Самоучитель 3ds Max 2022

Александр Горелик
Юлия Васильева

Санкт-Петербург
«БХВ-Петербург»

2023

УДК 004.4'27
ББК 32.973.26-018.2

Г68

Горелик, А. Г.
Г68 Самоучитель 3ds Max 2022 / А. Г. Горелик, Ю. Д. Васильева. — СПб.:

БХВ-Петербург, 2023. — 544 с.: ил. — (Самоучитель)

ISBN 978-5-9775-1721-8

В основу книги положена эффективная методика, основанная на многолетнем
опыте обучения студентов работе с программой трехмерного моделирования Auto-
desk 3ds Max на примерах и упражнениях. Книга рассчитана не только на новых
пользователей программы, но и на тех, кто хорошо с ней знаком. Рассматриваются
методы моделирования простых и сложных объектов, создания материалов любой
сложности, инструменты анимации, возможности анимации с учетом законов
физики, создания естественного и искусственного освещения, методы визуализа-
ции с использованием Arnold и V-Ray. Значительное внимание уделено персонаж-
ной анимации. Электронный архив содержит наглядные видео- и дополнительные
материалы и упражнения.

Для широкого круга пользователей

УДК 004.4'27
ББК 32.973.26-018.2

Группа подготовки издания:

Руководитель проекта Евгений Рыбаков
Зав. редакцией Людмила Гауль
Компьютерная верстка Ольги Сергиенко
Дизайн серии Марины Дамбиевой
Оформление обложки Зои Канторович

Подписано в печать 02.09.22.
Формат 70×1001/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 43,86.

Тираж 2000 экз. Заказ №
"БХВ-Петербург", 191036, Санкт-Петербург, Гончарная ул., 20.

Отпечатано с готового оригинал-макета
ООО "Принт-М", 142300, М.О., г. Чехов, ул. Полиграфистов, д. 1

ISBN 978-5-9775-1721-8 © ООО "БХВ", 2023
© Оформление. ООО "БХВ-Петербург", 2023

Оглавление

Предисловие ................................................................................................................... 15

Электронный архив .......................................................................................................................16

Глава 1. Основные понятия ........................................................................................ 19

Требования к системе....................................................................................................................19
Новое в 3ds Max 2022....................................................................................................................20

Видовые окна .........................................................................................................................20
Моделирование ......................................................................................................................20
Визуализация..........................................................................................................................21
Интерфейс программы ..................................................................................................................21
Начало работы........................................................................................................................21
Командная панель..................................................................................................................24
Конфигурация видовых окон ................................................................................................25
Панель с кнопками управления видовыми окнами.............................................................27
Режимы отображения ............................................................................................................28
Выделение объектов ..............................................................................................................30
Команды Undo и Redo ...........................................................................................................31
Трансформации объектов......................................................................................................32
Системы координат ...............................................................................................................33
Центр преобразования...........................................................................................................34
Клонирование объектов ........................................................................................................36
Зеркальное отображение объектов.......................................................................................37
Группы объектов....................................................................................................................38
Слои ........................................................................................................................................38
Единицы измерения...............................................................................................................40
Сетка координат.....................................................................................................................41
Привязки .................................................................................................................................42
Выравнивание объектов ........................................................................................................44
Файлы .....................................................................................................................................45
Импорт в сцену объектов из других MAX-файлов .............................................................47
Создание и работа с проектом ..............................................................................................47
Визуализация и сохранение растрового изображения........................................................48
Настройка некоторых параметров графического интерфейса...........................................49
Контрольные вопросы...................................................................................................................50

4 Оглавление

Глава 2. Моделирование .............................................................................................. 51

Создание простых объектов..........................................................................................................51
Упражнение № 2-1. Привязка к сетке, массивы..........................................................................54

Установка проекта .................................................................................................................54
Настройка единиц измерения и параметров сетки..............................................................54
Установка привязок ...............................................................................................................55
Пример создания деревьев из примитивов..........................................................................55
Упражнение № 2-2. Основные команды. "Восстанови стену, собери спички"........................58
Первый способ, установка координат..................................................................................58
Второй способ ........................................................................................................................59
Собрать спички ......................................................................................................................59
Практическая работа .............................................................................................................60
Упражнение № 2-3. Создание конструкций из примитивов, рендеринг...................................60
Стандартные примитивы.......................................................................................................60
Создание колоннады..............................................................................................................60
Рендеринг ...............................................................................................................................62
Практическая работа .............................................................................................................63
Упражнение № 2-4. Стандартные и дополнительные примитивы ............................................63
Практическая работа .............................................................................................................67
Модификаторы...............................................................................................................................67
Упражнение № 2-5. Применение модификаторов ......................................................................69
Построение лампы .................................................................................................................69
Моделирование кресла ..........................................................................................................71
Моделирование стола ............................................................................................................72
Моделирование корзины.......................................................................................................73
Практическая работа .............................................................................................................75
Упражнение № 2-6. Сплайны, тела вращения.............................................................................75
Типы сплайнов .......................................................................................................................75
Построение сплайнов ............................................................................................................75
Визуализация сплайнов .........................................................................................................76
Типы вершин сплайна Line ...................................................................................................77
Задание типов вершин сплайна Line ....................................................................................78
Преобразование сплайна в редактируемый сплайн ............................................................78
Редактирование сплайна .......................................................................................................78
Создание тела вращения........................................................................................................79
Построение модели фонтана.................................................................................................80
Модель вазы ...........................................................................................................................81
Практическая работа .............................................................................................................82
Упражнение № 2-7. Выдавливание, фаски ..................................................................................82
Создание объемной модели с помощью модификатора Extrude .......................................82
Создание объемной модели с помощью модификатора Bevel...........................................83
Упражнение № 2-8. Построение объемных моделей методом лофтинга .................................84
Практическая работа .............................................................................................................87
Упражнение № 2-9. Булева операция ProBoolean ......................................................................88
Булевы операции....................................................................................................................88
Виды операций команды ProBoolean...................................................................................89
Создание модели кружки с использованием булевых операций .......................................90
Упражнение № 2-10. Булева операция ProCutter .......................................................................93
Практическая работа .............................................................................................................95

Оглавление 5

Упражнение № 2-11. Простой домик...........................................................................................95
Построение стен.....................................................................................................................95
Построение крыши ................................................................................................................98
Практическая работа .............................................................................................................99

Упражнение № 2-12. Составные объекты. Команда Scatter ......................................................99
Деревья ...................................................................................................................................99
Камни ....................................................................................................................................102
Распределение объектов с помощью инструмента Scatter...............................................103

Модификаторы Edit Poly и Edit Mesh ........................................................................................105
Сеточные модели .................................................................................................................105
Свитки Selection и Soft Selection .........................................................................................106
Выделение подобъектов......................................................................................................106
Плавное выделение подобъектов .......................................................................................108

Упражнение № 2-13. Моделирование флакона.........................................................................108
Создание базовой формы ....................................................................................................109
Создание новых ребер .........................................................................................................110
Выдавливание кольцевых выступов на боковых гранях ..................................................110
Создание впадин на боковых гранях..................................................................................111
Закрытие дна и скругление ребер.......................................................................................113
Создание надписей ..............................................................................................................113
Создание крышки.................................................................................................................114
Практическая работа ...........................................................................................................115

Упражнение № 2-14. Editable Poly. Деформация кистью ........................................................116
Деформация кистью инструментами панели Ribbon ........................................................116

Упражнение № 2-15. Модель лодки. Использование модификатора Displace.......................118
Создание эскизов .................................................................................................................118
Моделирование лодки .........................................................................................................120
Моделирование океана........................................................................................................126
Практическая работа ...........................................................................................................128

Упражнение № 2-16. Моделирование скатерти и шторы.
Модификаторы Cloth, Garment Maker и HSDS..........................................................................128

Моделирование скатерти ....................................................................................................128
Моделирование шторы........................................................................................................132
Практическая работа ...........................................................................................................133
Архитектурные объекты .............................................................................................................133
Стены ....................................................................................................................................133
Окна ......................................................................................................................................135
Двери.....................................................................................................................................136
Упражнение № 2-17. Строим дачный дом.................................................................................136
Построение системы стен ...................................................................................................136
Построение окон ..................................................................................................................137
Построение дверей...............................................................................................................139
Построение фронтонов........................................................................................................139
Второй этаж..........................................................................................................................140
Построение лестницы..........................................................................................................140
Сделай сам............................................................................................................................142
Построение ломаной крыши...............................................................................................142
Металлочерепица ................................................................................................................. 143
Печные трубы.......................................................................................................................145

6 Оглавление

Построение водостоков.......................................................................................................147
Практическая работа ...........................................................................................................148
Контрольные вопросы.................................................................................................................149

Глава 3. Освещение и материалы............................................................................ 150

Установка проекта .......................................................................................................................150
Источники освещения .................................................................................................................150
Освещение по умолчанию...........................................................................................................151
Упражнение № 3-1. Стандартные источники света..................................................................153

Параметры источника света Omni......................................................................................154
Настройка теней...................................................................................................................157
Источники света Target Spot и Free Spot ...........................................................................158
Источники света Free Direct и Target Direct .....................................................................162
Источник света Skylight .......................................................................................................164
Практическая работа ...........................................................................................................165
Упражнение № 3-2. Фотометрические источники света.
Освещение тремя источниками света ........................................................................................165
Создание трехточечной системы света..............................................................................166
Настройка источников света...............................................................................................168
Практическая работа ...........................................................................................................169
Упражнение № 3-3. Объемное освещение ................................................................................170
Создание подводной сцены.................................................................................................170
Создание источников света.................................................................................................172
Создание эффекта объемного освещения..........................................................................174
Практическая работа ...........................................................................................................176
Редактор материалов ...................................................................................................................176
Редактор материалов Compact Material Editor..........................................................................178
Редактор материалов Slate Material Editor ................................................................................180
Упражнение № 3-4. Mатериал Physical Material.......................................................................182
Шаблоны материала Physical Material ...............................................................................183
Создание стекла ...................................................................................................................184
Создание металлической поверхности...............................................................................185
Неоновое освещение............................................................................................................186
Сохранение созданных материалов в текущей библиотеке .............................................187
Практическая работа ...........................................................................................................187
Упражнение № 3-5. Составные материалы ...............................................................................188
Материал Top/Bottom...........................................................................................................188
Материал Double Sided........................................................................................................189
Упражнение № 3-6. Многокомпонентный материал Multi/Sub-Object ...................................190
Подготовка материала .........................................................................................................190
Распределение материалов по полигонам .........................................................................192
Практическая работа ...........................................................................................................193
Текстурные карты и каналы........................................................................................................193
Типы текстурных карт.................................................................................................................194
Упражнение № 3-7. Работа с текстурными картами.................................................................196
Применение текстурной карты ...........................................................................................196
Применение произвольных графических файлов в качестве текстурных карт..............197
Настройка параметров текстурной карты..........................................................................197
Практическая работа ...........................................................................................................199

Оглавление 7

Упражнение № 3-8. Создание рельефа с помощью канала Bump
и эффекта Displacement ...............................................................................................................199

