www.dbebooks.com - Free Books & magazines Essential LightWave(cid:1) 3D [8] The Fastest and Easiest Way to Master LightWave Timothy Albee and Steve Warner with Robin Wood Wordware Publishing, Inc. LibraryofCongressCataloging-in-PublicationData Albee,Timothy. Essentiallightwave3D8/byTimothyAlbeeandSteveWarnerwithRobinWood. p. cm. Includesindex. ISBN1-55622-082-0(pbk.,companionCD-ROM) 1. Computeranimation. 2. Computergraphics. 3. LightWave3D. I. Warner,Steve,1970- II. Wood,Robin,1953- III. Title. TR897.7.A42152005 006.6'96--dc22 2004029130 CIP ©2005,WordwarePublishing,Inc. AllRightsReserved 2320LosRiosBoulevard Plano,Texas75074 Nopartofthisbookmaybereproducedinanyformorby anymeanswithoutpermissioninwritingfrom WordwarePublishing,Inc. PrintedintheUnitedStatesofAmerica ISBN1-55622-082-0 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0412 LightWave®,LightWave3D®,HyperVoxels™,ParticleFX™,andVideoToaster®aretrademarksorregisteredtrademarksof NewTek,Inc.intheUnitedStatesandothercountries. Allbrandnamesandproductnamesmentionedinthisbookaretrademarksorservicemarksoftheirrespectivecompanies. Anyomissionormisuse(ofanykind)ofservicemarksortrademarksshouldnotberegardedasintenttoinfringeontheprop- ertyofothers.Thepublisherrecognizesandrespectsallmarksusedbycompanies,manufacturers,anddevelopersasa meanstodistinguishtheirproducts. Thisbookissoldasis,withoutwarrantyofanykind,eitherexpressorimplied,respectingthecontentsofthisbookandany disksorprogramsthatmayaccompanyit,includingbutnotlimitedtoimpliedwarrantiesforthebook’squality,performance, merchantability,orfitnessforanyparticularpurpose.NeitherWordwarePublishing,Inc.noritsdealersordistributorsshall beliabletothepurchaseroranyotherpersonorentitywithrespecttoanyliability,loss,ordamagecausedorallegedtohave beencauseddirectlyorindirectlybythisbook. AllinquiriesforvolumepurchasesofthisbookshouldbeaddressedtoWordwarePublishing,Inc., attheaboveaddress.Telephoneinquiriesmaybemadebycalling: (972)423-0090 Dedication Tothememoryofmygrandfather,WinstonHudson:automotive designer,actor,director,singer,violinist,andluthier.Hislifewas acontinuousexamplethatallthingsarepossibleforthededi- catedheartandthecreativemind. TimothyAlbee Tomyparents,CharlesandDorothy,whodidn’tflinchwhenI toldthemIwantedtobeanartist.Thegreatestgiftachildcan receiveistheunwaveringloveandsupportofhisparents.You providedthatinspades.Thankyou. SteveWarner iii This page intentionally left blank. Contents Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi Chapter1 PlayinginThreeDimensions. . . . . . . . . . . . . . . . 1 3D“Space”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 VirtualLights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 VirtualCamera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Chapter2 LightWaveDissected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Modeler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 ViewportsandViewportControls. . . . . . . . . . . . . . 10 CurrentObject . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Layers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 LinkingtoLayout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 VertexMapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 AdjustmentWindows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Selection/ActionModes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Quick-InfoDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ModelerToolsets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 ModelerGeneralOptions . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ModelerDisplayOptions . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 TheFileMenu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 TheEditMenu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 TheWindowMenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 TheHelpMenu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ModelerQuickMenus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 HotKeyCustomization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 MenuLayoutCustomization . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Layout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 ViewportStyles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 ViewportControls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 LinkingtoModeler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 TheFrameSlider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 FrameControls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 KeyCreation/Deletion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 ItemSelection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Quick-InfoDisplay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 TheDopeTrack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 v Contents · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · LayoutMenuTabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 TheFileMenu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 TheEditMenu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 TheWindowandHelpMenus . . . . . . . . . . . . . . . 42 LayoutQuickMenus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 LayoutGeneralOptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 LayoutDisplayOptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Plug-ins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 TheHub. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 LightWaveScreamerNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Chapter3 Modeling1:FoundationMaterial. . . . . . . . . . . . . 49 Points(Vertices) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Polygons. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Normals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Planarvs.Non-Planar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 StatisticsWindows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 GroupingPolygons(Parts)andPointSelectionSets. . . . . . . . 59 Selection“Tricks”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 SelectConnected . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 InvertSelection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Expand/ContractSelection. . . . . . . . . . . . . . . . . 61 SelectLoop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 SelectPoints/Polygons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Show/HideSelection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Primitives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Text . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Surfacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Move,Rotate,andScale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Extrude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 ExtenderPlus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 BooleansandSolidDrilling. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 BevelandSmoothShift. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 EdgeBevelandSuperShift. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Chapter4 Layout1:FoundationMaterial . . . . . . . . . . . . . . 93 LightWave’sCamera. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Rendering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Step1:LoadtheBaseScene . . . . . . . . . . . . . . . 103 Step2:GlobalIntensity. . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Step3:Spotlight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Step4:WhyDoThingsLook“3D”? . . . . . . . . . . . . 106 Step5:Ray-TracedSoftShadows . . . . . . . . . . . . . 109 vi · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Contents Step6:Falloff(Atmosphere) . . . . . . . . . . . . . . . 110 Step7:Radiosity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 AdvancedSurfacing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Step1:ChromeSphere. . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Step2:“Realistic”Reflections . . . . . . . . . . . . . . . 117 Step3:ExploringaSurfacePreset. . . . . . . . . . . . . 119 Step4:MoreGradientTricks—“Realistic”Metal. . . . . . 123 Step5:VIPER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 Step6:“Building”aSurface—RustedSteel . . . . . . . . 127 Step7:“Found”Textures . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 Chapter5 Modeling2:AdditionalTools . . . . . . . . . . . . . . 133 EPSImport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 Bridge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 Lathe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Taper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 Twist . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 Bend. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 SmoothScale/MovePlus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 RailExtrude—SingleRail. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 RailExtrude—MultipleRails . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 RailBevel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 EdgeTools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 AddEdges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 ReduceEdges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 RemoveEdges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 Rounder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 UVTexturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 Chapter6 ArchitecturalModelingExercise:InteriorSet. . . . . . . 174 FloorPlan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Two-PointPolylineWork. . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 Chapter7 Modeling3:Sub-PatchOrganicModeling. . . . . . . . 197 SmoothShift . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 BandSaw. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 Magnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 Pole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Vortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 SubdivisionOrder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Chapter8 OrganicModelingExercise1:“One-Minute” Spaceship . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 vii Contents · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Chapter9 OrganicModelingExercise2:CharacterBody . . . . . . 214 Torso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 ArmsandHands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 LegsandFeet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 FinishingTouches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Chapter10 OrganicModelingExercise3:HeadModeling. . . . . . 236 Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 Chapter11 OrganicModelingExercise4:Modelinga Wolf’sHead . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Chapter12 Modeling4:SplineModelingBasics. . . . . . . . . . . 270 The“RulesoftheGame” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 Three-CurvePatches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 Four-CurvePatches. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275 Chapter13 SplineModelingExercise:Kayak . . . . . . . . . . . . 278 Chapter14 SplineModelingExercise2:Modelinga HumanHead . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292 PolyCountandFlow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 PolyCount. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 PolyFlow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 SplineModelingPitfalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 SplineModelingTipsandTricks . . . . . . . . . . . . . . . . 297 CreatingtheCage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 PatchingTipsandTricks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 PatchingtheCage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 BasicDetailing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 PolygonReduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 AdvancedDetailing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 ClosingThoughts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 Chapter15 Layout2:AnimationBasics . . . . . . . . . . . . . . . 380 Keyframes(Keys) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 “Motion”GraphEditor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 AdjustingTiming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 Previews . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394 RenderinganAnimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 Chapter16 Layout3:CharacterAnimation . . . . . . . . . . . . . 398 ABriefIntroductiontoCharacterAnimation . . . . . . . . . . 398 BonesandRigs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 InverseKinematics,ForwardKinematics,andIKBooster . . 399 FK(ForwardKinematics) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 viii · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Contents IK(InverseKinematics) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 WhatIsIK? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 “Standard”IKBasics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 “Standard”IKHazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 “Standard”IKRules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415 IKBooster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416 ApplyingIKBooster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416 LongChainDependability . . . . . . . . . . . . . . . . 418 IKBoosterandMovement . . . . . . . . . . . . . . . . 419 IKBoosterandKeyframes . . . . . . . . . . . . . . . . 419 PoseandMotionSavingandLoading. . . . . . . . . . . 421 QuaternionRotations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422 KeyframeMoveMode . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423 NewbieSensoryOverload . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424 Chapter17 Layout4:SpecialFX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 GlowEffect. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 425 GlowEffectBasics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426 Fake“VolumetricLights” . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 LensFlares. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434 Compositing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440 CGElementsontoa“Live-ActionPlate” . . . . . . . . . . 440 BasicExplosions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 449 Chapter18 Simulations1:HyperVoxelsandParticles . . . . . . . . 459 HyperVoxels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 HyperVoxelExplosion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 459 HyperVoxel“Surfaces” . . . . . . . . . . . . . . . . . . 466 HyperVoxel“Sprites” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471 Particles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 477 Conclusion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 481 Chapter19 Simulations2:Dynamics. . . . . . . . . . . . . . . . . 482 AnIntroductiontoDynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . 482 PersonalDynamics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483 SocialDynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483 RelationalDynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483 TheDynamicsCommunity . . . . . . . . . . . . . . . . 484 DynamicDecisions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485 AppliedDynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486 CollisionEffects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486 HardFX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489 ClothFX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499 SoftFX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 504 ix