Об'єкти-примітиви в 3DS Max

І.В. ПИХТЄЄВА


О.В. ІВЖЕНКО


О.Є. МАЦУЛЕВИЧ











Об'єкти-примітиви в




3DS Max.




















































Мелітополь

2



МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені ДМИТРА
МОТОРНОГО







І.В. ПИХТЄЄВА, О.В. ІВЖЕНКО, О.Є. МАЦУЛЕВИЧ








ОБ'ЄКТИ-ПРИМІТИВИ В 3DS MAX.


СКЛАДЕНІ ОБ'ЄКТИ. ЗАСТОСУВАННЯ МОДИФІКАТОРІВ.


Методичні вказівки з самостійної роботи
для здобувачів ступеня вищої освіти «Магістр»
зі спеціальності 133 «Галузеве машинобудування»
за ОПП «Конструювання та технології машинобудування»

для здобувачів ступеня вищої освіти «Бакалавр»
зі спеціальності 131 «Прикладна механіка»
(на основі повної загальної середньої освіти)

механіко-технологічний факультет

















Мелітополь

3

УДК 514.182

Н 28

Рекомендовано

до друку вченою радою механіко-технологічного факультету Таврійського державного
агротехнологічного університету імені Дмитра Моторного як Методичні вказівки з
самостійної роботи для здобувачів вищої освіти зі спеціальності 131 “Прикладна
механіка” для здобувачів ступеня вищої освіти «Магістр» зі спеціальності 133 «Галузеве
машинобудування» за ОПП «Конструювання та технології машинобудування»
Протокол № 9 від 8 червня 2021 року.

Автори: ПИХТЄЄВА І.В., ІВЖЕНКО О.В., МАЦУЛЕВИЧ О.Є.


Рецензенти:

О.Г.Караєв – доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри
“Сільськогосподарські машини” Таврійського державного агротехнологічного університету
імені Дмитра Моторного;

А.В. Найдиш– доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри
”Прикладна математика та інформаційні технології” Мелітопольського державного
педагагічного університету імені Богдана Хмельницького




І.В. Пихтєєва, О.В. Івженко, О.Є. Мацулевич
Н 28 Об'єкти-примітиви в 3ds max. складені об'єкти. застосування модифікаторів.

методичні вказівки з самостійної роботи. /Укладачі: І.В. Пихтєєва, О.В. Івженко,
О.Є. Мацулевич. Таврійський державний агротехнологічний університет імені Дмитра
Моторного. – Мелітополь: ТДАТУ. 2021. 39 с.

Зміст видання відповідає освітньо-професійній програмі підготовки ступеня вищої
освіти «Магістр» зі спеціальності 133 «Галузеве машинобудування» за ОПП «Конструювання
та технології машинобудування»
У методичних вказівках з самостійної роботи розглядаються загальні питання
перспективних методів проектування, комп’ютерних технологій, розкриття
ергономічних задач діяльності на виробництві, прищеплення розуміння художньо –
конструкторського підходу до проблем проектування, розкриттю специфіки роботи
художника – конструктора і інженера – конструктора та дизайнера.


Призначений для самостійної підготовки здобувачів вищої освіти до лабораторних та
практичних занять з курсу ” «Дизайн і ергономіка в машинобудуванні»



УДК 514.182

© І.В. ПИХТЄЄВА, О.В. ІВЖЕНКО, О.Є. МАЦУЛЕВИЧ
© ТДАТУ, 2021

4

ЗМІСТ

ВСТУП 5

1 ОБ'ЄКТИ-ПРИМІТИВИ В 3DS MAX. СКЛАДЕНІ ОБ'ЄКТИ 6

1.1 Теоретичні відомості. 6

1.1.1 Моделювання. 6

а) Стандартні примітиви. 6

б) Розширені примітиви 10

1.2. Контрольний приклад 13

1.2.1 Створення тривимірної моделі деталі 13

1.2.2 Створення складених об'єктів 16

1.3 Самостійна робота 20

1.4 Контрольні питання 22

2. ЗАСТОСУВАННЯ МОДИФІКАТОРІВ В 3DS MAX 23

2.1 Теоретичні відомості. 23

2.1.1 Використання Модифікаторів 23

а) Модифікатори зміни геометрії: Taper (Конусність) 23

б) Модифікатори зміни геометрії: Skew (Нахил) 24

в) Модифікатори зміни геометрії: Noise (Нерегулярність) 25

г) Модифікатори зміни геометрії: Wave (Хвиля) 25

2.1.2 Модифікатори зміни геометрії:Edit Mesh (Редагування Каркаса) 26

а) Сувій Surface Properties (Властивості Поверхні) 26

2.2. Контрольний приклад. 28

2..2.1 Приклад застосування модифікатора Bend (Згинати) 29

2.2.2 Приклад застосування модифікатора Twist (Закручування) 31

2.2.3 Приклад застосування модифікатора Taper (Загострення) 33

2.2.4 Приклад застосування модифікатора Noise (Зашумлення) 34

2..3 Самостійна робота 17

2..4 Контрольні питання 38

ЛІТЕРАТУРА 38

5

ВСТУП

Дані методичні вказівки є керівництвом для самостійної роботи за

курсом «Дизайн і ергономіка в машинобудуванні» студентів механіко-

технологічного факультету


Метою методичних вказівок є самостійне вивчення студентами

теоретичного матеріалу і придбання практичних навичок для створення

об'єктів в 3ds max використовуючи модифікатори для деформації,

генерації геометрії моделі, а також для імітації багатьох об'єктів

реального миру та конвертування примітивів або форм в каркас та

розв’язання складних конструкторських задач.

