Как сделать сплайн объемным cinema 4d
Обновлено: 02.07.2024
На рис. 1 представлен внешний вид русифицированной седьмой версии программы Cinema 4D. Главное окно программы можно изменять и при этом сохранять свои настройки, что очень удобно при работе в различных режимах.
Еще один встраиваемый модуль, Dynamics, управляет физическими процессами, посредством его моделируются гравитация, ветер, столкновение, жесткость и упругость материалов. Игра в бильярд, где учитывается столкновение шаров, падение предмета на натянутую сетку, прогибающуюся под его тяжестью, удар пули о стенку с последующим ее расплющиванием, колыхание ткани — подобное моделирование не вызывает особых сложностей в Cinema 4D с установленным модулем Dynamics.
Программа позволяет имитировать взрыв, создавать и видоизменять практически любые объекты, которые могут подвергаться сложнейшим деформациям. Им можно задавать прозрачность или глянец (блик), что особенно важно при моделировании изделий из стекла.
Для обзора сцены Cinema 4D использует 14 камер, имеется и редактор камер. Свет от источников освещения создает тени от объектов, пронизывает прозрачные и полупрозрачные стенки моделируемых фужеров и ваз настолько точно, что после рендеринга у наблюдателя создается впечатление, будто он смотрит фотографию, а не виртуальную трехмерную сцену (рис. 2 и 3).
Система координат
Существуют World Coordinates (мировые координаты) или Object Coordinates (координаты объекта). Мировые координаты зафиксированы и не могут быть изменены. Координаты объекта допустимо трансформировать в любом направлении, как в пределах самого объекта, так и всей сцены, и поворачивать на любой угол.
Вращение. Изменение позиции координат объекта в Cinema 4D происходит по осям X, Y и Z, а поворот — по осям H, P и B. Это соответствует понятиям, принятым в авиации и космонавтике: курс (или H) отображает величину угла поворота вокруг оси Y, тангаж (или P) — вокруг оси X и крен (или B) вокруг оси Z.
Координатная сетка. Создавая какую-либо физическую модель, ее обычно располагают на определенной плоскости, будь то стол или иная поверхность. В рабочей области Cinema 4D такой плоскостью является координатная сетка. Ее центр — пересечение осей X, Y и Z. При этом выполняются следующие условия.
- В окне вида Perspective ("Перспектива") линии координатной сетки отображаются по осям X и Z, точка их пересечения является центром координатной сетки.
- В окне вида XY, или вида спереди (Front), линии координатной сетки отображаются по осям X и Y, ее центр - точка пересечения этих осей.
- В окне вида XZ, или вида сверху (Top), линии координатной сетки отображаются по осям X и Z, ее центр - точка пересечения этих осей.
- В окне вида YZ, или вида сбоку (Side), линии координатной сетки отображаются по осям Y и Z, ее центр - точка пересечения этих осей.
Импортирование и использование моделей. Программа Cinema 4D позволяет использовать множество моделей, представленных файлами различных форматов. Зачастую можно импортировать целые сцены из других приложений, включая текстуры, освещение и треки анимации. Обычно это делается путем настройки определенных параметров программы. Но работа с форматами отдельных программных пакетов может потребовать некоторых дополнительных усилий. В подобных случаях производитель Cinema 4D, компания Maxon, размещает на своем сайте инструкцию. Там же публикуются списки источников моделей - как платных, так и свободно распространяемых.
Использование иерархий. Модель может состоять из сотни отдельных частей. Для того чтобы они образовали единое целое, применяются такие способы, как группировка и связывание. Первый позволяет объединить все элементы модели в единый набор, причем каждым из элементов можно манипулировать индивидуально в пределах группы, а также преобразовывать всю группу целиком. При этом координаты устанавливаются как для группы объектов, так и для каждого из них. Связывание же дает возможность установить соподчинение между объектами, одни из которых становятся зависимыми от других, что особенно проявляется при перемещении. Например, большой палец ноги соединен со ступней, и его положение зависит от положения ступни. Ступня, в свою очередь, соединена с голенью, и на ее положение влияет перемещение голени, и т. д.
Моделирование
Понятно, что чем сложнее сцена, тем больше времени ей приходится уделять. А чем меньше информации придется просчитывать компьютеру, тем лучше. Поэтому следует стремиться создавать трехмерные модели с высокой степенью детализации, используя при этом наименьшее количество информации. Иначе говоря, нужно конструировать сложные модели, имеющие малое число полигонов. Cinema 4D предлагает несколько способов упрощения построения сцен. Ниже будут рассмотрены некоторые из них.