Применение инструмента Displacement.............................................................................199
Применение текстурной карты Bump.................................................................................201
Практическая работа ...........................................................................................................202
Упражнение № 3-9. Подробнее о каналах .................................................................................202
Настройка прозрачности по текстурной карте..................................................................203
Настройка отражения по текстурной карте .......................................................................204
Градиентное отражение.......................................................................................................206
Практическая работа ...........................................................................................................207
Упражнение № 3-10. Текстурные карты. Моделирование груши ...........................................208
Создание базовой формы ....................................................................................................208
Создание неровностей, вмятин и асимметрии ..................................................................208
Создание материала груши .................................................................................................209
Практическая работа ...........................................................................................................212
Проецирование текстурных карт................................................................................................212
Упражнение № 3-11. Параметрическое проецирование текстурных карт..............................213
Проецирование текстурных карт на примитивы...............................................................213
Корректировка положения текстурной карты...................................................................214
Использование фактического размера текстурной карты ................................................216
Упражнение № 3-12. Применение модификатора UVW Map ..................................................218
Типы проецирования текстурных карт ..............................................................................218
Настройка параметров модификатора UVW Map .............................................................219
Подобъект Gizmo .................................................................................................................220
Размещение текстуры внутри боковых поверхностей......................................................222
Практическая работа ...........................................................................................................223
Упражнение № 3-13. Материал Multi/Sub-Object и модификатор UVW Map .........................223
Назначение объекту нескольких материалов ....................................................................223
Настройка параметров модификатора UVW Map .............................................................226
Упражнение № 3-14. Видеоролик на экране телевизора..........................................................227
Практическая работа ...........................................................................................................228
Упражнение № 3-15. Модификатор Unwrap UVW ...................................................................228
Возможности модификатора Unwrap UVW .......................................................................228
Плоскостное проецирование Flatten Mapping...................................................................228
Криволинейный объект .......................................................................................................232
Создание текстуры...............................................................................................................242
Практическая работа ...........................................................................................................243
Контрольные вопросы.................................................................................................................244

Глава 4. Визуализация сцены и камеры................................................................. 245

Установка проекта .......................................................................................................................245
Глобальное освещение ................................................................................................................245
Упражнение № 4-1. Настройка параметров глобального освещения .....................................246

Имитация глобального освещения .....................................................................................248
Общие параметры визуализации ................................................................................................249
Упражнение № 4-2. Визуализатор Arnold. Начнем с простого................................................251

Установка материалов .........................................................................................................251
Установка источников света ...............................................................................................253

8 Оглавление

Упражнение № 4-3. Настройки визуализатора Arnold и его компоненты ..............................254
Источники света и камеры визуализатора Arnold ...............................................................257
Материалы визуализатора Arnold.......................................................................................260

Упражнение № 4-4. Текстурные карты визуализатора Arnold ................................................265
Упражнение № 4-5. Создание преломлений .............................................................................267
Упражнение № 4-6. Конвертация из mental ray в Arnold .........................................................268

Настройка физических материалов ....................................................................................271
Упражнение № 4-7. Камеры .......................................................................................................273

Типы камер...........................................................................................................................273
Настройка камер ..................................................................................................................275
Упражнение № 4-8. Настройка физической камеры ................................................................277
Упражнение № 4-9. Размытие сцены .........................................................................................280
Глубина резкости .................................................................................................................280
Глубина резкости для камеры Target .................................................................................281
Глубина резкости для камеры Physical ..............................................................................282
Контрольные вопросы.................................................................................................................283

Глава 5. Визуализатор V-Ray..................................................................................... 284

Обзор V-Ray..................................................................................................................................284
Установка проекта .......................................................................................................................284
Упражнение № 5-1. Установка визуализатора V-Ray ...............................................................285

Вкладка V-Ray ......................................................................................................................286
Свиток Global switches ...............................................................................................286
Свиток IPR Options .....................................................................................................287
Свиток Image sampler (Antialiasing) ..........................................................................287
Свиток Image filter ......................................................................................................289
Свиток Environment ....................................................................................................289
Свиток Color mapping.................................................................................................290

Вкладка GI............................................................................................................................290
Свиток Global illumination .........................................................................................290
Свиток Irradiance map ................................................................................................291

Первичные настройки визуализатора V-Ray......................................................................292
Упражнение № 5-2. Работа с окном визуализации V-Ray Frame Buffer..................................293
Упражнение № 5-3. Интерактивная визуализация в V-Ray......................................................297
Упражнение № 5-4. Настройки источников света V-Ray .........................................................298

Настройка параметров источника света VRayLight ..........................................................299
Применение стандартных источников света .....................................................................303
Источник солнечного света VRaySun.................................................................................304
Практическая работа ...........................................................................................................308
Упражнение № 5-5. Освещение и установка камер в интерьере .............................................309
Установка камер ..................................................................................................................310
Установка дневного освещения..........................................................................................312
Искусственное освещение...................................................................................................313
Настройка ограничивающих плоскостей у камеры ..........................................................317
Практическая работа ...........................................................................................................318
Упражнение № 5-6. Материалы V-Ray ......................................................................................319
Материал VRayMtl ...............................................................................................................319
Создание материалов...........................................................................................................320

Простое стекло............................................................................................................320

Оглавление 9

Зеркальная поверхность .............................................................................................321
Библиотека материалов ..............................................................................................322
Упражнение № 5-7. V-Ray. Настройки цвета и отражений ......................................................323
Создание материалов и освещения ....................................................................................323
Создание отражений............................................................................................................324
Влияние параметра Fresnel reflections (Отражения по Френелю) ...................................324
Создание размытых отражений: параметр Reflection glossiness ......................................325
Hilight glossiness (Размытость блика).................................................................................325
Применение текстурных карт .............................................................................................326
Практическая работа ...........................................................................................................327
Упражнение № 5-8. V-Ray. Настройки прозрачности и свойств преломления ......................327
Создание тестовой сцены....................................................................................................327
Создание преломлений........................................................................................................328
Настройка отражений ..........................................................................................................330
Размытие прозрачности.......................................................................................................330
Преломление света ..............................................................................................................330
Подведем итог......................................................................................................................331
Практическая работа ...........................................................................................................331
Контрольные вопросы.................................................................................................................331

Глава 6. Анимация...................................................................................................... 332

Трехмерная анимация..................................................................................................................332
Упражнение № 6-1. Простейшая анимация в автоматическом режиме..................................334

Анимация падения сферы ...................................................................................................334
Ускорение падения сферы ..................................................................................................336
Деформация сферы от столкновения с полом...................................................................337
Растяжение сферы................................................................................................................338
Анимация отскока................................................................................................................338
Визуализация анимации ......................................................................................................339
Визуализация траектории....................................................................................................340
Удаление анимации .............................................................................................................341
Практическая работа ...........................................................................................................341
Упражнение № 6-2. Покадровая визуализация анимации. Размытие анимации....................341
Размытие анимации Scanline Renderer...............................................................................342
Размытие анимации Arnold .................................................................................................343
Размытие анимации V-Ray ..................................................................................................344
Упражнение № 6-3. Редактирование анимации на панелях Track View..................................344
Инструменты редактора анимации Graph Editors ............................................................344
Окно ключей анимации на панели Curve Editor................................................................347
Упражнение № 6-4. Контроллеры анимации ............................................................................350
Две категории контроллеров анимации .............................................................................350
Контроллер Bezier Float ......................................................................................................351
Контроллер Noise .................................................................................................................354
Контроллер Audio ................................................................................................................355
Контроллер Block.................................................................................................................356
Практическая работа ...........................................................................................................359
Упражнение № 6-5. Продолжение анимации мяча...................................................................359
Графики анимированных параметров сферы ....................................................................359
Продолжение отскоков........................................................................................................361

10 Оглавление

Упражнение № 6-6. Вращение юлы...........................................................................................362
Анимация юлы .....................................................................................................................362
Масштабирование скорости воспроизведения анимации ................................................365
Практическая работа ...........................................................................................................365

Упражнение № 6-7. Контроллер Path Constraint ......................................................................366
Практическая работа ...........................................................................................................367

Упражнение № 6-8. Анимация в ручном режиме .....................................................................367
Последовательность создания анимации...........................................................................367
Анимация сцены ..................................................................................................................368
Практическая работа ...........................................................................................................370

Упражнение № 6-9. Редактор кривых. Звуковое сопровождение ...........................................370
Анимация баскетбольного мяча .........................................................................................370
Создание эффекта отскакивания мяча ...............................................................................371
Корректировка полета мяча ................................................................................................372
Корректировка отскоков мяча от пола...............................................................................373
Корректировка анимации в видовом окне .........................................................................374
Создание звукового сопровождения ..................................................................................376
Анимация сетки....................................................................................................................377
Вращение мяча.....................................................................................................................378
Практическая работа ...........................................................................................................379

Упражнение № 6-10. Прямая кинематика .................................................................................379
Иерархические связи ...........................................................................................................379
Правила прямой кинематики ..............................................................................................381
Возможные проблемы при масштабировании ..................................................................382
Обеспечение целостности конструкции.............................................................................382
Ограничение перемещения объектов в иерархической цепочке .....................................383
Наследование преобразований ...........................................................................................384
Пример с настройками блокировок и наследований ........................................................384
Анимация манипулятора .....................................................................................................386
Перенос объекта...................................................................................................................387
Практическая работа ...........................................................................................................388

Упражнение № 6-11. Инверсная кинематика ............................................................................388
Режим инверсной кинематики ............................................................................................388
Решатели инверсной кинематики .......................................................................................389
Анимация с использованием решателя HI Solver .............................................................390
Анимация с использованием решателя HD Solver ............................................................391
Практическая работа ...........................................................................................................393

Контрольные вопросы.................................................................................................................394

Глава 7. Эффекты анимации. Анимация с учетом законов физики ................. 395

Установка проекта .......................................................................................................................395
Системы частиц ...........................................................................................................................395
Частицы типа Spray .....................................................................................................................396
Упражнение № 7-1. Примеры использования систем частиц..................................................397

Пример с частицами типа Tetrahedron...............................................................................397
Пример с частицами типа Facing .......................................................................................399
Частицы типа Snow ..............................................................................................................399
Частицы типа Blizzard..........................................................................................................400

Оглавление 11

Упражнение № 7-2. Деформации Forces в системах частиц ...................................................402
Деформация типа Gravity ....................................................................................................402
Деформация типа Wind........................................................................................................405
Деформация типа PBomb ....................................................................................................406
Деформация типа Path Follow ............................................................................................407
Частицы внутри сферы ........................................................................................................409

Упражнение № 7-3. Анимация взрыва.......................................................................................410
Анимация сгорающего бикфордова шнура .......................................................................410
Анимация горения бикфордова шнура ..............................................................................410
Анимация видимости вспомогательной сферы.................................................................411
Создание искр ......................................................................................................................411
Создание анимации взрыва.................................................................................................412
Взрыв автомобиля................................................................................................................413
Добавление эффекта горения..............................................................................................415
Создание звукового сопровождения ..................................................................................416
Практическая работа ...........................................................................................................417

Модуль MassFX ...........................................................................................................................417
Панель инструментов MassFX Toolbar ......................................................................................418
Инструменты панели MassFX Tools ...........................................................................................419

Вкладка World Parameters...................................................................................................419
Свиток Scene Settings ..................................................................................................420
Свиток Advanced Settings............................................................................................421

