ее начала (операнд А), а другой (операнд В) указывается в ходе операции. После выделения одного из объектов, необходимо выбрать переключатель той операции, которую нужно выполнить. После того, как эти элементы выбраны, следует выбрать переключатель одного из типов копирования:
- Move (Переместить) – в этом случае в логической операции участвует сам объект. Он пропадет после выполнения операции.
- Сору (Копия) – в операции участвует копия второго объекта. Сам объект остается при этом без изменения.
- Reference (Ссылка) – в операции принимает участие ссылка на второй объект.
- Instance (Экземпляр) – в операции принимает участие экземпляр второго объекта.
Конвертируем объект из примитива в полигональный (если этого ещё не сделано). Правой кнопкой мыши по объекту и в контекстном меню пункт "Convert to editable poly".
В меню полигонального объекта (на любом из уровней работы с сеткой) есть команда "Attach" (подцепить) вынесенная в отдельную одноимённую кнопку. Нажимаешь на неё и жми на объект, который хочешь подцепить к текущему, что бы их объединить.
Операция Boolean
Полигональные объекты можно "сварить" булевским методом. Визуально объединяешь (или пододвигаешь друг к другу) объекты которые хочешь "сварить". Выделяешь один объект, выполняешь операцию "boolean" (или улучшенную ProBoolean), в секции объектов-участников жмёшь "Pick object" и указываешь второй объект участвующий в операции. Там играй с настройками операции, чтобы достичь лучшего результата "сварки".
Операция boolean, вынесенная в отдельную кнопку, находится в списке "Compound Objects" (составные объекты) в секции "Object type".
Группировка
Объекты можно просто сгруппировать. Выделяешь нужные объекты и в главном меню, которое сверху, выбираешь пункт "Group" и жмёшь на пункт "group". Группировка это не совсем объединение. Это не совсем то, что нужно. Состоять в одной полигональной сетке объекты не будут, но будут сцеплены друг с другом.
Объединение объектов в 3D Max. Необходимо объединить несколько объектов в один. Например, при разработке сложной сцены из очень большого числа полигонов можно каждую их часть разрабатывать отдельно. В конце работы все объекты в 3D Max объединенить в один. Записаться на БЕСПЛАТНЫЙ курс 3D Max Для объединения объектов в 3D Max используются специальные инструменты. В видеоуроке показано, как это можно сделать. Данный приём применяют как новички, так и профессионалы в 3D-моделировании. Прежде чем объединить объекты в 3D Max, их нужно перевести в режим редактирования – Editable Poly. После этого можно просто выбрать один из них и в списке команд справа применить к нему команду Attach. Затем достаточно выделить второй объект, с которым нужно соединить выбранный, после чего они превратятся в единую модель. Перед тем как объединить отдельные элементы в 3D Max, надо вспомнить, что разъединить их потом будет не так просто. Все соединенные модели становятся единой структурой, и для отделения какой-либо части нужно выбрать все ее полигоны, и только потом с помощью команды Detach можно будет ее «отсоединить». Этим объединение отличается от группировки, где объекты не соединяются друг с другом физически.
Объединение объектов в 3D Max. Необходимо объединить несколько объектов в один. Например, при разработке сложной сцены из очень большого числа полигонов можно каждую их часть разрабатывать отдельно. В конце работы все объекты в 3D Max объединенить в один.
Для объединения объектов в 3D Max используются специальные инструменты. В видеоуроке показано, как это можно сделать. Данный приём применяют как новички, так и профессионалы в 3D-моделировании. Прежде чем объединить объекты в 3D Max, их нужно перевести в режим редактирования – Editable Poly. После этого можно просто выбрать один из них и в списке команд справа применить к нему команду Attach. Затем достаточно выделить второй объект, с которым нужно соединить выбранный, после чего они превратятся в единую модель.
Перед тем как объединить отдельные элементы в 3D Max, надо вспомнить, что разъединить их потом будет не так просто. Все соединенные модели становятся единой структурой, и для отделения какой-либо части нужно выбрать все ее полигоны, и только потом с помощью команды Detach можно будет ее «отсоединить». Этим объединение отличается от группировки, где объекты не соединяются друг с другом физически.
