Принципи при Subdivision повърхнините

В този урок ще разгледаме един уникален тип геометрия, който комбинира най-доброто от полигоналното моделиране и "nurbs" моделирането.
Този тип геометрия се нарича "subdivision" повърхнина.
"subdivision" метода е математически алгоритъм, който приложен върху нашият начален обект.
Разделя неговите полигони на по-малки и проксимира ъгъла между тях, за да създаде плавна повърхнина.
Както "nurbs" моделирането, с което ще се запознаем малко по-натам в курса.
Така и "subdivision" моделирането позволява да създаваме плавни органични форми без да се нуждаем от голям брой полигони.
Също така ни позволя да извършваме всички познати ни операции за полигонално моделиране.
Като "extrude", "merge", "insert", "group" и тъй нататък.
Практиката и принципите, които се използват за създаване на "subdivision" моделиране са много важни и основни за постигането на качествени модели.
Самият алгоритъм се прилага в всички софтуери, познати ни за 3d" моделиране.
Както се използва и в огромна част от индустрията.
Като последни разработки в тази сфера имат "Pixar" и се използва доста в техните филми.
Ако погледнем тези два модела, визуално те са коренно различни.
Този в ляво е доста ръбест.
Но както виждате е много лесен за моделиране с много прости форми.
Този в дясно е с доста плавни преходи.
Доста плавни повърхнини.
и изглежда доста по-качествено, но опитвайки се да го измоделираме, само от полигони това би било доста трудно и почти невъзможно.
Двата обекта са напълно идентични.
С разликата, че на втория обект е приложен този "subdivision" алгоритъм.
В "maya" имаме три режима, които ни позволяват да превключваме много бързо от нашият начален обект, като този в ляво към "subdivision" обекта, като този в дясно.
Тези три режима се превключват много лесно чрез три бързи клавиша.
А това са бутоните от клавиатура: 1, 2 и 3.
Ако селектирам този обект и натисна бутона 1.
нищо няма да се промени, тъй като първият режим ни показва основния обект преди приложения "subdivision" алгоритъм.
Ако натисна бутона 2.
Ще видите как "maya" автоматично прилага "subdivision" алгоритъма към този обект, но показва и основната форма, от която сме тръгнали.
Натискайки бутонът 3.
Виждаме изцяло обекта с приложен към него "subdivision" алгоритъм.
С този "subdivision" обект, както ще го наричам вече.
Ние може да извършваме всички познати операции от полигоналното моделиране.
Както и да манипулираме неговите компоненти по същия начин.
Ако задържа десен бутон върху него ще видите, че той има същите компоненти като полигоналния модел: "edges", "vertex" и "faces".
Ако избера компонент "vertex".
Ще видите, че по същия начин се показват точките от обекта, които не можем да селектираме, да местим, да скалираме и тъй нататък.
Отделно, ако избера, примерно, компонента "faces" можем да му приложим инструмента "extrude" от "edit mesh".
Ако мръдна това лице можем да работим със "subdivision" повърхнина.
По същия начин, както и с полигоналната.
Ако сега премина в режим на основни обекти натисна 1.
Ще видите лицето, което създадохме посредством командата "extrude".
Понякога може да ни се наложи някой от повърхнините, които създаваме да няман толкова плавни преходи, както в този обект, а може да искаме да ги изострим.
Това става като добавяме нови ръбове в геометрията, там където искаме прехода да е по-остър.
Нека се прехвърлим на този обект.
Да кажем, че искаме този преход, долу в основата на вазата да го направим по-остър.
Това става като добавим един "edge loop".
Можем да го направим и докато сме в режим на "subdivision" и докато сме в режим на основния обект.
И в режим 2, който ни показва и двата обекта.
Като тук основния обект се нарича клетка или "cage" на "subdivision" повърхнина.
Ако сега отида в "mesh tools" и маркирам "insert edge loop".
След което създаваме един "edge".
Долу в основата ще видите как повърхнината и този ръб се изостриха значително.
Ако добавим още един.
Ще видим как ръба стана още по-остър.
При "subdivision" моделирането, когато искаме да изострим някой от ръбовете има правилото на "трите ръба".
Правилото е, че основният ръб, който искаме да изострим, трябва да бъда подкрепен от поне 2, всеки от всяка едната му страна поддържащи ръбове.
Така подсигуряваме правилното заостряне на ръба.
Колкото по-далече са тези ръбове един от друг, толкова по-плавен ще е прехода на самия ръб.
Нека да го покажем тук.
Ако искаме да заострим ето този ръб.
И добавя нов "edge loop" от от тази страна.
Ще видите как той се изостря, но се изостря само от вътрешната страна, а от външната все още е плавен прехода.
За това е необходимо да добавим още един ръб и от външната страна.
Така подсигуряваме правилно заостряне на ръба.
Ако натисна бутона 3.
И премина в "object mode".
Ще видите как хубаво се е заострил този ръб.
Нека да го демонстрирам с по-прост пример.
Ако създадем един куб.
Нека да го увелича малко.
Ако приложа сега на този куб "subdivision" алгоритъма и премина чрез натискане на бутона 3 в този режим, ще видите как тъй като няма достатъчно геометрия този клуб се апроксимира във сфера.
Ако премина в режим 2, за да виждаме и клетката на тази "subdivision" повърхнина.
След което пак отида на "mesh tool" и "insert edge loop".
И добавя по един ръб от всяка страна.
Виждате, как започваме да изостряме куба.
Добавяйки нови и нови ръбове.
Ние изостряме ръбовете на куба и създаваме една доста хубава повърхнина.
Виждате този ръб е по-остър от тези.
Ако премина в режим 2.
Това идва от правилото за "трите ръба".
В момента ние имаме пуснат ръб, само в тази посока, който спомага за втвърдяването на този ръб, само в тази посока, но в тази посока няма ме пуснат нито един "edge looop".
За това нека добавим и в тази посока.
Така си подсигуряваме всеки ръб да има два подгрепящи го отстрани.
Ако премина в режим 3.
И отида в "object mode" ще видите как създадохме "subdivision" куб, който има доста приятни преходи по ръбовете, тъй като стандартния куб изглежда доста ръбесто, а нищо в природата няма толкова остри ръбове.
Сменяйки тези три режима на работа в "maya".
Нека само да отбележа, че това са визуални репрезентации как би изглеждал нашият модел с приложен "subdivision" алгоритъм.
Реално ако работим само в "maya" и средата, която използваме е само "maya".
Това би ни свършило работата.
Тъй като тя разпознава сменянето на тези режими.
Но ако решим да експортнем този обект, както е сега в момента.
Той няма да запомни приложения към него алгоритъм.
Ами ще се експортне, така както бихме го видяли в режим 1 за начален обект.
За това как да приложим самия алгоритъм ще говорим в следващ урок, но все пак бях длъжен да спомена, че сменяйки тези режими, само визуална репрезентация, а не прилагаме наистина този алгоритъм.
Това ни позволява, ако примерно вкараметози обект в "3DS Max" и той влезна по този начин там.
Там а приложим специфичния за "max" subdivision алгоритъм.
И да получим същия резултат, който бихме получили тук чрез натискане на бутона 3, но в същото време ще можем, ако искаме да променяме нещо да го променим доста по-лесно.
Така както е когато сме в режим 1.
Тези основни принципи при "subdivision" моделирането са доста важни и съм сигурен, че в процеса на работа ще свикнете да ги използвате.
Те са неизменна част и ни позволяват много лесно да постигамеме качествени модели без да задълбаваме в излишно количество полигони и детайл, който ще ми е трудно да манипулираме.