Образцы. Многие сцены могут содержать идентичные объекты, например деревья на холме, лепестки у цветка, трава и т. д. Чтобы не перегружать сцену множественными копиями объекта, следует делать образцы. Изменения, происходящие с материнским объектом (объектом-источником), передаются образцу, но не наоборот. При этом информация по ряду параметров (цвет, размер и т. п.) сохраняется лишь для объекта-источника, а не для остальных, что существенно снижает требования к оборудованию.
Примитивы. С помощью примитивов (куба, шара, цилиндра и т. п.) можно построить более сложные модели. Важно знать, что математические уравнения, описывающие примитивы, были оптимизированы таким образом, чтобы они занимали наименьшее количество оперативной памяти и дискового пространства компьютера. А поскольку все примитивы в Cinema 4D, как и во многих других редакторах 3D-графики, параметрические, их можно легко преобразовывать.
Сплайны. Сплайны — это простые линии, используемые при построении моделей. Их форма и вид определяются некоторым количеством контрольных точек (узлов). Например, контрольные точки В-сплайна задают постоянную гладкость кривой от точки к точке. Контрольные точки сплайна Безье имеют управляющие элементы (направляющие). Манипулируя их положением, можно влиять на кривизну отдельных участков. Программа Cinema 4D включает множество заготовок сплайновых профилей, что удобно для моделирования.
Сплайн из вектора. Этот тип сплайна импортируется из внешних программ. Так, можно взять рисунок формата .ai, сделанный в Adobe Illustrator, и перенести его в Cinema 4D. Внутри программы он появляется в виде сплайна и вполне подойдет для построения трехмерной модели. Таким способом двухмерные изображения логотипов преобразовываются в 3D-модели.
Шрифт. Для создания трехмерного шрифта и логотипов чаще всего выбирают 3D-приложения, поскольку они лучше работают с текстом, чем программы 2D-графики. В Cinema 4D нужно просто ввести текст и подобрать шрифт, а программа уже сама построит сплайны. В дальнейшем с трехмерным текстом, как и с другими аналогичными трехмерными объектами, можно проделывать различные операции, подбирая для них свои стили и формы. Эти стили допустимо применять и к любому другому тексту — по сути, вы создаете свой набор шрифтов.
Режим Loft. Применение данного режима (рис. 4) можно сравнить с натягиванием пластичной пленки на какой-нибудь профиль, например на каркас крыла самолета.
Булевы операции. В данном режиме используется комбинация двух перекрывающихся объектов и создается новый в зависимости от того, какая Булева операция была выбрана:
- Union ("Объединение") - объединяет два перекрывающихся объекта в один;
- Subtraction ("Вычитание") - вырезает один объект из другого;
- Intersection ("Пересечение") - оставляет общую область двух пересекающихся объектов.
Фракталы. Фрактальная геометрия позволяет создавать береговые линии, гористые пейзажи и образования, подобные облакам.
HyperNURBS (сверхнеоднородные рациональные В-сплайны). В Cinema 4D HyperNURBS является самой мощной системой моделирования, предоставляющей огромную свободу действий в процессе создания моделей. HyperNURBS подразделяет поверхности объектов, тем самым создавая гладкие каркасы (Mesh). Этот режим наиболее эффективен для моделирования фигур животных и людей (рис. 6).
Нормали. Модели состоят из полигонов, каждый из которых имеет нормаль, т. е. вектор, используемый алгоритмом рендеринга для определения ориентации полигона. Направление нормали определяет внешний вид полигона, влияет на свойства поверхности (материалов и текстур), а также на то, под каким углом полигон освещается источником света.
В заключение обобщим некоторые правила моделирования:
- стройте только то, что будет увидено; если предполагается, что какие-то элементы сцены будут не видны, не моделируйте их;
- не создавайте очень сложные и детализированные модели, если они находятся на втором или третьем плане;
- моделируйте столько объектов, сколько нужно для сцены, и если возможно, создавайте их образцы;
- сложные модели делайте составными;
- используйте двухмерные изображения и технологию проецирования камеры при создании фона (заднего плана).
Продолжение в следующем номере.
Виктор Солодчук — специалист в области компьютерной графики и анимации, автор книги «Создание анимационного фильма с помощью компьютера« (Изд-во Института психотерапии, М., 2002). Фрагменты из нее послужили основой для этой статьи.
Автор выражает благодарность российскому представительству компании Nemetchek, предоставившему материалы для подготовки этой статьи.
* В других программах, например в 3D Studio Max, используется система координат, в которой ось Y располагается по горизонтали, а ось Z — по вертикали.