Необхідність написання даних методичних вказівок обумовлена

дефіцитом довідкової і навчальної літератури по основам художнього

конструювання.


У методичних вказівках з самостійної роботи розглядаються

загальні питання перспективних методів проектування, комп’ютерних


технологій, розкриття ергономічних задач діяльності на виробництві,
прищеплення розуміння художньо – конструкторського підходу до


проблем проектування, розкриттю специфіки роботи художника –
конструктора і інженера – конструктора та дизайнера.



Призначені для самостійної підготовки здобувачів вищої освіти до

лабораторних та практичних занять з курсу ” «Дизайн і ергономіка в

машинобудуванні»


Самостійна робота містить основні теоретичні відомості та

контрольний приклад для самостійної роботи.

6

САМОСТІЙНА РОБОТА




Тема: Об'єкти-примітиви в 3DS Max. Складені об'єкти.


Мета: Навчитись створювати об'єкти в 3ds max використовуючи
об'єкти-примітиви.


Література [10], [8] С. 66, 153






1 Об'єкти-примітиви в 3DS Max. Складені об'єкти




1.1 Теоретичні відомості



1.1.1 .Моделювання


а) Стандартні примітиви



Box (Коробка)

Створення объекта Box (Коробка) начинается с определения

пропорций граней, то есть будет это Куб или Параллелепипед. Выбор

одного из этих типов осуществляется переключателем Cube / Box в

свитке Creation Method (Способ Создания).

Три лічильники Length Segs (Число Сегментів по Довжині),

Width Segs (Число Сегментів по Глибині) і Height Segs (Число

Сегментів по Висоті) відповідають за число сегментів по відповідному


розмірі й дозволяють передбачити плавність майбутньої деформації або
ступінь деталировки.


Лінійні розміри регулюються лічильниками Length (Довжина),
Width (Глибина) і Height (Висота) і при застосуванні способу завдання


їх за допомогою миші відображають зміну їхніх величин.

7

Sphere (Сфера)

Сувій Creation Method (Спосіб Створення) призначений для

визначення розміщення опорної крапки: Center (Із Центра) або Edge

(Від Краю).

Лічильник Segments (Сегменти) установлює кількість сегментів

об'єкта.

Прапорець Smooth (Згладжування) управляє згладжуванням

ребер.

Лічильник Hemisphere (Півсфера) дозволяє одержати половинний

сферичний сегмент. Варіюючи значення цього лічильника від 0 до 1

можна змінити об'єкт від повної сфери до порожнього, невидимого

об'єкта.

Прапорець Slice On (Сектор Включений) забезпечує створення

різних фрагментарних модифікацій (наприклад, сферичний сектор).

Перемикач Chop / Squash (Відітнути / Стиснути) дозволяє

вибрати спосіб усікання повної сфери. Перший з них робить це

зменшенням числа граней, зберігаючи їхні розміри, а другий залишає

кількість граней постійним, підганяючи розмір.

Cylinder (Циліндр)

При створенні примітива типу Cylinder (Циліндр) примітні деякі

додаткові особливості.

Крім завдання основних розмірів (за допомогою миші або з

використанням сувою Keyboard Entry (Уведення із Клавіатури)) їсти

можливість створювати фрагментарний об'єкт - Циліндричний Сектор.

Для цього необхідно включити прапорець Slice On (Сектор Включений)

і двома лічильниками Slice From (Сектор Від) і Slice To (Сектор До) у

кутових одиницях задати початок і кінець сектора.

У результаті буде отриманий циліндр із вибіркою по всій висоті -

дуже зручний базовий об'єкт для створення, наприклад, моделі

дерев'яного поліна.

8

Torus (Top)

Кільце круглого перетину, дозволяє створювати об'єкти кругової

структури (наприклад, пончик, рятувальне коло, обв'язка круглої колони й

т.п.)













Рисунок 1.1.1 -Об'єкти круглого перетину


Teapot (Чайник)

Параметричний примітив, що дозволяє моделювати чайники по типі

заварного.

Cone (Конус)

Об'єкт, призначений для створення повних і усічених конусів. При

рівності радіусів верхньої й нижньої підстав може замінити розглянутий

раніше Стандартний примітив Cylinder (Циліндр).