Для того, чтобы объединить объекты в один с помощью 3ds max, нужно для начала определиться, для какой цели это необходимо. Потому что есть несколько способов объединения и каждый из них имеет свои плюсы и свои минусы. 2 самых популярных способа:
- Объединение в группу;
- Объединение на полигональном уровне.
Группирование
Чтобы объединить 3d-объекты в группу, их необходимо выделить. Например, у нас есть столешница и 4 ножки (см.рис.ниже). Выделяем все эти объекты (1), получается 5 выделенных объектов. Затем переходим в Group (2), кликаем на команду группировать Group (3). Теперь нам осталось только дать имя нашей группе (4) и нажать OK. Напоминаем, что имя(название) группы лучше писать английскими буквами.
Открытие группы
Чтобы открыть группу на время, поработать с объектами внутри ее, нам достаточно выделить нашу группу Stol, кликнув по любому объекту группы. Например, по ножке или столешнице. Выделится вся группа. Теперь переходим вверху в Group и выбираем Open — открыть группу (3). Розовый контейнер вокруг группы показывает нам, что группа открыта.
Теперь можно редактировать любой объект внутри группы, а как закончим, то группу следует закрыть.
Закрытие группы
Для закрытия группы достаточно выделить любой объект группы, в том числе и розовый контейнер, и нажать Group — Close.
Уничтожение группы
Чтобы уничтожить группу, нужно выделить ее и нажать Group — Explode. Тогда группа разрушится и связи между объектами больше не будет. При необходимости объединения придется снова их группировать, как описано вначале.
Присоединение к группе нового объекта
Чтобы присоединить к группе новый объект, например, чайник, нужно выделить сам чайник, затем нажать Group — Attach. Потом кликнуть по закрытой группе Stol, либо, если группа открыта, то кликнуть по контейнеру группы. Все, готово! Чайник теперь присоединен к группе Stol и группа содержит уже 6 объектов.
Исключение объекта из группы
Чтобы исключить объект из группы, нужно открыть группу Group — Open, затем выделить объект, который хотим исключить, потом кликаем Group — Detach. Всё, объект исключен. Не забываем закрыть основную группу Group — Close .
Теперь рассмотрим объединение объектов на полигональном уровне.
Объединение на полигональном уровне
Этот метод применяется, если у нас есть 2 объекта, которые имеют цельную сетку и не сгруппированы. Цельная сетка — это значит, что при выделении этого объекта кликом и перемещении его, он не распадается на отдельные части, а перемещается весь. Пример: объект box . Этот объект - полигональная сетка, состоящая их 6 граней(полигонов), соединенных между собой 12-ю ребрами и 8-ю вершинами. Т.е. все грани относятся к одному объекту, и, если вы выделите одну грань, то выделится весь объект box. Но любую грань (полигон) можно отсоединить от основного объекта.
Для начала научимся отсоединять.
Отсоединение на полигональном уровне
Для этого нужно перейти в редактирование объекта на полигональном уровне (редактирование полигональной сетки). Сейчас наш box имеет только основные параметры (длина, ширина, высота, сегменты).
Чтобы получить возможность редактировать объект на полигональном уровне, нам необходимо преобразовать его в редактируемую полигональную сетку. Для этого на выделенном объекте нажимаем правую кнопку мыши и в контекстном меню выбираем внизу Convert to — Convert to Editable Poly.
Как мы видим, параметры нашего объекта справа поменялись. Теперь мы не видим там высоты, ширины, длины. Есть вершины, ребра, границы, полигоны, элементы. Это и есть наши подобъекты, с которыми теперь можно работать. Т.е. теперь мы можем выделить вершину(группу вершин) и перемещать их в любом направлении. Аналогично с ребрами и полигонами.
Но нам сейчас не это важно, а мы попробуем отсоединить полигон от основного объекта. Для этого переходим (см.рис.ниже) в режим редактирования полигонов (1) и выделяем полигон слева у нашего объекта box (2).
Теперь переместим панель прокруткой немного вниз до раздела Edit Geometry (см.рис.ниже). Затем нажимаем кнопку Detach (отсоединить). В появившемся окошке при необходимости даем имя отсоединяемому полигону(объекту), нажимаем OK. Готово! Теперь наш полигон стал независимым.