Вкладка Simulation Tools .....................................................................................................421
Вкладка Multi-Object Editor ................................................................................................422
Вкладка Display Options ......................................................................................................425
Физические сетки в модуле MassFX ..................................................................................425
Параметры свитка Physical Mesh Parameters ....................................................................427
Упражнение № 7-4. Скачущий шар ...........................................................................................428
Определение свойств объектов сцены ...............................................................................428
Анимация сцены ..................................................................................................................432
Практическая работа ...........................................................................................................433
Упражнение № 7-5. Ограничения MassFX constraint ...............................................................433
Определение свойств объектов сцены ...............................................................................433
Установка свойств ...............................................................................................................434
Практическая работа ...........................................................................................................435
Упражнение № 7-6. Бильярдная пирамида................................................................................435
Определение свойств объектов сцены ...............................................................................435
Настройка параметров анимации .......................................................................................436
Практическая работа ...........................................................................................................437
Упражнение № 7-7. Разбиение объекта на части......................................................................437
Создание тонкостенного объекта .......................................................................................437
Разбиение объекта: скрипт FractureVoronoi......................................................................437
Разбиение объектов: модуль MassFX.................................................................................438
Практическая работа ...........................................................................................................439
Упражнение 7-8. Модификатор MassFX Cloth..........................................................................439
Параметры на уровне модификатора mCloth ....................................................................439
Параметры на уровне вершин.............................................................................................441
Практическая работа ...........................................................................................................441
Контрольные вопросы.................................................................................................................442

12 Оглавление

Глава 8. Персонажная анимация ............................................................................. 443

Установка проекта .......................................................................................................................443
Набор инструментов Character studio........................................................................................443
Упражнение № 8-1. Двуногие объекты biped............................................................................444

Создание biped .....................................................................................................................444
Свиток Structure ...................................................................................................................446
Свиток Biped.........................................................................................................................448
Форматы файлов ..................................................................................................................449
Свиток Track Selection .........................................................................................................450
Свиток Bend Links: вращение нескольких связей..............................................................451
Связывание других объектов с biped .................................................................................452
Свиток Copy/Paste................................................................................................................452
Упражнение № 8-2. Копирование анимации.............................................................................454
Копирование кадров анимации...........................................................................................454
Копирование треков анимации...........................................................................................456
Копирование анимации внутри сцены ...............................................................................456
Ключи анимации..........................................................................................................................457
Цветовая палитра ключей и траекторий biped ..................................................................457
Свиток Key Info ....................................................................................................................458

Свиток Key Info, подсвиток IK: выбор опорной точки кисти и ступни..................459
Свиток Key Info, подсвиток Head ..............................................................................461
Упражнение № 8-3. Баланс-фактор и гравитация.....................................................................461
Баланс-фактор ......................................................................................................................461
Практическая работа ...........................................................................................................462
Гравитация............................................................................................................................463
Упражнение № 8-4. Встраивание системы костей....................................................................464
Создание biped .....................................................................................................................464
Размещение COM-объекта ..................................................................................................465
Масштабирование костей таза и ног biped относительно модели персонажа................466
Расположение костей рук и позвоночника biped ..............................................................467
Размещение пальцев ............................................................................................................469
Размещение головы .............................................................................................................470
Практическая работа ...........................................................................................................470
Упражнение № 8-5. Оснастка скелета .......................................................................................470
Модификатор Physique........................................................................................................470
Оснастка панды....................................................................................................................471
Настройка параметров оболочки левой руки ....................................................................472
Применение настроек к правой руке..................................................................................475
Оболочки ног. Редактирование сечений оболочек ...........................................................476
Контрольные точки..............................................................................................................478
Свойства вершин. Проверка привязки вершин .................................................................478
Удаление влияния связи на вершины.................................................................................479
Пример удаления влияния связей на лишние вершины ...................................................479
Корректировка весовых коэффициентов вершин .............................................................481
Настройка параметров оболочки головы...........................................................................483
Проверка настроек с помощью BIP-файла ........................................................................483
Практическая работа ...........................................................................................................484
Упражнение № 8-6. Анимация biped в свободной форме ........................................................484
Закрепление положения ног................................................................................................484

Оглавление 13

Создание одного приседания панды ..................................................................................484
Копирование и вставка позы панды ...................................................................................485
Анимация рук .......................................................................................................................485
Сохранение созданной анимации biped .............................................................................487
Практическая работа ...........................................................................................................488
Упражнение № 8-7. Панда на скейтборде .................................................................................488
Размещение панды на скейтборде ......................................................................................488
Связывание панды со скейтбордом....................................................................................488
Закрепление ног панды на скейтборде...............................................................................490
Анимация тела панды ..........................................................................................................490
Продолжение анимации ......................................................................................................490
Упражнение № 8-8. Анимация спортсмена...............................................................................491
Создание анимации..............................................................................................................491
Сохранение анимации .........................................................................................................496
Применение созданного BIP-файла ...................................................................................497
Упражнение № 8-9. Спортсмен на турнике...............................................................................498
Упражнение № 8-10. Пошаговая анимация biped.....................................................................504
Создание шагов....................................................................................................................504
Настройка шагов biped ........................................................................................................505
Походка шагом.....................................................................................................................508
Пример пошаговой анимации.............................................................................................508
Состояния ног biped.............................................................................................................510
Следы biped в окне Track View - Dope Sheet......................................................................511
Пример движения biped с остановкой................................................................................512
Походка бегом и вприпрыжку ............................................................................................514
Деактивация следов .............................................................................................................515
Пример использования деактивации следов .....................................................................516
Подъем по винтовой лестнице............................................................................................517
Остановка biped ...................................................................................................................519
Хлопок над головой, поворот головы ................................................................................520
Сохранение анимации с MAX-объектами и загрузка анимации......................................521
Анимация лап панды ...........................................................................................................522
Корректировка походки персонажа ...................................................................................523
Визуализация анимации ......................................................................................................524
Практическая работа ...........................................................................................................524
Упражнение № 8-11. Клип из нескольких BIP-файлов ............................................................524
Окно Motion Mixer ...............................................................................................................524
Добавление BIP-файлов в "миксер" ...................................................................................525
Воспроизведение объединенной анимации .......................................................................527
Сохранение и загрузка анимаций .......................................................................................527
Контрольные вопросы.................................................................................................................530

Использованная литература ..................................................................................... 533

Приложение. Описание электронного архива....................................................... 536

Предметный указатель .............................................................................................. 537

14 Оглавление

Предисловие

3ds Max — графическая система, требующая для своего освоения немалых усилий. Од-
нако затраты на ее изучение многократно окупаются теми неисчислимыми возможно-
стями, которые она предлагает. Прежде всего, это профессиональная программа трех-
мерного моделирования, визуализации и анимации. Освоив 3ds Max, вы сможете созда-
вать многие практически востребованные приложения и понимать принципы работы
программ трехмерного моделирования.

Цель этой книги — ознакомление всех любителей трехмерной графики с основами вы-
полнения различных операций моделирования, наложения текстур, анимации, выбора
источников света, визуализации, персонажной анимации, т. е. с теми задачами, которые
рассматриваются в курсе компьютерной графики при подготовке студентов специаль-
ности "Дизайн". Книга основана на многолетнем опыте работы авторов со студентами.
Весь процесс обучения строится в основном на упражнениях, и это является главной
отличительной особенностью как самой книги, так и используемого авторами метода
обучения. Как правило, при изучении материала читателям не придется обращаться
к справочникам. Лишь несколько разделов книги целиком посвящены рассмотрению
тех или иных особенностей и методов трехмерного моделирования, анимации и визуа-
лизации объектов. В большинстве случаев это делается в соответствующих упражне-
ниях. Исключение составляет глава 1, где сосредоточены основные сведения о про-
грамме 3ds Max 2022.

Книга содержит большое число тщательно подготовленных упражнений. Прорабатывая
материал каждого упражнения, вы постепенно усваиваете все нужные инструменты
и приобретаете навыки, необходимые для работы над реальными проектами при соз-
дании трехмерного дизайна, мультипликации, компьютерных игр, видеофильмов.
Упражнения составлены настолько подробно, что их можно выполнять как под руко-
водством преподавателя, так и самостоятельно. Все они многократно опробованы
и проверены на практике. В дополнение к некоторым упражнениям создана "видео-
шпаргалка", облегчающая понимание наиболее трудных частей материала.

Практических примеров, посвященных программе 3ds Max, в многочисленных источ-
никах имеется немало. Однако в ряде случаев несовершенная методика их разработки
делает такие примеры фактически недоступными для начинающих пользователей.
В этой же книге все упражнения подготовлены таким образом, что при последователь-
ном их выполнении практически любой начинающий пользователь сможет их по-
вторить.

16 Предисловие

По существу, эту книгу можно рассматривать как новую редакцию предыдущих книг
автора А. Г. Горелика: "Самоучитель 3ds Max 2012"1, "Самоучитель 3ds Max 2014"2,
"Самоучитель 3ds Max 2016"3, "Самоучитель 3ds Max 2018"4 и "Самоучитель 3ds Max 2020"5.
По сравнению с ними во многие упражнения авторами внесены отдельные уточнения
и улучшения, явившиеся результатом работы с программой 3ds Max, а также практиче-
ских занятий студентов с материалом книги.

К теме персонажной анимации со стороны любителей трехмерного моделирования
и анимации проявляется особый интерес, и в главе 8 рассмотрены соответствующие
инструменты и упражнения.

В программе 3ds Max имеется встроенная система помощи. Несмотря на самое подроб-
ное описание, при самостоятельной работе без этого раздела программы обойтись
трудно. 3ds Max содержит столь много инструментов и параметров, что ни в одной
книге невозможно все их детально рассмотреть. Достижение мастерства — это удел
упорных и настойчивых.

C некоторыми упражнениями, приведенными в этой книге, можно познакомиться на
сайте http://3dtuts.by и оставить там свое мнение. Авторы будут благодарны за все
присланные пожелания и критические замечания. На этот же сайт можно высылать за-
дания, выполненные вами самостоятельно. С вашего согласия лучшие из них будут там
размещены.

Электронный архив

Электронный архив к книге (см. Приложение) выложен на FTP-сервер издательства по
адресу: https://zip.bhv.ru/9785977517218.zip. Ссылка на этот архив доступна и со стра-
ницы книги на сайте www.bhv.ru. Если при выполнении какого-либо упражнения вы
встречаете в тексте книги ссылку на тот или иной файл, то имеется в виду, что этот
файл находится среди материалов электронного архива. Папки с номерами глав содер-
жат вложенные папки с номерами соответствующих упражнений, в которых располо-
жены все необходимые для этого упражнения файлы.

В этом же архиве содержатся также упражнения и файлы, не вошедшие в печатную
версию книги, но являющиеся ее важным дополнением. Все они относятся к опреде-
ленным главам основного материала книги и размещены в соответствующих папках.

Все файлы сохранены в версии программы 3ds Max 2019. Это сделано для того, чтобы
ими можно было пользоваться в любой из версий программы: 2019 или 2020.

Книга содержит много иллюстраций. Большинство из них удобнее рассматривать
в цветном формате, однако по понятным причинам в тексте книги они представлены
в черно-белом варианте. Тем не менее наиболее важные для понимания материала кни-
ги иллюстрации продублированы на цветной вклейке (в тексте они помечены префик-

1 См. https://bhv.ru/product/samouchitel-3ds-max-2012.
2 См. https://bhv.ru/product/samouchitel-3ds-max-2014.
3 См. https://bhv.ru/product/samouchitel-3ds-max-2016.
4 См. https://bhv.ru/product/samouchitel-3ds-max-2018.
5 См. https://bhv.ru/product/samouchitel-3ds-max-2020.