Рисунок 1.1.2 - Об'єкт повних і усічених конусів



GeoSphere (Геосфера)

Розширений варіант об'єкта Sphere (Сфера), що дозволяє

змінювати форму грані, що утворить поверхня сфери. Перемикач

Geodesic Base Type (Базовий Тип Поверхні) дає можливість задати

три види форми граней:

– Tetra (Тетраедр) - чотиригранник.

– Octa (Октаэдр) - восьмигранник.

9

– Icosa (Икосаэдр) - двадцатигранник.













•

Рисунок 1.1.3 - Об'єкт Геосфера, дозволяє змінювати форму грані


Tube (Труба)


Кільце прямокутного перетину, що дозволяє моделювати різні

круглі, трубчасті й грановані профілі.
















Рисунок 1.1.4 - Об'єкт Труба, дозволяє моделювати профіл


Pyramid (Піраміда)

Спрощений варіант примітива Cone (Конус), застосовуваний для

створення чотиригранних пірамід із прямокутною або квадратною

підставою.

Plane (Площина)

Плоский примітив, що не має параметра Height (Висота),

призначений для швидкого створення плоских об'єктів (наприклад,

поверхні дзеркала, підлоги, стелі й т. п). Цей примітив має додаткові

параметри Render Scale (Масштаб Візуалізації) і Render Density

(Щільність Візуалізації). Ці лічильники дозволяють задати множники

для розміру й частоти сітки примітива Plane при обрахуванні сцени,

10

відмінні від отрисовываемых у видових вікнах. У результаті площина

може бути продовжена за межі своєї реальної геометрії.











Рисунок 1.1.5 - Об'єкт Площина






б) Розширені примітиви



ChamferBox (Коробка з Фаскою), ChamferCyl (Циліндр із


Фаскою)
При створенні таких об'єктів як Box (Коробка) або Cylinder


(Циліндр) помітна деяка штучність їхньої структури. Дійсно, аналогічні за
формою об'єкти реального миру (наприклад, дитячі кубики або


циліндрична болванка) не мають таких гострих крайок, вони оброблені.
Навіть будучи склеєними з паперу, такі об'єкти мали б ФАСКИ.


Для доповнення можливостей цих розповсюджених примітивів

розроблені дві їхній розширені модифікації - ChamferBox (Коробка з

Фаскою) і ChamferCyl (Циліндр із Фаскою).

Список параметрів цих примітивів повністю збігається з

відповідними їм стандартними об'єктами, за винятком нових лічильників

Fillet (Фаска) і Fillet Segs (Число Сегментів Фаски).















Рисунок 1.1.6 - Об'єкт Коробка з Фаскою

11

Hedra (Багатогранник)

Гранований примітив з дуже гнучкою системою вибору

настроювань, що дозволяє імітувати геометрію природних кристалів.

























Рисунок 1.1.7 - Об'єкт Багатогранник





Oil Tank (Цистерна)

Циліндр із розширеними можливостями керування формою двох

його підстав від майже плоскої до сферичної.

Spindle (Веретено)

Циліндр аналогічний Oil Tank, але форма підстав варіюється від

майже плоскої до конічної.






















Рисунок 1.1.8 - Об'єкт Веретено- варіює форму підстав

12

Gengon (Гранована Призма)

Варіант призми з можливістю додавання фасок по ребрах бічної

поверхні.

RingWave (Хвилеподібне Кільце)

Примітив із круговою структурою, що є варіацією стандартного

примітива Tube (Труба).

















Рисунок 1.1.9 - Об'єкт Хвилеподібне Кільце






Torus Knot (Вузловий Тор)

Спіральний примітив,призначений для імітації різних вузлів

закручування






















Рисунок 1.1.10 - Об'єкт Вузловий Тор



Capsule (Капсула)

Циліндр із двома підставами у вигляді напівсферичних поверхонь.

L-Ext (Видавлювання L-профілю)

13

Примітив, що дозволяє створювати об'єкти, близькі до реального

прокатного профілю типу куточка.

C-Ext (Видавлювання З-профілю)

Примітив, що дозволяє створювати об'єкти, близькі до реального

прокатного профілю типу швелера.


















Рисунок 1.1.11 - Об'єкт Видавлювання З-профілю






Prism (Призма)

Трикутна призма з можливістю міняти кут нахилу підстави до бічних

граней.






1.2. Контрольний приклад.





1.2.1 Створення тривимірної моделі деталі



Для створення найпростіших об'єктів в 3ds max використовуються
об'єкти-примітиви. Для того, щоб створити один з цих об'єктів необхідно


в свиті Create натиснути піктограму Geometry і в спадаючому списку

вибрати Standard Primitives. Панель об'єктів-примітивів представлена на

рисунку 1.2.1

14

























Рисунок 1.2.1 Об'єкти-примітиви


Розглянемо докладніше деякі з цих об'єктів:


1) Об'єкт Box - стандартний паралелепіпед. Має властивості

Length, Width, Height (довжина, ширина, висота) які задаються

користувачем. Кількості сегментів по довжині, ширині, висоті задаються

властивостями Length Segs, Width Segs і Height Segs.