ВАЖНО! Не забываем выключить режим редактирования полигонов, иначе вы не сможете выделять другие объекты.
Сейчас мы можем перемещать отсоединенный полигон (кстати, он теперь уже отдельный объект) в любом направлении. К объекту box он не имеет никакого отношения.
Единственный момент: у него точка опоры (Pivot) смещена к центру box, что не очень хорошо. Как редактировать точку опоры Pivot, мы рассмотрим в другой статье.
А сейчас главное.
Присоединение нового объекта на полигональном уровне
Чтобы присоединить к одной полигональной сетке другую, нужно выделить первую, нажать в ее параметрах кнопку Attach и кликнуть по второй сетке(объекту). Все достаточно просто. Объекты теперь объединены в одну полигональную сетку. Напомним, что чайник является обычным стандартным объектом, пока вы не преобразуете его в редактируемую полигональную сетку (Editable Poly). Как это делается, мы рассматривали выше.
Вывод
Чаще используются, естественно, группы. Но помните, что группы внутри редактировать гораздо легче, чем полигональную сетку. Поэтому используйте первый способ, а со временем, когда набьете руку и станете профессионалами в своем деле, вы сами придете ко второму способу.
Группирование объектов предполагает постоянную или пролжительную работу с определенными объектами сцены. При помещении объектов в группу дальнейшая работа с ними проиодится аналогично работе с единичным объектом. Преобразовия, анимация и иные изменения будут распространяться на все объекты группы до того момента, пока группа не будет открыта или разгруппирована.
Для создания группы объектов нужно выполнить следующие действия:
1. Выделить все объекты, которые будут включены в группу
Рис. 10.1. Выделенные объекты в сцене
Рис. 10.2. Диалоговое окно Group (Группа)
2. Выбрать команду Group (Группы) | Group (Группировать) .
3. В открывшемся диалоговом окне Group (Группа ) ввести имя создаваемой группы и нажать кнопку OK (рис. 10.2).
После группирования объектов на командной панели появлтся название группы. Группа при этом автоматически выделяея (рис. 10.3).
В списках объектов группы помечаются пиктограммой в скобках (рис. 10.4).
Рис. 10.3. Созданная группа объектов
Рис. 10.4. Список объектов и групп
Операции с группами
ДОБАВЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ В ГРУППУ
В существующие группы можно добавлять как отдельные объекты, так и другие группы.
Для того чтобы присоединить к группе объект, необходимо выделить этот объект и выбрать команду Group (Группы) | Attach (Присоединить).
Чтобы вложить одну группу в другую, ее следует выделить и выбрать команду Group (Группы) | Group (Группировать).
ОТКРЫТИЕ И ЗАКРЫТИЕ ГРУППЫ
Выделить отдельные объекты группы невозможно. Чтобы сделать это, нужно открыть группу. Для этого следует выбрать соответствующую группу и выполнить команду Group (Группы) | Open (Открыть) .
Габаритный контейнер открытой группы отображается розым цветом.
В открытой группе единичные объекты можно перемещать отдельно от всей группы, а также выполнять иные операции, тие как отсоединение объектов и др.
Чтобы закрыть группу, следует ее выделить и выбрать комау Group (Группы) | Close (Закрыть) .
Отсоединять объекты можно только в открытых группах. Если группа открыта, то для отсоединения объекта нужно его выделить и выполнить команду Group (Группы) | Detach (Отсоединить) .
Примечание. Начиная с 3ds Max 6.0, в редакторе появился тип груы Assemble (Собрание) . Его особенностью является наличие ведущо объекта (Head Object) , через который осуществляются многие модификации.
РАЗГРУППИРОВАНИЕ ОБЪЕКТОВ
Чтобы разгруппировать объекты, следует выбрать соответсующую группу и выполнить команду Group (Группы) | Ungroup (Разгруппировать) . При этом все вложенные в нее группы и обкты сохранятся.
Для одновременного разбития всех групп (включая вложеые) следует использовать команду Group (Группы) | Explode (Разбить) .
Источник: Харьковский, Александр Викторович, 3ds Max 2013. Лучший самоучитель / А.В. Харьковский. - изд. 4-е, доп. и перераб. - Москва: Астрель, 2013. - 480 с. - (Учебный курс).