Предисловие 17

сом "ЦВ"). Кроме того, все файлы цветных иллюстраций книги размещены в папке
Pictures электронного архива.

Перевод большинства встречающихся в книге англоязычных терминов программы
3ds Max на русский язык приведен в файле Glossary.pdf, также входящем в состав элек-
тронного архива. В ряде случаев этот перевод далек от общепринятого, поскольку тер-
мины переводились так, чтобы читателю было легче понять смысл скрываемых за ними
действий. Например, выражение "Bake All" переведено как "Создать ключевые кадры
анимации" и т. п.

***

Большую помощь в работе над рукописью этой книги авторам оказала Наталия Ва-
сильева, тщательно ее прочитавшая. В результате она сделала много полезных заме-
чаний, которые с благодарностью были учтены авторами, и специально для книги под-
готовила проект для визуализации интерьера.

18 Предисловие

ГЛАВА 1
Основные понятия

Требования к системе

Компания Autodesk [19] рекомендует следующую конфигурацию технических и сис-
темных программных средств для работы с 64-разрядной программой 3ds Max 2022:

Операционная система 64-разрядная операционная система Microsoft® Windows® 10
Браузер
Компания Autodesk рекомендует использовать последнюю
CPU версию из представленных ниже браузеров:
(центральный процессор)
RAM (оперативная память) • Microsoft® Edge;
Графическое оборудование • Microsoft® Internet Explorer®;
• Mozilla® Firefox®;
Дисковое пространство • Google Chrome™.
Дополнительное
оборудование Браузер необходим для просмотра справочной информации
и базовых уроков для работы с программой

64-bit Intel® или AMD® многоядерный процессор с SSE4.2
набором команд

4 Гбайт минимум (рекомендуется 8 Гбайт и более)

графический адаптер, поддерживающий Direct3D 10,
Direct3D 9 или OpenGL, с объемом видеопамяти не менее
256 Мбайт (рекомендуется 1 Гбайт)

9 Гбайт свободного места на диске для установки программы

Трехкнопочная мышь, удобно использовать графический
планшет

ВНИМАНИЕ!
Программа 3ds Max 2022 не работает с 32-разрядной операционной системой Microsoft®
Windows и операционной системой MacOS

Более подробные требования к техническим средствам системы, графическим картам
и драйверам можно найти на официальном сайте компании Autodesk.

20 Глава 1

Новое в 3ds Max 2022

Данный раздел будет интересен тем, кто уже знаком с программой 3ds Max и планирует
перейти на новую версию, а также для тех, кто знает или изучает схожие программы
трехмерного моделирования (Maya, Blender, Cinema 4d) с целью сравнения новых ре-
шений. Тем, кто только начинает свой путь в освоении 3D, в этом разделе может встре-
титься много новых неизвестных терминов. Начинающие пользователи могут пропус-
тить этот раздел и вернуться к нему позже, или же можно просмотреть материал, чтобы
понять развитие инструментов, основанных на пользовательском опыте.

В новой версии программы 3ds Max 2022 основные изменения заключаются в увеличе-
нии производительности рабочего пространства, защите данных сцен и файлов проекта,
а также расширении возможностей инструментов моделирования. Обновления также
коснулись функций визуализации, модификаторов, материалов, видовых окон и др.

На момент написания книги были выпущены обновления 2022.1 Update, 2022.2 Update
и 2022.3 Update, они представляют собой отдельные файлы, которые устанавливаются
поверх рабочей версии программы Autodesk 2022 или могут устанавливаться как пол-
ноценное приложение. В обновлениях обычно решаются проблемы, возникшие с новой
версией, а также добавляются новые функции, улучшающие работу основных инстру-
ментов программы. Рекомендуется устанавливать последние обновления, это позволяет
использовать стабильную версию программы.

Рассмотрим основные обновления по направлениям.

Видовые окна

Появилась возможность отображать Ambient Occlusion (Фоновое затенение) в ви-
довых окнах. Эта опция доступна в меню видового окна Standard (Стандартное
качество) | Lighting and Shadows (Освещение и тени). Фоновое затенение отобра-
жается только в режиме High Quality (Высокое качество);

Улучшилась работа с Floating Viewport (Плавающие видовые окна), в новой версии
их сделали безрамочными и добавили возможность открывать на весь экран.

Моделирование

Обновился инструмент выдавливания Smart Extrude (Умное выдавливание) — од-
но из самых значимых изменений в инструментах моделирования. Работает с моди-
фикатором Edit Poly или Editable Poly в режиме компонентов (вершины, ребра,
полигоны). Удерживая нажатой клавишу <Shift> и перемещая полигоны (режим вы-
давливания), можно создавать формы любой сложности, не задумываясь о пробле-
мах дублирования и пересечения. Smart Extrude объединяет в себе несколько инст-
рументов, это позволяет отказаться от команды Bridge (Соединение), нет необходи-
мости создавать дополнительные ребра и объединять вершины, чтобы выдавить
соседние полигоны.

Обновился модификатор Slice (Нож). Разработчики добавили возможность исполь-
зовать вместо одной плоскости разреза — три, для каждой оси координат или одно-
временно для всех трех. Добавили новый вид Radial Slice (Радиальный разрез). Это

Основные понятия 21

упрощает процесс моделирования объекта, если требуется разрезать объект с двух
сторон.

Обновился модификатор Symmetry (Симметрия), кроме увеличения производи-
тельности работы в видовых окнах, модификатор поддерживает несколько плоско-
стей симметрии и позволяет их выравнивать относительно граней объекта;

Увеличилась производительность модификаторов Relax, Extrude, Edit Poly.

Визуализация

Обновилась функция запекания текстур Bake to Texture, добавили новые карты для
ускорения повторяющихся операций запекания. Среди них:

• Ambient Occlusion — запекает текстуру, которая показывает часть освещенной
поверхности;

• Beauty — запекает текстуру, которая показывает затененную поверхность;

• Color — запекает исходный цвет материала объекта;

• Material ID — создает цветовую текстурную карту, где каждый цвет соответст-
вует ID материала;

• Opacity — запекает полную или частичную непрозрачность, основанную на кон-
туре объекта и настройках материала.

В визуализатор Arnold, который задан по умолчанию, добавили новые Imager кар-
ты, позволяющие контролировать шум и цвет.

Интерфейс программы

Начало работы

После запуска 3ds Max 2022 на экране появится окно приветствия с небольшой инст-
рукцией по взаимодействию с рабочими окнами (рис. 1.1). Все необходимые команды
будут подробно рассмотрены в следующих упражнениях, поэтому окно приветствия
можно закрыть и, чтобы исключить его повторное открытие, в нижнем левом углу окна
выключить параметр Show this Welcome Screen at startup (Показывать это окно при
запуске). При необходимости его можно открыть через главное меню Help (Помощь) |
Welcome Screen (Окно приветствия).

Основное окно программы состоит из панелей инструментов, расположенных по пери-
метру окна, и рабочей области в центральной части. Рабочая область разделена на
четыре видовых окна: (Top (Вид сверху), Front (Вид спереди), Left (Вид слева),
Perspective (Перспектива).

Первый шаг в изучении программы традиционно начнем с создания чайника. Для этого
справа на командной панели выберите команду Teapot (Чайник) — команда высветится
голубым цветом (рис. 1.2, видео Video_1.2.mp4).

ПРИМЕЧАНИЕ
Для некоторых рисунков созданы видеофайлы для демонстрации работы рассматривае-
мых функций, имя видеофайла совпадает с именем рисунка и находится в папке #_video,
где # — номер главы.

22 Глава 1

Рис. 1.1. Окно приветствия программы

Рис. 1.2. Активизируем команду
создания чайника

Затем переместите указатель мыши в окно Per-
spective (Перспектива), там нажмите левую кнопку
мыши и, не отпуская ее, переместите указатель на
произвольное расстояние, после чего отпустите кноп-
ку мыши. В окне Perspective и одновременно в ос-
тальных окнах проекции появится чайник. Теперь
щелкните правой кнопкой мыши, чтобы выключить
команду Teapot, она перестанет гореть синим цветом.
Построенный чайник будет выделен, вокруг него по-
явится окаймляющий ободок голубого цвета. Для
снятия выделения щелкните левой кнопкой мыши
в пустой области сцены.
В верхней части основного окна располагается главное (выпадающее) меню с команда-
ми: File, Edit, Tools, Group, Views и т. д. Любое выпадающее меню можно превратить
в отдельное окно, обеспечивающее удобный доступ к командам. Для этого раскройте
выпадающее меню и щелкните на двух верхних полосках с пунктирным штрихом. Это
может быть полезным, если часто пользоваться одними и теми же командами из главно-
го меню.
Под главным меню расположена главная панель инструментов со значками (кнопками)
конкретных команд: , , и пр. Если удерживать нажатой клавишу <Alt>, то
можно перетянуть любую кнопку на новое место на главной панели инструментов.
Если вы переместите ее ниже — в любое видовое окно программы, кнопка будет уда-
лена.

Основные понятия 23

Командная панель, вкладками которой пользуются чаще всего и применяют для моди-
фикации объектов, находится справа (см. далее разд. Командная панель). При желании
ее положение можно изменить.

Однако этим не исчерпывается перечень основных панелей программы 3ds Max 2022.
В начале главной панели инструментов, где находятся пунктирные штрихи, щелкните
правой кнопкой мыши — появится список дополнительных панелей. Для включения
или отключения дополнительной панели достаточно щелкнуть по ее названию. Возле
активных панелей стоит флажок (рис. 1.3, видео Video_1.3.mp4).

Под главной панелью инструментов находится панель Ribbon (Лента), которая раскры-

вается нажатием иконки . В открытом виде появится большой список категорий

команд: Modelling, Freeform, Selection, Object Paint, Populate, содержащий полезные

инструменты при моделировании, скульптинге, моделировании толпы (персонажная

анимация). Команды каждой категории открываются щелчком по ее названию (рис. 1.4,

видео Video_1.4.mp4).

Рис. 1.3. Активизация Рис. 1.4. Команды на панели Ribbon
дополнительных панелей

24 Глава 1

Командная панель

Командная панель (рис. 1.5) расположена в правой части основного окна программы
и содержит шесть вкладок:

Create (Создать) ;
Modify (Изменить) ;
Hierarchy (Иерархия) ;
Motion (Движение) ;
Display (Отображение) ;
Utilities (Утилиты) .

Рис. 1.5. Командная панель

Рассмотрим подробнее наиболее часто используемые вкладки Create и Modify.

Вкладка Create служит для создания геометрических объектов, а также источников

света, виртуальных камер, вспомогательных объектов и объемных деформаций и вклю-
чает следующие опции:

Geometry (Геометрия) — позволяет создавать простые и составные объекты,

системы частиц, объекты для архитектурных, инженерных и конструкторских работ,
окна, двери и пр.;

Shapes (Формы) — создает объекты типа Splines (сплайны) — линии, прямо-

угольники, окружности, текст и др., а также NURBS-кривые и Extended Splines
(Дополнительные сплайны);

Lights (Источники света) — позволяет добавлять в сцену источники света;

Cameras (Камеры) — добавляет в сцену виртуальные камеры;

Helpers (Вспомогательные объекты) — они не видны при визуализации сцены,
но влияют на поведение объектов;

Space Warps (Объемные деформации) — дают возможность добавлять в сцену
объемные деформации;

Systems (Дополнительные инструменты) — позволяют добавлять в сцену систе-
мы костей, скелет и другие дополнительные объекты.

