Полигональное_моделирование_основы_и_топология 3 (2)

1.

МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ЗАНЯТИЯ · AUTODESK MAYA
Полигональное моделирование
в Autodesk Maya
Основы и топология · Глава 2. Моделирование
ДЛИТЕЛЬНОСТЬ
ПРОГРАММА
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
80 минут (1 занятие)
Autodesk Maya
Графический дизайн
Продолжение курса «Основы работы в Autodesk Maya»
01

2.

СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ
План занятия (80 минут)
1
Организационный момент
5 мин
2
Основные понятия полигонального моделирования
10 мин
3
Принципы правильной топологии
10 мин
4
Работа с объектами и подобъектами
10 мин
5
Конвертирование подобъектов
10 мин
6
Инструменты редактирования нормалей
10 мин
7
Создание несложных полигональных объектов (практика)
20 мин
8
Закрепление, домашнее задание
5 мин
Итого: 80 минут
02

3.

ЦЕЛИ ЗАНЯТИЯ
Дидактические цели занятия
1
2
3
Обучающая
Развивающая
Воспитательная
Сформировать понимание принципов
полигонального моделирования и
правильной топологии; освоить работу с
подобъектами и нормалями в Maya.
Развивать пространственное и техническое
мышление, умение анализировать структуру
3D-модели.
Формировать аккуратность и внимание к
деталям — качествам, необходимым в
профессии 3D-художника.
Планируемый результат: студент понимает принципы правильной топологии, умеет работать с подобъектами и создавать простые полигональные
модели.
Глава 2 · Моделирование
03

4.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Что такое полигональная сетка?
1
2
3
Вершина (Vertex)
Ребро (Edge)
Грань (Face)
Точка в 3D-пространстве — базовый
строительный элемент сетки
Отрезок, соединяющий две вершины
Плоский многоугольник, образованный
замкнутым контуром рёбер
Полигональная сетка (mesh) — это совокупность вершин, рёбер и граней, образующих поверхность трёхмерного объекта. Именно с сетками
работает большинство инструментов моделирования в Maya.
Раздел 1 · Основные понятия
04

5.

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Виды граней: квады, триугольники, n-угольники
4 стороны
3 стороны
5+ сторон
Quad (квад)
Triangle (триугольник)
N-gon (n-угольник)
Основа хорошей топологии: предсказуемо
сглаживается, легко редактируется
Допустим в незаметных местах и на плоских
участках без деформации
Нежелателен: искажает сглаживание и
затенение, усложняет редактирование
✓ РЕКОМЕНДУЕТСЯ
△ ИСПОЛЬЗОВАТЬ С ОСТОРОЖНОСТЬЮ
△ ИСПОЛЬЗОВАТЬ С ОСТОРОЖНОСТЬЮ
Раздел 1 · Основные понятия
05

6.

2. ПРИНЦИПЫ ПРАВИЛЬНОЙ ТОПОЛОГИИ
Принципы правильной топологии
1
Квады как основа
2
Стройте сетку преимущественно из четырёхугольных граней
3
Равномерная плотность
Линии рёбер должны следовать естественным контурам и изгибам объекта
4
Готовность к сглаживанию
Топология должна корректно вести себя при Smooth/Subdivision
Раздел 2 · Топология · Рекомендуется демонстрация вживую
Минимум полюсов
Сводите к минимуму вершины с валентностью, отличной от 4, особенно в
местах деформации
Избегайте резких перепадов количества полигонов на соседних участках
5
Edge flow повторяет форму
6
Разумная детализация
Добавляйте полигоны только там, где это нужно для формы или деформации
06

7.

2. ПРИНЦИПЫ ПРАВИЛЬНОЙ ТОПОЛОГИИ
Валентность вершины и понятие «полюса»
Валентность — количество рёбер, сходящихся в одной вершине
Валентность 3
Валентность 4
Валентность 5
Валентность 6+
Полюс — искажает сглаживание
Норма — ровная сетка квадов
Полюс — возможны артефакты
Сильный полюс — избегать в зонах
деформации
Раздел 2 · Топология · Схематично
07

8.

3. ОБЪЕКТЫ И ПОДОБЪЕКТЫ
Режимы работы: объект и подобъекты
Object Mode
Объект выделяется и трансформируется целиком. Используется для
перемещения, вращения и масштабирования всей модели.
Клавиша F8 — переключение
Раздел 3 · Объекты и подобъекты · Рекомендуется демонстрация вживую
Component Mode — подобъекты
1
Vertex — вершины сетки
2
Edge — рёбра сетки
3
Face — грани сетки
4
UV — точки развёртки
08

9.