2) Об'єкт Sphere - сфера, радіус якої задається свойсво Radius. Над

сферою можна виконувати деякі перетворення. Так варіюючи значення

властивості Hemispere можна отримати частину сфери, відсіченою

площиною паралельної осі X, що продемонстровано на рисунку 1.2.2





























Рисунок 1.2.2 Відсікання частини сфери

15

Також для того щоб отримати сегмент сфери, необхідно увімкнути

прапорець біля опції Slice On, і нижче вказати в градусах від 0 до 360

початок і кінець сегмента. Дана операція продемонстрована на

рисунку1.2.3.































Рисунок 1.2.3 Виділення сегмента сфери


3) Об'єкт Cylinder - має два параметри довга і висота, і також як і

об'єкт Sphere може бути представлений у вигляді сегмента циліндра

шляхом завдання параметрів Slice From і Slice To, що представлено на

рисунку 1.2.4.




























Рисунок 1.2.4 Виділення сегмента циліндра

16

4 ) Об'єкт Torus - являє собою кільце , зовнішній радіус , якого

задається властивістю Radius 1 , а внутрішній - Radius 2 . Також як і у

попередніх об'єктів можна виділити окремий сегмент кільця. Кільце також

має властивості Rotation і Twist . При зміні властивості Rotation

змінюється положення граней щодо центру перерізу кільця. Зміна

властивості Twist призводить до скручування кільця в певному місці.

5 ) Об'єкт Conus - являє собою конус , що задається параметрами

Radius 1 (більший радіус) , Radius 2 (менший радіус ) і Height ( висота) .

6 ) Об'єкт Plane - стандартна площину з параметрами висота і

ширина . Незважаючи на свою простоту є базовим об'єктом для

створення складних моделей.



1.2.2 Створення складених об'єктів



Розділ " складені об'єкти " дозволяє здійснювати операції над

об'єктами - примітивами , що дає можливість створювати об'єкти більш

складної форми. Щоб перейти до цього розділу необхідно в виконати

наступні дії:

Сувій "Create " -> піктограма " Geometry " -> Елемент списку "

Compound Objects " . Розглянемо операції Connect і Boolean , надалі

вони дозволять створити нам тривимірну модель деталі.

Операція Connect дозволяє об'єднувати два окремих об'єкта в

один. Для цього два об'єкта необхідно розташувати так , щоб вони

перетинали один одного , вибрати один з об'єктів і натиснути на кнопку

Connect а далі, як показано на рисунок 1.2.5, необхідно виконати

наступні дії:

1 ) на панелі, Connect натиснути на кнопку Pick Operand ;

2 ) клацанням лівої кнопки миші вибрати об'єкт який об'єднати з

обраним.

17























Рисунок 1.2.5 Використання операції Connect


Операція Boolean дає можливість виробляти логічні операції над

об'єктами , такі як об'єднання, перетин , логічне віднімання об'єкта A з

об'єкта B і навпаки. Для того щоб виконати цю операцію необхідно

виділити один з двох об'єктів , що перетинають один одного , і натиснути

на кнопку Boolean . У групі радіокнопок " Operation " вибрати одну з

операцій: Union (об'єднання ) , Intersection (перетин ) , Subtraction AB / BA

(віднімання одного об'єкта з іншого); потім необхідно натиснути на кнопку

" Pick Operand " і виділити другий об'єкт.

За допомогою перерахованих вище операцій , створимо модель

деталі, креслення якої зображено на рисунку 1.2.6 .


20
20


10


30
15


40
70

20
90



60

Рисунок 1.2.6 - Креслення деталі

18

Створимо два об'єкти типу "Box". Один об'єкт буде мати довжину

90, ширину 60 і висоту 20. Назвемо його "Platform". Другий буде мати

довжину 20, ширину 60 і висоту 40. Назвемо його "Top" і розташуємо

його над об'єктом "Platform" так як показано на рисунку 1.2.7.



























Рисунок 1.2.7 Розташування об'єктів " Platform " і " Top"



Тепер створимо об'єкт " Box" з довгою 40 , висотою 30 і шириною

15. Назвемо його " Angle01 " . Нам буде потрібна половина цього

паралелепіпеда , тому створимо " Box" з довгою 50 ( , гіпотенуза

трикутника) , висотою 40 , щоб заповнювала половину паралелепіпеда "

Angle01 " і висотою 15 . Назвемо його " Box01 " . Так як у

паралелепіпеда " Angle01 " сторони 30 і 40 , то тангенс кута нахилу

дорівнюватиме 0.643501 , що відповідає куту 36.8699 градусів.


За допомогою інструменту Rotate повернемо " Box01 " на 36.8699

градусів по осі X. Вирівняємо " Box01 " щодо " Angle01 " так як показано

це на рисунку 1.2.8 .

19



















.



