Проектирование в среде 3ds Max: учебное пособие

180 Pages·2019·29.921 MB·Russian

by  Ложкина Е. А., Ложкин В. С.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
__________________________________________________________________________

Е.А. ЛОЖКИНА, В.С. ЛОЖКИН

ПРОЕКТИРОВАНИЕ
3DS MAX
В СРЕДЕ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия

НОВОСИБИРСК
2019
УДК 004.434:004.94(075.8)
Л 713
Рецензенты:
канд. техн. наук, доцент В.Ю. Скиба
канд. пед. наук, доцент Ю.В. Веселова

Работа подготовлена на кафедре
«Материаловедение в машиностроении»
для студентов механико-технологического факультета,
обучающихся по направлению
«Технология художественной обработки материалов»

Ложкина Е.А.
Л 713 Проектирование в среде 3ds Max: учебное пособие / Е.А. Лож-
кина, В.С. Ложкин. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. – 180 с.
ISBN 978-5-7782-3780-3
Пособие разработано в соответствии с требованиями образователь-
ного стандарта для студентов, обучающихся по направлению 29.03.04
«Технология художественной обработки материалов». Рассмотрены ос-
новы проектирования объектов в программной среде 3ds Max. Структу-
ра учебного пособия включает в себя три блока: моделирование, тексту-
рирование и визуализацию. Каждая тема сопровождается практическим
заданием для лучшего усвоения материала.

УДК 004.434:004.94(075.8)

Ложкина Елена Алексеевна
Ложкин Василий Сергеевич

ПРОЕКТИРОВАНИЕ В СРЕДЕ 3DS MAX

Учебное пособие

Редактор Л.Н. Ветчакова
Выпускающий редактор И.П. Брованова
Корректор И.Е.Семенова
Дизайн обложки А.В. Ладыжская
Компьютерная верстка С.И. Ткачева
Налоговая льгота – Общероссийский классификатор продукции
Издание соответствует коду 95 3000 ОК 005-93 (ОКП)
Подписано в печать 26.03.2019. Формат 60  84 1/16. Бумага офсетная. Тираж 70 экз.
Уч.-изд. л. 10,46. Печ. л. 11,25. Изд. № 221/18. Заказ № 144. Цена договорная
Отпечатано в типографии
Новосибирского государственного технического университета
630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

ISBN 978-5-7782-3780-3 © Ложкина Е.А., Ложкин В.С., 2019
© Новосибирский государственный
технический университет, 2019
ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение .................................................................................................................. 5
1. ЗАПУСК ПРОГРАММЫ 3D STUDIO MAX .................................................... 6
2. ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕРФЕЙСА ПРОГРАММЫ 3D STUDIO MAX .................. 9
3. СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТОВ ................................................................................. 12
4. ОТОБРАЖЕНИЕ ОБЪЕКТОВ В ОКНАХ ПРОЕКЦИЙ .............................. 23
5. ВЫДЕЛЕНИЕ ОБЪЕКТОВ .............................................................................. 27
Фильтры выделения ........................................................................................ 29
6. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ 3D-ОБЪЕКТОВ ............................................................ 33
6.1. Центры преобразований .......................................................................... 35
6.2. Перемещение объектов ............................................................................ 35
6.3. Вращение объектов .................................................................................. 35
6.4. Масштабирование объектов .................................................................... 36
6.5. Выравнивание объектов .......................................................................... 36
6.6. Копирование объектов ............................................................................. 37
6.7. Создание массива ..................................................................................... 38
6.8. Внедрение в сцену объектов из других файлов .................................... 39
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1. SNOWMAN .................................................... 41
7. МОДИФИКАТОРЫ .......................................................................................... 43
7.1. Деформирующие модификаторы ............................................................ 46
7.2. Модификаторы свободных деформаций ................................................ 49
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 2. MAGIC TOWN .............................................. 49
8. ОПЕРАЦИИ «BOOLEAN» («ЛОГИЧЕСКИЕ») ............................................ 55
8.1. Свиток булевых операций ....................................................................... 55
8.2. Свиток параметров операндов ................................................................ 56
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 3. BUTTON ........................................................ 59
9. СПЛАЙНОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ............................................................ 67
9.1. Сплайновые примитивы .......................................................................... 67
9.2. Редактирование сплайнов ........................................................................ 69
9.3. Создание трехмерных объектов на основе сплайнов ........................... 72
9.3.1. Модификатор «Extrude» («Выдавливание») .................................... 72
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 4. SUIT ................................................................ 73
9.3.2. Модификатор «Lathe» («Вращение») ............................................... 80
3
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 5. CHESS ........................................................... 82
9.3.3. Модификатор «Bevel» («Выдавливание со скосом») ....................... 86
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 6. CHESS HORSE ............................................. 89
9.3.4. Модификатор «Bevel profile» («Выдавливание со скосом
по заданному профилю») ................................................................... 90
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 7. SINGLE TEA SET ......................................... 92
9.3.5. Модификатор «Surface» («Поверхность») ...................................... 95
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 8. SPOON ........................................................... 96
9.3.6. Модификатор «Loft» («Создание по сечениям») ........................... 100
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 9. BOTTLE ....................................................... 101
10. ТЕКСТУРИРОВАНИЕ ................................................................................. 109
10.1. Редактор материалов ............................................................................ 109
10.2. Базовые параметры материала ............................................................ 117
10.3. Карты материалов ................................................................................ 121
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 10. STILL-LIFE GROUP ................................ 133
11. ИСТОЧНИКИ СВЕТА .................................................................................. 145
11.1. Настройки источника света ................................................................. 148
11.2. Светопостановка ................................................................................... 151
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 11. INSERTING A LIGHT .............................. 156
12. КАМЕРЫ ....................................................................................................... 157
12.1. Типы камерных объективов ................................................................ 158
12.2. Типы камер ........................................................................................... 159
12.3. Настройка камер ................................................................................... 161
12.4. Управление камерами .......................................................................... 163
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 12. CAMERA ALIGNMENT ........................... 164
13. ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ........................................................................................ 166
13.1. Настройка «Default scanline renderer» («Визуализация мето-
дом построчного сканирования») ...................................................... 168
13.2. Визуализация ........................................................................................ 169
13.3. Черновая и чистовая визуализация ..................................................... 176
Библиографический список ............................................................................... 180