Вкладка Modify позволяет изменять параметры любого выделенного объекта сцены.

С ее помощью выделенному объекту можно также назначить модификаторы, настройки
которых меняют непосредственно на вкладке Modify.

Выделите созданный ранее чайник и перейдите на вкладку Modify на командной
панели. В свитке Parameters (Параметры) этого объекта измените значение параметра

Основные понятия 25

Radius и нажмите клавишу <Enter> — размеры чайника изменятся. Значение радиуса
можно изменять с помощью стрелок, расположенных справа от поля ввода, — доста-
точно нажать на стрелке левой кнопкой мыши и потянуть вверх для увеличения значе-
ния параметра или вниз — для его уменьшения.

Остальные вкладки будут далее рассмотрены в упражнениях.

Конфигурация видовых окон

Виртуальное пространство, в котором работает пользователь программы, носит назва-
ние трехмерной сцены. Видовое окно, в котором ведется работа, подсвечивается жел-
тым цветом и называется активным. Видовых окон четыре: вид спереди (Front), сверху
(Top), слева (Left), а также 3D-окно — Perspective. Размеры видовых окон можно
менять — подведите указатель мыши к границе между окнами, нажмите левую кнопку
мыши и, удерживая ее, переместите указатель в нужное место (рис. 1.6, видео
Video_1.6.mp4).

Рис. 1.6. Изменение размеров видовых окон

Рис. 1.7. Заголовок видового окна Front Рис. 1.8. Меню команд

Для восстановления одинаковых размеров окон подведите указатель мыши к границе
между окнами, щелкните правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню
выберите команду Reset Layout (Восстановить компоновку).

Каждое видовое окно имеет заголовок, расположенный в верхнем левом углу этого
окна и состоящий из четырех частей (рис. 1.7). Щелчком кнопкой мыши на какой-либо
части заголовка вызывается меню команд с соответствующими настройками видового
окна.

В любом видовом окне щелкните на значке [+] — откроется меню команд, относящееся
к этой его части (рис. 1.8). Меню [+] отвечает за общие настройки видового окна.

Выберите в нем команду Configure Viewports (Настройки видовых окон) — раскроется
диалоговое окно Viewport Configuration (Конфигурация видового окна). Здесь на
вкладке Layout (Компоновка) можно выбрать желаемую компоновку главного окна
программы (рис. 1.9).

26 Глава 1

Рис. 1.9. Настройка компоновки видовых окон в Viewport Configuration

Компоновку видовых окон можно также настроить слева на панели Viewport Layout
Tabs (Вкладки компоновки видовых окон) рис. 1.10, видео Video_1.10.mp4. С помощью
кнопки Create a New Viewport Layout Tab (Создать новую вкладку компоновки видо-
вых окон) рис. 1.10 можно выбрать из набора желаемую компоновку. Выбранная вклад-
ка появится на панели и позволит переключаться с одного вида компоновки на другой.
Щелкнув на второй слева части заголовка видового окна (обычно название видового
окна), можно назначить в окне отображение сцены в одной из выбранных проекций или
вид из камеры (рис. 1.11).

Рис. 1.10. Панель вкладок Рис. 1.11. Назначение проекции
для компоновки видовых окон в видовом окне

Основные понятия 27

Цветовую гамму (по умолчанию она черная) окна программы 3ds Max можно изменить.
Для этого в верхней строке окна программы щелкните левой кнопкой мыши на команде
главного меню Customize (Настройки), а затем из выпадающего меню выберите ко-
манду Custom Defaults Switcher (Настройки пользовательского интерфейса). Откроет-
ся диалоговое окно Choose initial settings for tool options and UI layout (Выбор на-
чальных установок для инструментов и компоновки пользовательского интерфейса).
В правой части этого окна с названием UI schemes (Схемы пользовательского интер-
фейса) можно выбрать, например, схему пользовательского интерфейса ame-light (свет-
лый) и нажать на кнопку Set (Установить) — цветовая гамма окна программы изменит-
ся и станет светлой. Желательно перезагрузить программу для полной загрузки всех
иконок. В книге будут использоваться изображения программы с интерфейсом по умол-
чанию.

ПРИМЕЧАНИЕ

Все цветные иллюстрации и скриншоты программы находятся в электронном архиве, кото-
рый вы можете скачать на сайте BHV.

Панель с кнопками управления видовыми окнами

Эта панель находится в правой нижней части главного окна программы и содержит
восемь кнопок (рис. 1.12):

Zoom (Масштабирование) — после выбора этой команды для изменения мас-
штаба изображения необходимо в активном видовом окне перемещать мышь, удер-
живая нажатой ее левую кнопку;

ПРИМЕЧАНИЕ Рис. 1.12. Кнопки управления
видовыми окнами
То же самое можно выполнить с помощью «горячих» кла-
виш: на клавиатуре компьютера нажмите клавишу <[> —
чтобы увеличить размер изображения, или клавишу <]> —
чтобы его уменьшить. И еще — в любом окне щелкните ле-
вой кнопкой мыши, а затем прокручивайте колесико мыши
в любую сторону, — размер изображения будет меняться.

Zoom All (Масштабировать все окна) — команда аналогична предыдущей, но
воздействует сразу на все видовые окна;

Zoom Extents Selected (Масштабировать выделенные объекты до заполнения актив-
ного окна) (клавиша <Z>) — иконка в виде цветного куба, отображает выделен-
ные объекты в центре видового окна. Рядом со значком находится белый треуголь-
ник. Это значит, что имеются альтернативы этой команды, доступные по долгому
нажатию на значок. Второй вариант этой команды — Zoom Extents (Масштабиро-
вать активное окно до заполнения) — иконка в виде серого куба, показывает
всю сцену в активном видовом окне;

Zoom Extents All Selected (Масштабировать выделенные объекты во всех окнах до
заполнения) — команда аналогична предыдущей, но воздействует сразу на все
окна;

28 Глава 1

Field-of-View (Угол зрения) — воздействует только на перспективное изобра-
жение, приближая или удаляя его. Вариант этой команды — Zoom Region (Масшта-
бировать область) — выбор фрагмента изображения рамкой;

Pan View (Переместить вид) — перемещение изображения внутри активного
окна. Переместить изображение можно и иначе — в любом видовом окне нажмите
среднюю кнопку мыши и, не отпуская ее, переместите окно в нужном направлении;

Orbit SubObject — вращение вокруг выделенного подобъекта или объекта, яв-
ляется универсальной командой. Вариант этой команды — Orbit — вращение
вокруг центра видового окна и Orbit Selected — в качестве центра вращения ис-
пользует центр выделенного объекта;

Maximize Viewport Toggle (Развернуть активное окно на весь экран) — пере-
ключает активное окно на весь экран или возвращает его в предыдущее состояние.
То же самое можно сделать с помощью комбинации клавиш <Alt>+<W> или пробе-
ла, выбрав в контекстном меню Maximize Viewport.

Создайте два чайника и потренируйтесь в управлении видовыми окнами.

Режимы отображения

Видовое окно имеет несколько режимов отображения. Чтобы их назначить, следует
щелкнуть левой кнопкой мыши на правой части заголовка видового окна. Откроется
перечень различных режимов отображения сцены (рис. 1.13):

Default Shading (Реалистичный) — объекты в видовом окне представляют собой
сглаженные поверхности, на которых видны блики и тени от других объектов. Этот
режим отображения чаще всего задают для окна Perspective, однако окончательный
вид сцены получается только после выполнения команды визуализации;

Wireframe (Каркасная модель) — значительно быстрее отображает объекты, однако
в этом режиме отображается только сетка моделей объектов;

Edged Faces (Грани) — на поверхностях видны границы граней;

Viewport Background (Фон видового окна) — открывает дополнительное подменю:

• команда Gradient Color (Градиентный фон) устанавливает в видовом окне гра-
диентный фон, не всегда удобный в работе;

• опция Solid Color (Равномерный фон) задает равномерный фон в видовом окне
(что предпочтительнее);

• опция Environment Background (Фон окружения) устанавливает в видовом окне
точно такой же фон, как и в окне Rendering (Визуализация) | Environment
(Окружающая среда) | Color (Цвет).

Приведенные здесь режимы отображения — основные. Проверьте действие этих и дру-
гих режимов на объекте Teapot (Чайник).

В указанном виде меню с режимами отображения в видовых окнах открывается только
при использовании драйверов (установленных по умолчанию) Nitrous Direct3d 11,
Nitrous Direct 3D 9 и Nitrous Software. Если же программа настроена на применение

Основные понятия 29

Рис. 1.13. Режимы отображения Рис. 1.14. Режимы отображения в видовых окнах
в видовых окнах с драйверами Legacy Direct3D и Legacy OpenGL

драйверов Legacy Direct3D или Legacy OpenGL, то окно с режимами отображения
будет выглядеть иначе (рис. 1.14).

Драйверы настраивают в окне Preference Settings (Настройки параметров) на вкладке
Viewports (Видовые окна) в области Display Drivers (Драйверы отображения). Это
окно (рис. 1.15) открывается по команде главного меню Customize (Настройки) |
Preferences (Настройки параметров).

Рис. 1.15. Настройка драйверов

50 Глава 1

Контрольные вопросы

1. В процессе работы над проектом произошел сбой компьютера. Как найти резерв-
ную копию создаваемого проекта?

2. Как настроить конфигурацию видовых окон?
3. Чем отличаются режимы отображения в видовых окнах Default Shading и Wire-

frame Override?
4. В каком случае появляется режим отображения Smooth + Highlights?
5. Чем отличаются настройки видовых окон при применении драйверов Nitrous и

Legacy Direct3D?
6. Чем отличаются команды Zoom Extents All и Zoom Extents All Selected?
7. Как раскрыть видовое окно на весь экран?
8. Как вызвать окно Move Transform Type-In? Для чего оно служит? Чем отличаются

параметры Absolute World от параметров Offset World?
9. Какие системы координат вам известны? Что такое глобальная система координат?
10. Где располагается локальная система координат? Что такое опорная точка объекта?

Как изменить ее положение?
11. Как влияет центр преобразования на перемещение объекта? Какие существуют

типы центров преобразования объектов?
12. Чем отличается действие опций Copy, Instance, Reference в списке параметров

окна Clone Options?
13. Как создать зеркальное отображение объектов?
14. Как присоединить новый объект к существующей группе объектов?
15. Как установить метрические единицы измерения?
16. Как включить (или выключить) отображение сетки координат в видовых окнах?
17. Как установить привязку курсора к узлам координатной сетки?
18. Какие действия выполняются по командам группы Align? Чем отличается группа

команд Align Position от Align Orientation?
19. Как выделить объект в сцене по его имени?
20. Что происходит по команде Select Invert?
21. Как вставить в создаваемую сцену объекты из других файлов?
22. Как сохранить в файле визуализированное изображение?