Рисунок 1.2.8 Розташування об'єктів "Box01" і "Angle02"


Виділимо об'єкт "Angle01", зайдемо в розділ "Compound Objects" і

натиснемо кнопку "Boolean". У групі Operation виберемо "Subtraction AB",

натиснемо на кнопку "Pick Operand" і клацнемо лівою кнопкою миші на

об'єкті "Box01" і отримаємо фігуру, що нагадує видавлений трикутник.





















Рисунок 1.2.9 Розташування об'єктів "Angle01" і "Angle02"























Рисунок 1.2.10 Розташування об'єкту "Cylinder01"

20

Скопіюємо об'єкт "Angle01", перемістивши його по осі X з

натиснутою клавішею Shift. Розташуємо об'єкти "Angle01" і "Angle02" так,

як показано це на рисунку 1.2.9.

Тепер за допомогою знайомої нам операції Connect об'єднаємо всі

чотири частини деталі і створимо у вікні Front циліндр з радіусом 10 і

висотою 30. Назвемо його "Cylinder01" і розташуємо так як показано на

рисунку 1.2.10.




























Рисунок 1.2.11 Змодельована деталь






За допомогою операції Boolean виконаємо логічне віднімання

циліндра зі створеного нами об'єкта. Отриманий результат

продемонстрований на рисунку 1.2.11



1.3 Самостійна робота


За алгоритмом наданим у контрольному прикладі (Створення

тривимірної моделі деталі) побудувати моделі представленні на рисунку

1.3.1- Ричаг ,рисунку 1.3.2- Корпус, рисунку 1.3.2- Пристосування та

рисунку 1.3.4- Вал

21




























Рисунок 1.3.1- Ричаг Рисунок 1.3.2-Корпус










































Рисунок 1.3.3- Пристосування

22








































Рисунок 1.3.4- Вал





1.4 Контрольні питання






1 Які об'єкти входять до складу примітивів?

2 За допомогою якої команди можна отримати частину сфери?

3 Коли застосовують зміні властивості Rotation?

4 Якою командою виконується скручення кільця в певному місці?

5 За допомогою якої операції можливо об'єднати всі частини деталі?

6 Яким інструменом здійснюється поворот на потрібний кут?

7 Назвіть операції, які дозволять створити тривимірну модель деталі.

23

САМОСТІЙНА РОБОТА




Тема: Застосування модифікаторів в 3DS Max .


Мета: Навчитись створювати об'єкти в 3ds max
використовуючи модифікатори для деформації,

генерації геометрії моделі, а також для імітації
багатьох об'єктів реального миру та конвертування
примітивів або форм в каркас


Література: [10], [8] С. 66, 292 :

Розділ 3 - 8, С. 66, 153

Розділ 2, С. 42 - 65

Глава 8, С. 248 - 292

Розділ 6, 7. С. 154 - 247







2. Застосування модифікаторів в 3DS Max .




2..1 Теоретичні відомості.



2.1.1. Використання Модифікаторів



а) Модифікатори зміни геометрії: Taper(Конусність)

Цей інструмент призначений для додання об'єкту конусности, що

змінюється уздовж обраної осі лінійно або криволинейно. Набір

установок утримується в сувої Parameters (Параметри), подібному з

описаним раніше аналогічним сувоєм модифікатора Bend (Вигин).


Значення пари лічильників Amount (Величина) і Curve (Кривизна)
управляють відповідно сходом на конус (або заострением) геометрії


об'єкта і його нелінійністю (кривизною).

24

Gizmo (Контейнер) модифікатора являє собою паралелепіпед, що

відображає застосовану деформацію й дозволяє використати

трансформації переміщення, повороту й масштабування для

додаткового контролю геометрії.

Орієнтація додатка модифікатора регулюється групою настроювань

Taper Axis (Осі Конусности).

Перемикачі параметра Primary (Первинна Вісь) вибирають основну

координатну вісь дії деформації, а вибір її перпендикулярної осі (або

обох відразу) задається перемикачами групи Effect (Ефект).

Прапорець Symmetry (Симетрія) включає дзеркальне відображення

зміни геометрії щодо крапки Center (Центра). Ця крапка управляється в

режимі Sub-Object (Подобъект) і допускає тільки перетворення

переносу. Група настроювань Limits (Обмеження) аналогічна описаній

групі для модифікатора Bend (Вигин).



б) Модифікатори зміни геометрії: Skew (Нахил)

Дуже корисний модифікатор трапецієподібної деформації геометрії,

що використається для додавання нахилу граням моделі (наприклад,

легкої неперпендикулярності площин, властивої об'єктам реального

миру, таким як картонна коробка, меблевий ящик, що покосився хатинка,

старий автомобіль і ін.).

Настроювання інструмента Skew (Нахил) аналогічні розглянутими

для модифікатора Bend (Вигин).

Лічильник Amount (Кількість) задає величину нахилу; прапорець

Limit Effect (Ефект Обмеження) і відповідні лічильники дозволяють

переміщати площини Меж Обмеження для додання модифікатору

ефекту випадковості.

в) Модифікатори зміни геометрії: Noise (Нерегулярність)

Цей модифікатор використається для додання геометрії моделей

нерівномірності й випадки, характерної для об'єктів реального миру, які

25

здебільшого відрізняються від штучних форм, генерируемых

програмами тривимірного моделювання.