4
ВВЕДЕНИЕ

3ds Max (3D Studio Max) – полнофункциональная профессиональ-
ная программная система, разработанная компанией Autodesk и пред-
назначенная для создания и редактирования трехмерной графики и
анимации. Она располагает обширными средствами по созданию раз-
нообразных по форме и сложности трехмерных компьютерных моде-
лей реальных или фантастических объектов окружающего мира.
3ds Max применяется в сфере компьютерных игр, кино, телевидения,
мультипликации, а также в архитектуре и дизайне интерьеров.
В настоящем пособии детально разобраны темы, необходимые для
создания базы знаний, благодаря которой учащийся в дальнейшем
сможет постичь и более сложный материал.
При подготовке пособия был использован отечественный и зару-
бежный материал по художественному и компьютерному дизайну, ко-
торый организован таким образом, чтобы учащиеся могли быстро
освоить работу с программой. Теоретическая информация сопровож-
дается большим количеством иллюстраций.
Так как программа может иметь как русскоязычный, так и англо-
язычный интерфейс, в пособии приводятся значения тех или иных
терминов и на том, и на другом языке. Так как дословный перевод не-
которых терминов не всегда привычен в русском написании и часто
имеет несколько эквивалентов в русском языке, приносим свои изви-
нения за возможные разночтения русского перевода английских тер-
минов.
1. ЗАПУСК ПРОГРАММЫ 3D STUDIO MAX

Создатели трехмерной графики используют специальные програм-
мы, которые называются «Редакторы трехмерной графики», или «3D-
редакторы».
3ds Max является одной из таких программ (рис. 1.1). В результате
работы в любом редакторе трехмерной графики, в том числе и в
3ds Max, появляется анимационный ролик или статическое изображе-
ние, просчитанное программой. Для того чтобы в результате получить
изображение объемного объекта, необходимо вначале создать в про-
грамме его объемную модель.

Рис. 1.1. Окно загрузки программы 3ds Max (2017)
Такой сложный программный продукт, как 3ds Max, должен со-
провождаться большим количеством обучающего материала. Разра-
ботчик серьезно подошел к этому вопросу, и уже при запуске про-
граммы учащийся может открыть вкладку «Learn» («Обучение»)
6
приветственного окна программы (рис. 1.2) и ознакомиться с видеоро-
ликами, показывающими базовые возможности – «1-minute Startup
Movies» («Минутные видеоролики»). Кроме того, вкладка «Learn»
(«Обучение») содержит ссылки на другие учебные ресурсы, такие как
«3ds Max Learning Channel», «3ds Max Learning Path», и загружаемые
демонстрационные файлы.

Рис. 1.2. Окно приветствия программы 3ds MAX (2017)
Вкладка «Learn» («Обучение»)
Вкладка «Start» («Начать») (рис. 1.3) окна приветствия позволяет
открыть последний файл или создать новую сцену. Можно выбрать
один из последних файлов, представленных в окне «Recent Files»
(«Последние файлы»), или же выбрать другой файл, нажав на «Browse»
(«Обзор»). Стартовая вкладка также дает возможность выбрать шаблон
расположения панелей инструментов, классический или графический
вид верхнего меню, иди же шаблон сцены в целом.
Вкладка «Extend» («Расширенные возможности») (рис. 1.4) окна
приветствия предлагает несколько способов расширения возможно-
стей 3ds Max. Можно открыть одно из предлагаемых приложений из
хранилища Autodesk Exchange, а также список полезных ресурсов
Autodesk, в том числе Autodesk 360 и The Area. Свою сцену также
можно загрузить в обменник. Для этого нужно нажать кнопку
«Download Vegetation» («Загрузить»).