ГЛАВА 2

Моделирование

Создание простых объектов

Объектами в 3ds Max являются различные геометрические формы, источники света,
камеры и вспомогательные объекты. Каждый объект обладает определенными пара-
метрами и свойствами. Параметры геометрических объектов — это те характеристики,
которые описывают их форму и местоположение в пространстве. Источники освещения
также имеют свои параметры, например яркость или угол конуса света. Параметры
объектов можно задавать при их создании, а также менять при редактировании на
вкладке Modify (Изменить) .

В 3ds Max 2022 на вкладке Create (Создать) | Geometry (Геометрия) представ-
лены следующие группы базовых объектов, доступные из выпадающего списка:

Standard Primitives (Стандартные примитивы) — набор базовых простых фигур,
используемых для моделирования сцен разной степени сложности, например фигура
Box (Параллелепипед) может служить основой для практически любого объекта;
Extended Primitives (Дополнительные примитивы) — расширенный набор фигур,
предназначенных для создания сложных геометрических форм или абстрактных
объектов;
Compound Objects (Составные объекты) — набор команд для объединения двух
или более объектов в один объект;
Particle Systems (Системы частиц) — системы частиц для создания анимации снега,
пыли, дождя и др.;
Patch Grids (Патч сетка) — создание патчей (лоскутков) треугольной или четырех-
угольной формы, кривизна которых управляется сплайнами Безье, что упрощает
редактирование формы;
Body Objects (Базовые объекты) — специальные утилиты для импорта объектов из
SAT-файлов, например из программ Autodesk Inventor, Alias, Autodesk Showcase;
Doors (Двери) — архитектурные объекты в виде трех типов дверей с соответствую-
щими параметрами;
NURBS Surfaces (NURBS-поверхности) — создание поверхностей, которые строят-
ся на основе NURBS (неоднородных рациональных B-cплайнах);

52 Глава 2

Windows (Окна) архитектурные объекты в виде шести типов окон с соответствую-
щими параметрами;

AEC Extended (Архитектурные объекты, ландшафты) — набор архитектурных объ-
ектов, включающих деревья, забор и стены, все объекты параметрические и легко
анимируются;

Point Cloud Objects (Точечные облачные объекты) — объекты, которые позволяют
из данных, полученных из фотографии, построить трехмерную оболочку;

Dynamics Objects (Динамические объекты) — вспомогательные объекты для симу-
ляции поведения физических тел;

Stairs (Лестницы) — архитектурные объекты в виде четырех видов лестниц;

Alembic — специальные утилиты для импорта эффектов и анимации;

Arnold (Объекты визуализатора Arnold) — объекты визуализатора Arnold для им-
порта файлов Alembic, ASS, USD и для создания тумана;

Fluids (Жидкости) — объекты для симуляции жидкости.

Каждый создаваемый объект параметрический, т. е. форма его определяется набором
параметров. Удобнее всего сперва создать объект, а затем корректировать его парамет-
ры на вкладке Modify , а положение — в окне Transform Type-In, которое вызыва-
ется нажатием правой кнопкой мыши по инструменту Select and Move (см. главу 1,
раздел Трансформации объектов). По умолчанию каждому объекту случайным обра-
зом назначается определенный цвет. Цвет объекта можно поменять, щелкнув мышью
в квадратном поле с образцом цвета на командной панели на панели Modify
(рис. 2.1, видео \Modeling\Video_2.1.mp4), — откроется окно Object Color (Цвет объекта),
где можно выбрать подходящий для объекта цвет (рис. 2.2).

Рис. 2.1. Образец цвета Рис. 2.2. Настройка цвета объекта
на командной панели

Если эти цвета вас не устраивают, там же можно нажать кнопку Add Custom Colors…
(Добавить дополнительные цвета) — откроется диалоговое окно Color Selector (Назна-
чение параметров цвета) (рис. 2.3). В левой части окна имеется цветовое поле Hue (От-
тенок), где выбирается базовый цвет объекта. В центре расположена вертикальная шка-
ла Whiteness (Белизна), ползунок которой позволяет управлять интенсивностью цвета.

Моделирование 53

Справа находятся ползунки для регулировки цветовых компонентов аддитивной цвето-
вой модели RGB (по названиям основных цветов: Red — красный, Green — зеленый и
Blue — синий), а также еще одной цветовой модели — HSV (по названиям компонен-
тов: Hue — оттенок, Saturation — насыщенность и Value — интенсивность).

Рис. 2.3. Установка параметров цвета

ПРИМЕЧАНИЕ
В дальнейшем нам часто придется пользоваться параметрами цвета. Везде, где встреча-
ется ссылка на эти параметры, будет подразумеваться аддитивная цветовая модель RGB,
а параметры цвета всегда будут перечисляться в последовательности R, G, B. Например,
если нужно задать параметры цвета R = 150, G = 130 и B = 220, то будет указано (150, 130, 220).

Стандартные и дополнительные примитивы имеют несколько общих групп параметров:
размеры;
Segments (Сегменты) — определяют степень разбиения сеточной модели объекта.
Число сегментов задается параметром Segments, находящемся в свитке Parameters
каждого параметрического объекта;
Smooth (Сглаживание) — применяется к объектам, которые состоят из криволиней-
ных поверхностей. На рис. 2.4 слева изображен объект с числом сегментов, равным

Рис. 2.4. Влияние параметра Smooth и числа сегментов

54 Глава 2

двум и со снятым флажком Smooth, в центре — тот же объект с таким же количест-
вом сегментов и с установленным флажком Smooth, а справа — сглаженный объект
с большим числом сегментов;

Generate Mapping Coordinates (Генерировать координаты проецирования текстур-
ной карты) — объекту добавляются параметрические координаты размещения
текстур на его поверхности.

Упражнение № 2-1. Привязка к сетке, массивы

Установка проекта

В этой главе будем работать с новым проектом 02_project. Вы можете создать свой про-
ект и копировать в него файлы и текстуры или установить проект, предоставленный
с электронным архивом к книге в качестве основного. Чтобы установить новый проект,
в главном меню выполните последовательность команд File | Project | Create Default.
Далее выберите папку, где будет размещаться проект, и щелкните по пункту Select
Folder (Выбрать папку). В выбранной папке будут созданы подпапки проекта для сцен,
визуализации и текстурных карт. При создании нового проекта обязательно копируйте
сцены и текстурные файлы для корректной их подгрузки при открытии.

Для установки существующей папки проекта в качестве основной в программе 3ds Max
в главном меню выберите File | Project | Set Active Project и укажите папку проекта.

Рядом с папкой проекта вы найдете папку 02_video, в которой будут находиться допол-
нительные видеофайлы к упражнениям.

В папке 02_images находятся цветные иллюстрации к упражнениям.

ЭЛЕКТРОННЫЙ АРХИВ
В электронном архиве (ссылку на архив можно найти в предисловии) проект для главы 2
расположен в папке 02\02_project. Список функций и папок, которые использует программа
3ds Max в проекте, можно увидеть, выполнив команды File | Project | Configure Project
Path (Настройки расположения файлов проекта). Внутри папок проекта, например scenes,
можно создавать произвольные папки для организации файлов.

Сразу после установки проекта сохраним файл, для этого в главном меню выберите
команду File | Save (Сохранить), откроется папка созданного проекта, сохраните файл
сцены программы 3ds Max в папке scenes с именем Forest.max. Имя сохраненного файла
будет отображаться в заголовке окна программы.

Настройка единиц измерения и параметров сетки

Выполните команду Customize | Units Setup, установите метрическую систему единиц
(Metric), а в качестве единиц отображения размерных параметров задайте сантиметры
(Centimeters). Теперь определите системные единицы измерения — они повлияют на
размеры сетки на экране. Для этого в том же окне нажмите кнопку System Unit Setup и
также установите опцию Centimeters. Подробно настройка единиц измерения описана
в главе 1 в разделе Единицы измерения.

Моделирование 55

Для дальнейшей работы настроим параметры сетки в видовых окнах. Задайте компо-
новку рабочей области в виде четырех равных по величине окон. Во всех окнах должна
быть включена сетка, если ее нет, включите сетку, нажав клавишу <G> на клавиатуре
компьютера. То же самое можно сделать, щелкнув мышью на значке [+] в заголовке
видового окна и выбрав пункт Show Grids (Показать сетки). Сетка может быть не вид-
на из-за сильной удаленности от центра сцены. Чтобы восстановить масштаб отобра-
жения, щелкните на панели управления видовыми окнами в нижнем правом углу на
значке Zoom Extents All Selected (Масштабировать выделенные объекты во всех окнах

до заполнения) . Если в сцене отсутствуют объекты или не выделен ни один объект,

масштаб отображения будет восстановлен по умолчанию.

Затем на главной панели инструментов щелкните правой кнопкой мыши на значке

Snaps Toggle (Переключатель объектных привязок) , чтобы открыть окно Grid and

Snap Settings (Настройки сетки и объектных привязок), перейдите в нем на вкладку
Home Grid (Координатная сетка) и в поле Grid Spacing (Расстояние между линиями
сетки) укажите величину 10,0 см. Тогда шаг основной сетки, отображаемой в видовых
окнах, будет равен этой величине. В поле Major Lines every Nth Grid Line (Основные
линии через каждые N линий сетки) введите 5. В результате между основными линия-
ми сетки будут размещены пять ее делений. Закройте это окно.

Установка привязок

Щелкните правой кнопкой мыши на инструменте Snaps Toggle — окно Grid and

Snap Settings (Настройки сетки и объектных привязок) раскроется по умолчанию на
вкладке Snaps (Объектные привязки). Оставьте на ней флажок только для пункта Grid
Points (Узлы сетки) и закройте окно. Однако пока эта привязка действовать не будет,
т. к. мы установили только ее параметры. Чтобы ее активизировать, необходимо
выбрать соответствующий тип привязки — активизируйте там инструмент Snaps

Toggle .

Перейдите на командную панель на вкладку Create (Создать) и попробуйте теперь

создать объект типа Box (Параллелепипед). Обратите внимание, что возле курсора по-

явится прямоугольник с перекрестием — этот прямоугольник как бы "прилипает"

к узлам сетки. Для тренировки создайте три куба со сторонами 20, 30 и 40 см.

Чтобы удалить результаты экспериментов, выполните из главного меню команду Edit
(Редактировать) | Select All (Выделить все), в результате все объекты будут выделены,
затем снова в главном меню выполните Edit | Delete (Удалить). Все объекты будут уда-
лены.

Пример создания деревьев из примитивов

На вкладке Create (Создать) в выпадающем списке пункта Geometry (Геомет-
рия) убедитесь, что включена опция Standard Primitives (Стандартные примити-
вы) — откроется меню стандартных примитивов (рис. 2.5). К стандартным примитивам
3ds Max практически всех версий относятся следующие объекты: Box (Параллелепи-
пед), Cone (Конус), Sphere (Сфера), GeoSphere (Геосфера), Cylinder (Цилиндр), Tube

ГЛАВА 3

Освещение и материалы

Установка проекта

В этой главе будем работать с новым проектом 03_project. Вы можете создать свой про-
ект и копировать в него файлы и текстуры из рабочего проекта или установить проект,
предоставленный с электронным архивом к книге в качестве основного. Чтобы устано-
вить новый проект, в главном меню выполните команды File | Project | Create Default.
Далее выберите папку, где будет размещаться проект, и щелкните по Select Folder
(Выбрать папку). В выбранной папке будут созданы подпапки проекта для сцен, визуа-
лизации и текстурных карт. При создании нового проекта обязательно копируйте сцены
и текстурные файлы для корректной их подгрузки при открытии.
Для установки существующей папки проекта в качестве основного в программе
3ds Max в главном меню выберите File | Project | Set Active Project и укажите папку
проекта.
Рядом с папкой проекта вы найдете папку 03_video, в которой будут находиться допол-
нительные видеофайлы к упражнениям.
В папке 03_images находятся цветные иллюстрации к упражнениям.

Источники освещения

В 3ds Max 2022 имеются следующие собственные категории источников света: стан-
дартные (Standard), фотометрические (Photometric), источники света визуализатора
Arnold, а также системные источники света: Daylight (Дневное освещение) и Sunlight
(Солнечное освещение). Кроме того, при подключении к 3ds Max внешних визуализа-
торов, например V-ray, mental ray или Corona, вместе с ними появляются также и их
собственные источники света. Стандартные источники света функционируют по
упрощенным алгоритмам расчета распространения и отражения света. Точнее моделиро-
вать действие реальных источников света позволяют источники фотометрические —
в основу их работы положены алгоритмы, лучше соответствующие законам физики.
В реальной жизни интенсивность света, исходящего от источника, зависит от расстоя-
ния до него, и это учитывается при моделировании фотометрических источников света.
Каждый источник света характеризуется такими параметрами, как Color (Цвет),
Multiplier (Яркость), Decay (Затухание), Shadow Map (Карта теней).

Освещение и материалы 151

Системные источники освещения имитируют солнечный свет для заданных парамет-
ров: географических координат, времени дня, месяца и года. Намного проще восполь-
зоваться такими источниками освещения, чем имитировать солнечный свет с помощью
стандартных и фотометрических источников света. Эти источники открываются на

вкладке Systems (Системы) в категории Standard.

По направлению излучаемого света стандартные и фотометрические источники света
делятся на направленные и всенаправленные. Всенаправленные источники света (Omni,
Skylight, Free light) излучают свет равномерно во все стороны, а направленные (Target
Spot, Free Spot, Target Direct, Free Direct, Target Light) — только в заданном направ-
лении. Последние, в свою очередь, подразделяются на нацеленные (Target) и свобод-
ные (Free). Для нацеленных источников можно задать точку цели. При перемещении
такой осветитель автоматически поворачивается для того, чтобы всегда освещать свою
точку цели. Для свободных осветителей можно задать только направление света. При
перемещении источника это направление в глобальной системе координат остается по-
стоянным.

Правильное освещение — один из наиболее существенных факторов обеспечения реа-
лизма сцены при ее визуализации. При расстановке источников света в сцене всегда
необходимо также обращать внимание и на их цвет — источники дневного света имеют
голубой оттенок, а при создании источников искусственного освещения им нужно при-
давать желтоватый оттенок. Цвет источника, имитирующего уличный свет, зависит от
времени суток. Например, если сюжет сцены подразумевает вечернее время, то осве-
щение может иметь красноватые тона летнего заката.

В этой главе рассматриваются только стандартные и фотометрические источники света,
которые могут применяться совместно с различными визуализаторами. Специфические
источники света, применение которых возможно только с определенными визуализато-
рами (с визуализаторами Arnold и V-Ray), будут описаны в следующей главе при рас-
смотрении этих визуализаторов.

Освещение по умолчанию

Когда нет установленных источников света, в 3ds Max используется так называемое
освещение по умолчанию (Default Lighting) — способ визуализации сцены при полном
отсутствии источников света. Эту установку можно представить себе в виде одного или
двух стандартных всенаправленных точечных источников света типа Omni, которые
всегда находятся на строго определенном месте и не обладают настройками. В любой
из создаваемых сцен такое освещение задано по умолчанию.

Если включить систему координат World (Мировая система координат) и представить
себя находящимся в ее начале и наблюдающим в направлении оси Y, то одиночный
источник окажется расположенным сзади и сверху наблюдателя (будет иметь отрица-
тельные значения координат по осям X и Y и положительное значение по оси Z) и ста-
нет давать контрастный не очень естественный свет. При наличии двух встроенных
источников света один будет расположен там же, а другой — спереди в правом нижнем
углу (будет иметь положительные значения координат X и Y и отрицательное значение
координаты Z). Объекты, освещенные этими источниками света, не отбрасывают тени.

244 Глава 3

Контрольные вопросы

1. Каковы основные параметры стандартного источника света?
2. Назовите три категории источников света. Чем они различаются?
3. Как подразделяются источники света по направлению излучаемого света?
4. Что такое освещение по умолчанию? Как оно устанавливается?
5. Перечислите типы стандартных источников света. Чем они различаются?
6. Как создаются тени при использовании стандартных источников света?
7. Какие существуют способы создания теней?
8. Какие фотометрические источники света вы можете назвать? Каковы их особен-

ности?
9. В каких единицах измеряется интенсивность света фотометрических источников?
10. Какова сила света в канделах у лампы накаливания мощностью 100 Вт?
11. Как располагаются источники света при трехточечной схеме освещения?
12. Что такое объемное освещение? Как оно создается?
13. Что такое материал?
14. Каковы основные свойства материала?
15. Что определяется параметром Base Color?
16. Чем отличаются параметры Reflection и Transparent?
17. Как задать коэффициент преломления света материалом?
18. Как назначить материал объекту?
19. Какие типы материалов вам известны?
20. Что такое текстурная карта? Чем отличаются двумерные текстурные карты от

трехмерных?
21. Для чего нужны каналы материалов?
22. Как создать материал, соответствующий тонированному стеклу?
23. В каких случаях и как применяют материал Multi/Sub-Object?
24. Как проверить правильность выбора набора полигонов при назначении материала

Multi/Sub-Object?
25. Как применить в качестве материала произвольный графический файл?
26. Для чего и как используется модификатор UVW Map?
27. Как наложить текстуру на объект с учетом ее фактических параметров?
28. Что такое развертка текстуры? Как используется модификатор Unwrap UVW?
29. Для чего служит окно Edit UVWs?
30. От чего зависит точность наложения текстуры при плоскостном проецировании

Flatten Mapping?

ГЛАВА 4

Визуализация сцены и камеры

Установка проекта

В этой главе будем работать с новым проектом 04_project. Вы можете создать свой про-
ект и копировать в него файлы и текстуры из рабочего проекта или установить проект,
предоставленный с электронным архивом к книге в качестве основного. Чтобы устано-
вить новый проект, в главном меню выполните последовательность команд File |
Project | Create Default. Далее выберите папку, где будет размещаться проект, и щелк-
ните по Select Folder (Выбрать папку). В выбранной папке будут созданы подпапки
проекта для сцен, визуализации и текстурных карт. При создании нового проекта
обязательно копируйте сцены и текстурные файлы для их корректной загрузки при от-
крытии.
Для установки существующей папки проекта в качестве основного в программе
3ds Max в главном меню выполните команды File | Project | Set Active Project и укажи-
те папку проекта.
Рядом с папкой проекта вы найдете папку 04_video, в которой будут находиться допол-
нительные видеофайлы к упражнениям.
В папке 04_images находятся цветные иллюстрации к упражнениям.

Глобальное освещение

Глобальное освещение определяет общую освещенность сцены даже при отсутствии
источников света. Для его активации достаточно изменить черный цвет фона, заданный
по умолчанию. Чем он светлее, тем ярче будет освещаться сцена. Глобальное освеще-
ние можно представить в виде неба или бесконечного купола над сценой. При исполь-
зовании визуализаторов ART Renderer, Arnold или V-Ray с включенным глобальным
освещением можно получить мягкие тени. В предыдущей главе во многих сценах было
включено только глобальное освещение.

246 Глава 4

Упражнение № 4-1. Настройка параметров
глобального освещения

Из папки проекта \scenes\lesson_4.1\ откройте сцену Bull.max, изображенную на рис. 4.1.
Освещенность сцены зависит от окружающей подсветки (глобального освещения), не
имеющей источника и управляемой изменением общего уровня освещенности. На-
стройки глобальной освещенности вызываются командой Rendering (Визуализация) |
Environment (Окружающая среда) (<8>) и находятся в свитке Common Parameters
(Общие параметры) диалогового окна Environment and Effects (Окружающая среда и
эффекты). В области Background задается цвет фона (Color) для всей сцены, он влияет
на освещенность объектов сцены для некоторых визуализаторов. Там же вместо цвета
фона можно назначить ему текстурную карту.

Измените в области Background цвет Color на светло-серый RGB (200, 200, 200) и ви-
зуализируйте сцену (рис. 4.2). При установленном визуализаторе Arnold в сцене будет
мягкий свет с размытыми тенями.

Рис. 4.1. Начальная сцена Рис. 4.2. Установлен светлый фон

Если цвет фона задать отличающимся от серого, то все окружение окрасится в задан-
ный тон. Например, установите в области Background цвет RGB (200, 70, 120) и визуа-
лизируйте сцену. В результате все белые объекты окрасятся в цвет фона, а остальным
добавится соответствующий оттенок. Следует учитывать, что чем светлее вы задаете
фон, тем ярче будет визуализация. Измените цвет фона на белый, чтобы создать макси-
мальную освещенность.

Текстурные карты, установленные в области Environment Map (Карта окружения),
также влияют на освещение сцены. Щелкните по кнопке None в области Environment
Map, далее выберите текстуру Bitmap (в нашем примере будем использовать графиче-
ский файл), затем выберите файл из папки проекта \sceneassets\images\sky.jpg. Визуали-
зируйте сцену, мы увидим установленное фоновое изображение, и оно будет придавать
сцене характерный оттенок (рис. 4.3).

Кроме обычных графических файлов в качестве фона можно загружать файлы HDRI
(изображения высокой контрастности). Кроме цвета эти файлы создают освещение и
могут также выступать в качестве источника света.

В области Environment Map щелкните правой кнопкой мыши по кнопке с установлен-
ной текстурой Map #1 (sky.jpg) и выберите опцию Clear (рис. 4.4).

Визуализация сцены и камеры 247

Рис. 4.3. На фон установлена текстурная карта Рис. 4.4. Сбрасываем фоновую текстурную карту

Снова щелкните по кнопке None, затем выберите опцию Bitmap и на этот раз назначьте
текстурную карту \sceneassets\images\satara_night.exr. Сразу появится окно с настройка-
ми карты HDRI, где можно изменить яркость и оттенки. Введите для параметра RGB
Level значение 6.0 и щелкните по кнопке OK (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Параметры текстурной карты HDRI

Визуализируйте сцену (рис. 4.6), появится красивое ночное освещение и будет созда-
ваться впечатление, что мы установили источник света.

Рис. 4.6. Результат применения карты HDRI

248 Глава 4

Финальная сцена находится в файле \scenes\lesson_4.2\Bull_end.max.

Другие параметры освещенности сцены задаются в области Global Lighting (Глобаль-
ное освещение):

Tint (Цветовой тон) — цвет, который придает основной цветовой оттенок всему
освещению, установленному в сцене;

Level (Уровень) — позволяет повысить или понизить общий уровень освещенности
сцены;

Ambient (Фоновое освещение) — цвет фонового освещения, который в сочетании
с цветовым тоном придает сцене определенный оттенок. Фоновое освещение не
имеет источников и определенного направления. По умолчанию его цвет устанавли-
вается абсолютно черным, и тогда в сцене отсутствует фоновое освещение.