Модифікатор Noise (Нерегулярність) містить кілька груп

настроювань.

Перша однойменна група містить у собі лічильники Scale (Розмір),

що задає величину збурювань поверхні об'єкта й Seed (Випадковість),

що встановлює положення генератора випадкових величин.

Прапорець Fractal (Фрактал) включає режим генерації

математичного алгоритму по методу фракталов, а лічильники

Roughness (Шорсткість) і Iteration (Число Повторень) задають

установки цьому алгоритму.

Три лічильники (по числу координатних осей) наступної групи

Strength (Амплітуда) дозволяють установити силу зсувів крапок

поверхні об'єкта. Для генерації безперервної зміни геометрії з

використанням фактора часу служить група настроювань Animation

(Пожвавлення).

Лічильники Frequency (Частота) і Phase (Фаза) установлюють

відповідно швидкість безперервної зміни збурювань і її зовнішній вигляд,

а прапорець Animate Noise (Пожвавити Нерегулярність) призначений

для включення режиму анімації модифікатора.



г) Модифікатори зміни геометрії: Wave (Хвиля)

Якщо модифікатор Noise (Нерегулярність) призначається для генерації

нерегулярних збурювань геометрії моделі, то інструмент Wave (Хвиля)

необхідний для створення регулярних, підлеглих нехаотичному закону

коливань поверхні тривимірного об'єкта.

Використання цього інструмента застосовно для імітації багатьох

об'єктів реального миру, таких як рельєф поверхні води, що розвівається

прапор, що вібрує мембрана акустичної системи, оплавленность свічі й

ін.

26

Єдина однойменна група параметрів модифікатора містить 5

лічильників для керування хвилею.

Пари лічильників Amplitude 1 (Амплітуда 1) і Amplitude 2

(Амплітуда 2) задає силу коливань у двох взаємно перпендикулярних

напрямках, а лічильник Wave Length (Довжина Хвилі) управляє

довжиною піків максимуму й мінімуму.

Лічильники Phase (Фаза) і Decay (Загасання) призначають

відповідно зовнішній вигляд коливання й силу його ослаблення в міру

видалення від Center (Центра) Gizmo (Контейнера Модифікатора).

Положення центра редагується на рівні Sub-Object (Подобъекта) так

само, як і положення, кут повороту й масштаб самого Gizmo

(Контейнера Модифікатора).



2..1.2 Модифікатори зміни геометрії: Edit Mesh (Редагування

Каркаса)



а)Сувій Surface Properties (Властивості Поверхні)

Інструменти цього сувою також відрізняються для кожного

подобъектного рівня. Розглянемо їхні основні особливості.

Подобъектный рівень Vertex (Вершина)

Настроювання розглянутого сувою дозволяють задавати значення

Weight (Ваги) і Color (Кольори) обраних вершин, необхідні для

використання в деяких модифікаторах Мах (наприклад, в MeshSmooth

(Згладжуванні Каркаса)).

Подобъектный рівень Edge (Ребро)
Набір параметрів у цьому рівні призначений в основному для

визначення видимості ребер у видових вікнах. Для цього служать кнопки

Visible / Unvisible (Зробити Видимим / Невидимим).

Група Auto Edge (Автоматична Отрисовка Ребер) управляє

режимами показу ребер.

27

Подобъектные рівні Face (Грань), Polygon (Площина), Element (Елемент)
Основні функції сувою Surface Properties (Властивості Поверхні)

на оставшихся трьох подобъектных рівнях визначаються наступними

групами настроювань:

– Група Normals (Нормалі) - дозволяє задати зовнішній вигляд

отрисовки нормалей і їхню орієнтацію для обраних граней.

– Група Material (Матеріал) - служить для присвоєння виділеним

граням Material ID (Ідентифікатора Матеріалу) при

використанні матеріалів типу Multi / Sub-Object (Складовій /

Багатокомпонентний Матеріал).

– Група Smoothing Groups (Групи Згладжування) - задає групи

згладжування наборів граней, дозволяючи вибрати їхніми

кнопками призначення або запустивши функцію Auto Smooth

(Автоматичне Згладжування).

На закінчення залишається додати, що застосування розглянутого

модифікатора до будь-якого типу примітивів або форм Мах виконує їхнє

конвертування в каркас на поточному рівні стека. Завжди переважніше

робити значні операції редагування каркаса на новому його рівні для

залишення можливості повторного внесення змін або скасування.



2.2. Контрольний приклад

Будь-який об'єкт в 3ds може змінити своє геометричне стан, якщо

до нього застосувати модифікатор. Модифікатор в 3ds max - це

підпрограми, що аналізує параметри об'єктів і відповідно до їх


геометричними особливостями виконує однотипні операції над ними. У
3ds Max модифікатори знаходяться на правій панелі в свиті "Modifiers".