Видео урок на русском для начинающих расскажет об основах работы со сплайнами в Cinema 4D. Сплайн (spline — гибкое лекало, используемое для черчения кривых линий), это кусочно-полиномиальная функция, область определения которой разбита на конечное число отрезков, на каждом из которых сплайн совпадает с некоторым алгебраическим многочленом, активно используются для задания поверхностей в различных системах компьютерного моделирования.
Сплайны — самостоятельны двумерные геометрические объекты, которые могут служить базой для создания сложных трехмерных тел. Наглядно сплайны представляют собой различные линии, форма которой определяется типом соединяемых вершин. Сплайнами могут быть простейшие геометрические фигуры, такие как: многоугольники, эллипсы и т.д., и сложные кривые, ломаные и контуры текстовых символов. Моделирование сплайнами, это одна из основных техник 3D моделирования в том числе и в программе Cinema 4D. Урок будет особенно полезен для начинающих, из видеоурока вы узнаете:
Уроки курса по работе в программе Cinema 4D, помогут вам профессионально создавать различные 3D-объекты и интегрировать их в любые ваши фото и видео! Cinema 4D ( C4D ) компании MAXON, это набор программ и инструментов для создания трёхмерной графики и анимации. Cinema 4D, это универсальная комплексная программа для создания и редактирования трёхмерных эффектов и объектов. Эту программу используют все - от новичков до профессионалов. Она имеет очень мощный функционал и в тоже время имеет дружелюбный интуитивно понятный интерфейс. Cinema 4D очень легко осваивается с нуля. Это самая профессиональная программная среда для создания визуальных киношных спецэффектов, и не только.
В этом уроке вы узнаете что такое сплайны, для чего они нужны и как с ними работать.
Вообще сплайн - это линия (кривая, ломанная) какая угодно. Сами по себе сплайны не отображаются при рендере, а служат вспомогательными средствами. Создать сплайн вы можете перейдя во вкладку Create - Shapes - Splines.
Вот основные формы сплайнов, которыми я обычно пользуюсь:
Когда вы создаете любой тип сплайнов, то после изменения параметров, для дальнейшего редактирования, вам необходимо нажать на него правой кнопкой и выбрать Convert To - Convert To Editiable Spline, или применить модификатор Edit Spline из списка модификаторов.
Все сплайны состоят из точек (vertex) и сегментов (segment):
Точки бывают четырех типов:
1. Corner - точка образует ломаную.
2. Smooth - автоматически сглаживает линию, образуя кривую.
3. Bezier - так же образует сглаженую линию, но формой изгиба можно манипулировать с помощью специальных маркеров.
4. Bezier corner - в отличии от bezier маркеры несимметричны.
Чтобы изменить тип точки нужно выделить одну или несколько точек и нажать правую кнопку мыши. В контекстном меню выбрать нужный тип.
В разеделе Modify сплайны имеют несколько вкладок: Rendering, Interpolation, Selection, Soft Selection и Geometry.
Вкладка Rendering:
Enable in rendering - включает отображение сплайна при рендере.
Enable in Viewport - включает отображение сплайна в окнах вьюпорта.
Radial - сплайн будет иметь форму веревки (то есть круг в сечении).
Thickness - толщина или диаметр круга в сечении.
Sides - количество сторон круга (если выбрать 3, то в сечении будет треугольник).
Angle - Угол поворота сечения.
Rectangular - сплайн будет иметь форму доски (то есть прямоугольник в сечении).
Length - длинна прямоугольника в сечении.
Width - ширина прямоугольника в сечении.
Aspect - соотношение длинны и ширины друг к другу.
Auto Smooth - включает автоматическое сглаживание.
Вкладка Interpolation:
Steps - количество сегментов между каждыми двумя точками сплайна (для сглаженных форм требуется большее количество, для ломаной линии достаточно нуля ).
Optimize - автоматически убирает сегменты, которые не влияют на форму сплайна.
Adaptive - автоматически подбирает количества сегментов, для получения идеально гладкой формы.
Вкладка Geometry:
New vertex type - Выбор тип вновь созданных точек.
Create line - Создать дополнительную линию с сплайне.
Attach - Присоеденить линию к сплайну.
Refine - Вставить точку в любое место сплайна.
Weld - Слить соседние точки в одну (справа указано минимальное расстояние между точками, при котором они будут слиты)
Connect - Соеденить две точки линией.
Insert - Продолжить линию (нажимаете Insert затем на крайнюю точку и продолжаете создание сплайна)
Fillet - Скругление углов (выделяете точку и задаете радиус скругления)
Chamfer - Создание фаски (выделяете точку и задаете размер фаски)
Divide - Разделяет выбранный сегмент на указанное количество точек.
Использование модификатора Shell, на примере создания объемного текста.