7
Рис. 1.3. Окно приветствия программы 3ds MAX (2017)
Вкладка «Start» («Начать»)

Рис. 1.4. Окно приветствия программы 3ds MAX (2017)
Вкладка «Extend» («Расширенные возможности»)
Воспользовавшись пунктом «Help» («Помощь») стандартного
меню, получим возможность ознакомиться с подробной справкой
(«Autodesk 3ds Max Help»), поясняющей каждый аспект программы,
а также доступ к текстовым урокам («Tutorials»).

ВАЖНО: для получения доступа к справочной информации ком-
пьютер должен иметь доступ к сети Интернет.

8
2. ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕРФЕЙСА ПРОГРАММЫ
3D STUDIO MAX

Окно 3ds Max (рис. 2.1) содержит четыре рабочих экрана, в каждом
из которых показана трехмерная сцена с определенного ракурса. Ак-
тивный экран, в котором в данный момент ведется работа, подсвечива-
ется желтым цветом. Активный экран можно развернуть при помощи
кнопки «Min/Max Toggle» («Увеличение рабочего экрана до размеров
экрана») в правом нижнем углу окна 3ds Max (рис. 2.1). Кроме того,
можно изменять соотношение размеров рабочих экранов. Для этого
необходимо подвести указатель мыши к границе между окнами (при
этом указатель примет вид двунаправленной стрелки), нажать левую
кнопку мыши и, удерживая ее, переместить указатель на нужное рас-
стояние. Для того чтобы вернуться к начальному соотношению разме-
ров рабочих экранов, необходимо щелкнуть на границе рабочих экра-
нов правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню вы-
брать команду «Reset Layout» («Сбросить положение»).

Рис. 2.1. Рабочее окно программы 3ds Max (2017)
В верхней части окна программы расположено главное меню, а под
ним – главная панель инструментов «Main Toolbar» («Основная панель
инструментов»). Пункты главного меню частично повторяют инстру-
9
менты и команды основной панели инструментов, а также панели
«Command Panel» («Командная панель»).
«Command Panel» («Командная панель») расположена в правой ча-
сти окна и содержит настройки всех объектов сцены, а также парамет-
ры многих операций, используемых при работе. При помощи команд-
ной панели можно как создавать объекты, так и управлять ими.
«Command Panel» («Командная панель») содержит шесть вкладок.
1. «Create» («Создать») служит для создания основных (примити-
вы, кривые и др.) и вспомогательных (источники света, виртуальные
камеры, объемные деформации и др.) объектов сцены.
2. «Modify» («Изменить») позволяет изменять параметры любого
выделенного объекта сцены. С ее помощью выделенному объекту
можно назначить модификатор – определенное действие, деформиру-
ющее объект. Модификатор содержит свои настройки, которые можно
преобразовывать при помощи вкладки «Modify» («Изменить»).
3. «Hierarchy» («Иерархия») содержит три кнопки для доступа к
установкам точек опоры («Pivot»), параметрам обратной кинематики
(«IK» («Inverse Kinematics»)) и информации о связях («Link Info»). По-
сле активизации любой из этих кнопок появляется несколько развора-
чивающихся панелей с определенными параметрами.
4. «Motion» («Движение») содержит две кнопки, расположенные в
верхней части панели: «Parameters» («Параметры») и «Trajectories»
(«Траектории»).
5. «Display» («Отображение») содержит команды управления отоб-
ражением отдельных объектов сцены в окнах проекций. На этой вкладке
можно установить индивидуальные параметры отображения каждого
объекта и категорий объектов в целом. С помощью настройки данной
вкладки можно изменять все параметры отображения, а также выпол-
нить команды «Hide» («Спрятать») или «Freeze» («Фиксировать»).
6. «Utilities» («Утилиты») по умолчанию содержит восемь утилит:
«Perspective Match» («Настройка перспективы»), «Collapse» («Свер-
нуть»), «Color Clipboard» («Буфер обмена с цветом»), «Measure» («Ли-
нейка»), «Motion Capture» («Захват движения»), «Reset XForm» («Сбро-
сить преобразования»), «MAXScript» и «Flight Studio» («Инструменты
импортирования»). Чтобы получить доступ к списку большего количе-
ства утилит, необходимо щелкнуть на кнопке «More» («Дополнительно»),
расположенной в левом верхнем углу свитка. После щелчка на кнопке с
названием утилиты кнопка выделится цветом, а в нижней части вкладки
«Utilities» («Утилиты») появятся свитки с параметрами выбранной ути-
литы (для некоторых утилит открывается окно диалога).
10