Щоб застосувати до об'єкта модифікатор, необхідно після створення
об'єкту перейти на цей сувій і із списку вибрати потрібний модифікатор.

28











































Рисунок 2..1- Панель в свиті "Modifiers



Список модифікаторів

У 3ds max 4.2 все модифікатори поділені на 12 груп:

1 ) модифікатори виділення ( selection modifiers )

2 ) патч - редагування і редагування сплайнів ( patch / spline editing )

3 ) редагування сітки ( Mesh Editing )

4 ) модифікатори анімації ( animation modifiers )

5 ) модифікатори накладення текстур ( UV coordinate modifiers )

6 ) Cache Tools

7 ) Subdivision Surfaces

8 ) модифікатори форми об'єкта ( Free form modifiers )

9 ) параметричні модифікатори ( Parametric modifiers )

10 ) модифікатори поверхні ( Surface modifiers )

11 ) модифікатори конвертації ( Conversion Modifiers )

29

12 ) невизначені модифікатори ( Unassigned modifiers )

В рамках даної роботи будуть розглянуті параметричні

модифікатори Bend , Twist , Taper , Noise .



2..2.1 Приклад застосування модифікатора Bend (Згинати)

Цей модифікатор дозволяє згинати об'єкти. Створивши об'єкт

необхідно перейти на сувій Modifiers -> Modifier List -> Bend . У

модифікатора Bend є три групи параметрів, опис яких знаводиться в

таблиці 2..1

Таблиця 2..1 Параметри модифікатора Bend

Назва Значення Зміст

параметра


Група Bend

Angle 0..1000 Кут нахилу об'єкта

Direction 0..1000 Направлення, в якому буде

здійснюватись нахил

Bend Axis X, Y, Z Вісь, відносно якої здійснюється

ізгиб

Группа Limits

Limit Effect On/Off Включення/виключення

обмежування эфекта ізгиба

Upper Limit 0.. Верхня границя


Lower Limit 0.. Нижня границя



Вивчимо дію даного модифікатора на прикладі. Для цього створимо

об'єкт циліндр , з радіусом 25 і висотою 70 , також необхідно вказати

кількість сегментів по висоті ( 10 або більше ) , інакше ми не отримаємо

належного ефекту .

30

З роботи ”Об'єкти-примітиви в 3DS Max.” ми знаємо як отримати

сегмент циліндра , тому виконаємо цю операцію , вказавши у полі " Slice

From " 0 , а в поле Slice To - 270 . Тепер зробимо 3 копії даного об'єкта ,

але так , щоб у нас в результаті вийшов цілий циліндр. Для цього

скористаємося опцією створення масиву об'єктів. Для цього натиснемо

кнопку , після чого відкриється вікно Array , в полях Count і Incremental -

Rotate - Z встановити значення 4 (кількість об'єктів в масиві ) і 90

(створення екземплярів об'єктів з поворотом на 90 градусів вздовж осі Z).

Також в групі Type of Objects необхідно встановити властивість Instance ,

щоб зміни , виконані над одним об'єктом , відбивалися на інших.
























Рисунок 2.2 - Параметри створюваного масиву об'єктів





























Рисунок 2..3 - Результат створення масиву об'єктів

31

У результаті, як показано на рисуноку 2.3, у нас повинен вийти

циліндр, який складається з 4 сегментів по 90 градусів.

Далі до будь-якого з об'єктів необхідно застосувати модифікатор

Bend. Після цього вказати в поле Angle значення "120", у полі Direction

значення "-45", вибрати вісь Z, поставити прапорець у Limit Effect, в поле

Upper Limit поставити значення "100", а в Lower Limit - "-100". Результат

виконаних операцій зображений на рисунку 2.4.



































Рисунок 2.4 - Результат застосування модифікатора Bend



2.2.2 Приклад застосування модифікатора Twist(Закручування)



Як видно з назви, цей модифікатор служить для закручування

об'єктів. Його параметри описані в таблиці 2.2

Для того щоб освоїти даний модифікатор, створимо циліндр,

висотою 70, радіусом 15 і кількістю сегментів по висоті - 17. Застосуємо

до нього модифікатор Twist. У полі Angle поставимо значення 300, в поле

Bias 0, вісь обертання Z. Результат показаний на рисунку 2.5

32

Таблиця 2.2 Параметри модифікатора Twist

Назва Значення Зміст

параметра


Группа Twist

Angle 0..1000 Кут закручування об'єкта

Bias -100..100

Twist Axis X, Y, Z Вісь, відносно якої здійснюється

модифікація

Группа Limits

Limit Effect On/Off Включення / виключення

обмежування эфекта

закручування

Upper Limit 0.. Верхня границя

Lower Limit 0.. Нижня границя





































Рисунок 2.5 - Результат застосування модифікатора Twist

33

2.2.3 Приклад застосування модифікатора Taper (Загострення)

Цей модифікатор дозволяє загострювати об'єкти. Його параметри

наведені в таблиці 2.3.