3. ОБЪЕКТЫ И ПОДОБЪЕКТЫ
Приёмы выделения подобъектов
1
Одиночный клик
2
Выделяет одну вершину, ребро или грань
3
Двойной клик по ребру
Выделяет все компоненты внутри прямоугольной области
4
Выделяет замкнутую цепочку рёбер — edge loop
5
Shift + клик
Добавляет или снимает компонент с выделения
Раздел 3 · Объекты и подобъекты · Рекомендуется демонстрация вживую
Рамка выделения (drag)
Ctrl + двойной клик по ребру
Выделяет параллельный ряд рёбер — edge ring
6
Растущее/убывающее выделение
Grow/Shrink Selection — расширяет или сужает область на один ряд
09

10.

4. КОНВЕРТИРОВАНИЕ ПОДОБЪЕКТОВ
Select → Convert Selection
Позволяет преобразовать текущее выделение из одного типа компонентов в другой
Было выделено
Команда конвертации
Станет выделено
Вершины (Vertex)
To Edges
Рёбра, инцидентные вершинам
Рёбра (Edge)
To Faces
Грани, содержащие эти рёбра
Грани (Face)
To Vertices
Все вершины выбранных граней
Грани (Face)
To UVs
Раздел 4 · Конвертирование подобъектов · Рекомендуется демонстрация вживую
UV-точки развёртки выбранных граней
10

11.

5. РЕДАКТИРОВАНИЕ НОРМАЛЕЙ
Что такое нормаль?
Нормаль
Face Normal
Вектор, перпендикулярный поверхности грани или вершины,
задающий направление «наружу» объекта.
Нормаль грани — одна на каждую плоскую грань, определяет её лицевую сторону
Vertex Normal
От нормалей зависит, как модель освещается и как выглядит
сглаживание поверхности.
Раздел 5 · Редактирование нормалей
Нормаль вершины — усреднение нормалей соседних граней, отвечает за
плавность затенения
11

12.

5. РЕДАКТИРОВАНИЕ НОРМАЛЕЙ
Инструменты работы с нормалями
1
2
3
Soften / Harden Edge
Vertex Normal Edit Tool
Set to Face
Смягчает или делает жёстким затенение вдоль
выбранного ребра
Ручное изменение направления нормали конкретной
вершины
Устанавливает нормали вершины по нормали грани —
чёткие грани
4
5
6
Average Normals
Lock / Unlock Normals
Conform / Reverse Normals
Усредняет нормали выбранных вершин для плавного
перехода
Фиксирует нормаль от пересчёта при последующем
редактировании сетки
Выравнивает направление нормалей или
разворачивает их в обратную сторону
Раздел 5 · Редактирование нормалей · Рекомендуется демонстрация вживую
12

13.

6. СОЗДАНИЕ НЕСЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
Create → Polygon Primitives
1
Cube
2
Sphere
3
Cylinder
4
Cone
5
Plane
6
Torus
7
Pyramid
8
Pipe
9
Helix
Раздел 6 · Создание несложных объектов · Рекомендуется демонстрация вживую
13

14.

6. СОЗДАНИЕ НЕСЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ
От примитива к объекту: пример
1
Создать примитив
Create → Polygon Primitives → Cube — основа будущего объекта
2
Выделить подобъекты
Перейти в режим Face или Edge (клавиша F8, затем 3/4)
3
Extrude
Вытянуть выбранные грани для формирования ножек или деталей
4
Bevel / Merge
Скруглить острые рёбра (Bevel) и объединить близкие вершины (Merge)
5
Настроить нормали
Soften/Harden Edge — корректное затенение готовой модели
Раздел 6 · Создание несложных объектов · Практика
14

15.

ИТОГИ ЗАНЯТИЯ
Ключевые выводы
1
Полигональная сетка состоит из вершин, рёбер и граней — базовых элементов моделирования.
2
Правильная топология строится преимущественно на квадах и следует форме объекта.
3
Полюса (вершины с валентностью, отличной от 4) стоит минимизировать в зонах деформации.
4
Объекты и подобъекты — два режима работы; между ними позволяет переключаться клавиша F8.
5
Select → Convert Selection преобразует выделение между вершинами, рёбрами, гранями и UV.
6
Нормали определяют направление поверхности и качество затенения модели.
Закрепление материала
15

16.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Смоделировать несложный предмет
1
Смоделировать один несложный предмет из базовых примитивов
Например: табурет, коробка с крышкой, книжная полка или простая подставка. Используйте примитивы Maya и инструменты
Extrude, Bevel, Merge для придания формы.
2
Настроить нормали и сдать работу
Проверить и настроить Soften/Harden Edge для правильного затенения. Сдать файл сцены (.ma) и скриншот модели в перспективном
виде.
Срок сдачи — к следующему занятию.
16

17.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
Рекомендуемые источники
1
Официальная справка Autodesk Maya — раздел «Polygon Modeling Basics».
2
Autodesk Help — «Select and convert components» (работа с подобъектами).
3
Autodesk Help — «Vertex normals» (редактирование нормалей).
4
Обучающие материалы Area by Autodesk по основам топологии для 3D-художников.
Конец презентации
17