Параметры из области Global Lighting работают только в визуализаторе Scanline
Renderer (один из самых быстрых визуализаторов, но с упрощенной системой расчета
освещения и отражений).

Имитация глобального освещения [17]

При работе с визуализатором Scanline Renderer требуется дополнительно подключать
алгоритмы расчета глобального освещения или создать его иллюзию с помощью фоно-
вого. В остальных визуализаторах глобальное освещение уже встроено.

Откройте из папки проекта файл \scenes\lesson_4.1\Imitation.max, содержащий сцену
с грушами, лежащими на столе. Файлы с текстурными картами для этого примера на-
ходятся в папке \sceneassets\images\. Активизируйте вид в перспективе и визуализируй-
те сцену (можно просто нажать клавишу <F9>). В сцене установлен визуализатор
Scanline Renderer. Лучи света от основного источника освещения в этой сцене распро-
страняются справа налево, в результате чего левая сторона груш получается очень тем-
ной.

Выберите из главного меню команду Rendering (Визуализация) | Environment (Окру-
жающая среда). Щелкните мышью на образце цвета Ambient (Фоновое освещение)
и в открывшемся окне выбора цвета установите его значение в поле Value равным 200.
Снова визуализируйте сцену. Вся сцена станет светлее, но освещена она слишком ров-
но и выглядит малоконтрастной.

Можно попробовать осветлить всю сцену, изменив другие параметры глобального
освещения: Tint (Цветовой тон) и Level (Уровень). Однако параметр Tint уже опреде-
ляет самое яркое освещение, а увеличение значения Level приводит к слишком силь-
ному повышению контрастности изображения.

Верните свет Ambient к исходному черному, установив нулевое значение в поле Value
окна выбора цвета. Перейдите в окно Front и выделите источник света в левой стороне
видового окна (объект Spot02). Перейдите на вкладку Modify и в свитке General
Parameters (Общие параметры) установите для Light Type (Тип источника света) фла-
жок On (Включить), чтобы активизировать выбранный источник света.

Откройте окно вида в перспективе, а затем вновь визуализируйте сцену. Теперь, когда
для освещения используется вспомогательный источник света, сцена выглядит намного
реалистичнее, чем раньше (рис. 4.7).

Визуализация сцены и камеры 249

Рис. 4.7. Применен вспомогательный источник света

Общие параметры визуализации

По умолчанию 3ds Max 2022 подключает визуализатор Scanline Renderer (Визуализа-
ция методом построчного сканирования), который с помощью программы Raytracing,
выполняющей расчет параметров сцены и формирующей окончательное изображение,
реализует метод трассировки лучей. Перейдем к рассмотрению технологии практиче-
ского использования этого визуализатора.

Параметры визуализации настраиваются в диалоговом окне Render Setup (Настройка

параметров визуализации). Чтобы его открыть, щелкните мышью на команде Rendering

главной панели инструментов — откроется окно, содержащее пять вкладок (рис. 4.8, а).

Состав и количество вкладок этого окна изменяются в зависимости от того, какой

визуализатор выбран для текущей работы. Чтобы назначить конкретный визуализатор,

из выпадающего списка Renderer окна Render Setup выберите визуализатор Scanline

Renderer (рис. 4.8, б). В верхней части окна Render Setup имеется кнопка , кото-

рая запускает процесс визуализации сцены.

аб
Рис. 4.8. Верхняя часть диалогового окна Render Setup

Общие параметры визуализации задаются в свитке Common Parameters (Общие пара-
метры) (рис. 4.9), открываемом щелчком на вкладке Common (см. рис. 4.8, а):

в области Time Output (Выходные настройки диапазона) этого свитка (см. рис. 4.9, а)
указывается диапазон кадров, которые предстоит визуализировать: можно визуали-

Персонажная анимация 495

СОВЕТ
Можно поступить иначе — скопировать положение большого пальца правой руки на левую
руку. Для этого в свитке Copy/Paste щелкните на кнопке Create Collection . Затем
в 10-м кадре выделите все фаланги большого пальца правой руки и щелкните на кнопке
Copy Posture . В завершение там же щелкните на кнопке Paste Posture Opposite .

Выделите левую ступню. Выделите ключ в нулевом кадре, нажмите клавишу <Shift>
и перетащите его в 25-й кадр. Благодаря этому левая нога будет оставаться на месте
с 0-го до 25-го кадра. Поверните ступню на небольшой угол по часовой стрелке и щелк-
ните на кнопке Set Key . Скопируйте 25-й кадр в 26-й, дополнительно разверните

ступню по часовой стрелке и щелкните на кнопке Set Key . Обратите внимание, что
ступня развернулась вокруг опорной точки, расположенной между ступней и пальцами,
однако пальцы остались неподвижными и параллельными плоскости опоры (рис. 8.81).

Рис. 8.80. Положение biped Рис. 8.81. В 26-м кадре Рис. 8.82. Положение
в 10-м кадре ступня развернулась левой ноги в 35-м кадре

относительно опорной точки

Перейдите в 35-й кадр, сместите левую ногу вперед и щелкните на кнопке Set Key
(рис. 8.82).

Выделите COM-объект, зафиксируйте его положение в 30-м кадре и щелкните на кнопке
Set Key . Перейдите в 35-й кадр и сместите COM-объект вперед. Затем в 40-м кадре
еще раз сместите вперед левую ногу (ключ в 35-м кадре теперь можно удалить) — стопа
снова будет согнута относительно пальцев. Перейдите в 41-й кадр и разверните стопу
параллельно плоскости опоры (рис. 8.83).

До сих пор при движении biped его левая нога скользила вдоль плоскости опоры. По-
этому перейдите в 33-й кадр и поднимите левую ступню biped так, чтобы придать ноге
более естественное положение. В 33-м кадре также разверните голову слегка вверх,
а в 40-м — снова опустите ее вниз.

496 Глава 8

Чтобы выполнить удар правой рукой, выделите правую кисть (кость Bip01 R Hand) и за-
фиксируйте ее положение в 30-м кадре. Перейдите в 40-й кадр и в плоскости YOZ
вытяните правую руку вперед — как при ударе (рис. 8.84). Разверните кисть на 90°.

Рис. 8.83. Положение Рис. 8.84. Положение biped Рис. 8.85.
левой ступни biped в 40-м кадре Заключительный кадр
в 40-м кадре
анимации

Проиграйте анимацию. Можно заметить, что удар правой рукой между 30-м и 40-м кад-
рами происходит слишком медленно. Поэтому сместите ключ анимации правой руки
с 30-го кадра на 36-й — тогда удар правой рукой будет происходить намного быстрее:
между 36-м и 40-м кадрами. Кроме того, имеется небольшая задержка в движении
левой ноги перед 25-м кадром. Поэтому сместите все ключи анимации левой ступни,
расположенные после 25-го кадра, на три кадра левее (см. файл \scenes\lesson_8.8\
Bip07.max).

Самостоятельно доработайте анимацию на свое усмотрение. Попробуйте выполнить
удар левой рукой, затем выпрямите туловище и поднимите обе руки вверх в знак по-
беды над противником (рис. 8.85). Этому состоянию модели соответствует файл
\scenes\lesson_8.8\Bip08.max.

Сохранение анимации

Выберите любой подобъект biped и на вкладке Motion в свитке Biped нажмите
кнопку Save File — откроется окно Save As, которое позволяет сохранять файлы
в форматах BIP, FIG и STP (рис. 8.86).

В области Save Segment at Current Position and Rotation (Сохранить сегмент анима-
ции для текущего положения и вращения) для параметров From (От) и To (До) указы-
вается начальное и конечное значения кадров сохраняемой анимации. Включение
параметра A Keyframe per Frame (Ключевые кадры на каждый кадр) дает возможность

Персонажная анимация 529

ции) . После этого можно скрыть скелет персонажа и воспроизвести анимацию
(рис. 8.144). Этому состоянию сцены соответствует файл \scenes\lesson_8.11\
ScramblerMix4.max.

Теперь в этой же сцене создайте новый biped и откройте окно Motion Mixer. В этом
окне автоматически будет создана группа треков для объекта Bip002 (рис. 8.145).

Создайте там переходной трек, а затем загрузите туда несколько BIP-файлов, выбрав их
все из списка доступных BIP-файлов. В меню окна Motion Mixer щелкните на кнопке
Set Range и воспроизведите анимацию. Если взаимное положение персонажей окажет-
ся неудачным, то в персонаже Bip002 выделите любую кость и в свитке Biped включите
команду Move All Mode . После этого персонаж можно переместить в любое место
(рис. 8.146). Этому состоянию сцены соответствует файл \scenes\lesson_8.11\Anim2Pers.max.

Рис. 8.144. Промежуточный Рис. 8.145. Создана Рис. 8.146. Анимация
кадр анимации группа треков двух персонажей

для объекта Bip002

Полученную анимацию можно редактировать непосредственно в окне Motion Mixer.
В открытой сцене удалите, например, второй BIP-файл — kneebends.bip — из анимации
петуха и вместо него вставьте BIP-файл \sceneassets\animations\AxeKick.bip. Затем в меню
окна Motion Mixer включите команду Move Clips и перемещайте файлы так, чтобы
получить новую анимацию (рис. 8.147). Этому состоянию сцены соответствует файл
\scenes\lesson_8.11\Anim2Pers1.max.

Самостоятельно создайте сложную анимацию для трех персонажей.

530 Глава 8

Рис. 8.147. Анимация после ее редактирования

Контрольные вопросы

1. Как после создания biped присвоить ему уникальное имя?
2. Как выбрать COM-объект biped?
3. Как настраиваются параметры biped?
4. Назовите типы отображаемых скелетов biped.
5. Как связать произвольный объект с biped?
6. В каких случаях используется команда Set Planted Key ?
7. Как выбрать опорную точку кисти или ступни? Для чего это делается?
8. Как можно управлять величиной гравитации biped?
9. Что такое Rigging и Skinning?
10. Для чего применяется модификатор Physique?
11. Какие параметры biped можно редактировать?
12. Как встроить систему костей скелета внутрь модели двуногого объекта?
13. Как настроить модификатор Physique?
14. Как отредактировать оболочки (Envelopes)?
15. Какую роль играют внутренняя и внешняя области оболочки?
16. Какова роль параметров Parent Overlap и Child Overlap в оболочке?
17. Что такое BIP-файл и как его применить к другому объекту?

Персонажная анимация 531

18. Как проверить настройки оболочки с помощью BIP-файла?
19. Каков порядок действий при анимации biped в свободной форме?
20. Как откорректировать анимацию biped, созданную в пошаговом режиме?
21. Как создать клип из нескольких BIP-файлов?
22. Какую роль играет инструмент Weight Properties?
23. Как сохранить готовую анимацию?
24. Какие существуют способы создания пошаговой анимации?
25. Какие параметры походки можно задать в режиме пошаговой анимации?
26. Как заставить biped двигаться задом?
27. Как увидеть следы biped в видовом окне и в окне Dope Sheet?
28. Как можно корректировать походку biped в окне Dope Sheet?
29. Как настроить движение biped с остановкой?
30. В каких случаях выполняется деактивация следов biped?
31. Как создается клип из нескольких BIP-файлов?
32. Как редактируется клип в окне Motion Mixer?