Таблиця 2.3 Параметри модифікатора Taper

Назва Значення Зміст

параметра


Группа Taper

Amount 0..10 Величина загострення

Сurve 0..10 Відстань від центру осі до центру

граней Gizmo модифікатора, які

являються сгладжувальними

кривими

Группа Tape Axis

Primary X, Y, Z Вісь, відносно якої здійснюється

загострення

Effect X, Y, XY Площина, яка обмежує вплив

модифікатора



Группа Limits


Limit Effect On/Off Включення / виключення
обмежування эфекта загострення


Upper Limit 0.. Верхня границя

Lower Limit 0.. Нижня границя



На рисунку 2.6 зображено приклад застосування модифікатора

Taper і його параметри.

34































Рисунок 2.6 - Застосування модифікатори Taper



2.2.4 Приклад застосування модифікатора Noise (Зашумлення)
Цей модифікатор застосовується для побудови нерівних поверхонь


таких як, наприклад, гірський ландшафт. Його параметри наведені в

таблиці 2.4.

Результати застосування модифікатора Noise і його параметри

наведені на рисунку 2.7.































Рисунок 2.7 - Результат застосування модифікатора Noise

35



Таблиця 2.4 Параметри модифікатора Noise

Назва Значення Зміст

параметра


Группа Noise

Seed 0..100 Номер виборки, по якій

здійснюється зашумлення

поверхні

Scale 0..100 Масштаб зашумлення

Fractal On/Off Використання фроктального

алгоритму

Roughness 0.. Гострота опуклостей

Iterations 0..10 Ітерації фроктального алгоритму

Группа Strength

X 0.. Амплитуда коливання по осям

Y 0..


Z 0..

Группа Animation

Animate On/Off Включення / виключення анимації

зашумлення поверхні

Frequensy 0..10 Швидкість змін

Lower Limit 0.. Нижня границя





2.3 Самостійна робота .Складені об'єкти

За алгоритмом наданим у контрольних прикладах (Створення

моделі деталі із застосуванням модифікаторів Bend , Twist , Taper ,

Noise) побудувати моделі представленні на рисунку 2.8, 2.9, 2.10,2.11

36







































Рисунок 2.8 - Створити об'єкт перетворенням круглої форми за
допомогою Taper (Загострення)









































Рисунок 2.9 - Створити робочій стілець

37
















































Рисунок 2.10 - Створити Сплайни, які задають форму моделі після

використання модифікаторів





























Рисунок 2.11 – Використовуючи модифікатори побудувати

пристосування

38



2.4. Контрольні питання



1 Назвіть рівні видимості об'єктів сцени.

2 Для чого призначена Панель показу?

3 Назвіть команди роботи із групою.

4 Що таке модифікатори? Для чого вони призначені?

5 Види модифікаторів.

6 Охарактеризуйте призначення й особливості модифікаторів Нахил,

Конусність, Нерегулярність, Хвиля.


ЛІТЕРАТУРА



1.Барташевич А.А. Основы художественного конструирования: [Учебник

для вузов] / А.А Барташевич. – Мн.: Вышая школа, 1984. – 224 с., ил.

2.Войненко В.М., Мунипов В.М. Эргономические принципы

конструирования/ В.М. Войненко.-К.: «Техника», 1988, - 119с.

3.Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для

инженеров и художников-конструкторов./ У.Вудсон. Перевод с англ.

к.ф.н. Пашутина А.М., под ред. к.т.н. Венда В.Ф. М.: Изд-во «Мир», 1968.

– 520 с.

4.ДСТУ 3943-2000 (розділ. «Склад, виклад та зміст документації», пункт

«Текстова дизайн-ергономічна документація», «Графічні документи

дизайн-ергономічного проекту», «Облік, зберігання та внесення змін у

дизайн-ергономічну документацію.»

5.ДСТУ 3944-2000 «Правила виконання дизайн-ергономічних робіт під

час розроблення та поставлення продукції на виробництво».

6.ДСТУ 3963-2000 «Класифікація і номенклатура дизайнових та

ергономічних показників якості побудових машин та приладів».

7.Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики. / В.П Зинченко М.,

Изд-во Московского ун-та, 1979. – 344 с.

39

8.Мак-Фарланд И., Полевой Р. 3ds Max 6 для профессионалов./ И Мак-

Фарланд. СПб.: Питер, 2002. – 736 с. Глава 3 – 8, С. 66-292

9.Пихтєєва І.В. Колористика: методичні вказівки / І.В. Пихтєєва;

Таврійський держ. агротехнол. університет – Мелітополь : ТДАТУ, 2011 –

38с.

10.Пихтєєва І.В. Конспект лекций. Ергономіка та основи художньго

конструювання. Мелітополь, 2013 р.

11.Пихтєєва І.В. Ергономіка та основи художнього конструювання. :

методичні вказівки для виконання лабораторних робіт в програмі 3D MAX

студентами спеціальності: «Інформаційні технології проектування»

денна форма навчання / І.В. Пихтєєва; Таврійський держ. агротехнол.

університет – Мелітополь : ТДАТУ, 2013 – 97с.