Создаем сплайн Text:
В поле Text меняем текст на нужный, изменяем размер (Size). Выбираем и стека модификаторов Shell. Затем задаем нужную степень выдавливания (Inner Amount или Outer Amount)
Модификатор Shell можно применять только к закрытым сплайнам (не имеющим разрывов). Вот пример использование модификатора Shell на сплайны Text, Line, NGon и Star:
Модификатор Sweep.
Сперва создаим любую линию. Я создал Line с прямыми углами (создается с нажатой клавишей Shift)
Далее из списка модификаторов выбираем Sweep и получаем следующий результат:
Я думаю Вам не составит труда разобраться в настройках модификатора. Самое основное - это выбор формы сечения и параметров этой формы (радиуса или длинны, ширины, толщины)
Модификатор Lathe.
Поздравляю! Вы дошли до самой интересной части урока.
Модификатор Lathe используется для создания объектов имеющих симметрию вращения (это могуть быть кувшины, бокалы, бутылки, колонны, стаканы и много другое).
Все что вам потребуется это нарисовать вертикальную линию в проекции Font и выбирать из списка модификаторов Lathe:
Нам сразу же нужно переместить ось симметрии, для этого нажимаем на плюсик справа от названия модификатора и выбираем Axis. Перемещаем Axis по оси Х :
Далее возможны два случая:
1. Поверхность отображается нормально (в том цвете, который у вас выбран) - тогда все хорошо.
2. Поверхность черная - значит нужно вывернуть её наизнанку поставив галочку на Flip Normals.
Теперь проверьте включена ли у вас кнопка Show end result on/off toggle, которая находится под списком модификаторов. Включить её нужно для того, что бы видеть эффект всех модификаторов назначенных объекту:
Далее переходим к редактированию вершин (нажимаем на плюс слева от Line и выбираем Vertex), добиваемся желаемого результата. Можете добавлять\удалять точки, менять их тип и т.д.
Модификатор Lathe имеет несколько параметров, вот основные из них:
Degrees - показывает на сколько градусов проворачивается сплайн вокруг оси симметрии (по умолчанию 360 градусов, полный оборот).
Flip Normals - выворачивает поверхность наизнанку.
Segments - количество сегментов ( сглаженность фигуры).
На этом третий урок окончен. В этот раз видеоурок состоит из двух частей:
Этот курс — доступная и эффективная форма обучения дизайнерскому 3D. Созданная дизайнерами для дизайнеров.
К нам приходят за уникальным контентом и ценным фидбеком команды опытных кураторов.
Работы студентов курса
Кому подойдет
У нас успешно учатся арт-директоры, графические дизайнеры, иллюстраторы и дигитальные художники. А также креативные специалисты широкого профиля.
Базовая часть курса идеально подходит тем, кто делает свои первые шаги в дизайне. И тем, кто ещё не занимается дизайном, подумывает о смене профессии и хочет сразу пробовать лучшее и самое передовое.
Чему научитесь
Вы освоите принципы работы в Cinema 4D. Научитесь создавать яркие композиции и анимации с помощью богатого инструментария программы. После выполнения основной части обучения, продолжите практиковать свои навыки на платформе курса. При поддержке кураторов и старших студентов.
Максим Кулемза — дизайнер с инженерным образованием. Работал арт-директором в рекламной индустрии (Dentsu, BBDO). Углубился в изучение Cinema 4D. Эксперименты переросли в смену сферы деятельности и сегодня Максим занимается созданием сложных научных симуляций в Cinema 4D и Houdini. А ещё разрабатывает учебные программы для дизайнеров, преподаёт в школе C4D42 и создаёт плагины и скрипты.
Миша Кац — создатель образовательной платформы Method Education и школ дизайна C4D42 и Zerno. С помощью авторских методик преподавания, Миша обучает тактикам 3D и генератива дизайнеров и арт-директоров, работами которых вы восхищаетесь.
Работал дизайнером с известными корпорациями и маленькими стартапами. Разрабатывал интерфейсы и окружения для виртуальной реальности. Сейчас помогает брендам с моушеном и 3d визуализацией.
3D lead в студии Zajno. Преподаватель в школе method.education.
Александр Ковалевский более 10 лет работает в 3D и имеет за плечами опыт создания персонажей для пилота анимационного сериала (моделинг, риггинг, текстуринг). Также Александр длительное время работает в сфере научной графики и визуализации. Занимается, в частности, риггингом сложных биологических структур, механизмов, химических реакций, симуляцией роста растений и другими комплексными задачами. Опыт автора выходит далеко за пределы стандартных задач риггера, что даёт экспертизу в большом количестве различных техник и приемов.
Читайте также: