Elektrony, jak na ně v CINEMĚ 4D R6 - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

Navigace:  » Úvodní stránka  » 3D grafika  

10. března 2004, 00.00 | Na stránkách tohoto serveru jsme již několkráte potkali atraktivně vypadající elektrony. Při tom se, alespoň podle diskuzí, cítili o návod týkající se této problematiky ochuzeni uživatelé CINEMY 4D, zejména verze R6. Zejména jim je určen dnešní podrobný návod, vytvořený tak říkajíc "na přání".

Před několika málo týdny jsem byl několikráte vyzván, abych napsal návod na to, jak v CINEMĚ 4D R6 (respektive CE) vytvořit elektron. Osobně jsem se tohoto úkolu nechtěl nejdříve zhostit, protože nemám k automobilismu zrovna kladný vztah a tak mi tento obor zas až tak moc neříká. Díky tomu jsem se obával i toho, že když napíši nějaký návod, že budu zavilými automobilisty napaden, že takhle elektron nevypadá. Tedy doufám, že jsem se alespoň trochu "trefil" do tvaru a jestli ne, tak se omlouvám. Jde však o postup a tak doufám, že si z něj i fanda do aut něco vezme.

Necháme však řečí a vrhneme se na to. V prvé řadě bychom si měli stanovit, jak bude elektron vypadat. Můžeme si stanovit, že elektron bude mít 5*2 paprsků, které budou v místě středu "vzpěr" spojené (viz závěrečný obrázek). Abychom tuto "podmínku" splnili, pomůžeme si tak, že v počátku budeme tvořit pouze 1/5 celého elektronu, načež vytvoříme pomocí příkazu Pole 4 kopie a celou tuto soustavu spojíme a dále upravíme. Nutno ještě však poznamenat, že spolu vytvoříme jen základ kola, protože zbytek je spíše pracný, než složitý a jeho tvorba by neměla ani začátečníkovi dělat potíže.

Vzhůru na to. Vytvoříme si dva parametrické objekty Kruh (Objekty > Primitiva > Kruh). Jeden pojmenujeme Vnější a druhý Vnitřní. Ve Správci objektů poklepeme na ikonu objektu Vnější a změníme jeho nastavení. Vnitřní poloměr zadáme na 320, Vnější na 350, Počet segmentů zadáme 1, Segmentů po obvodu zadáme 9. orientaci ponecháme na +Y a nastavíme kruhovou Výseč na 1/5 obvodu, tedy na 0 a 72 stupňů. Tím jsme si vytvořili vnější prstenec elektronu.

Nyní si upravíme objekt Vnitřní, který nám bude tvořit jádro elektronu. Poklepeme tedy na ikonu objektu Vnitřní a tím se nám otevře okno s nastavením tohoto objektu. U tohoto objektu nastavíme Vnitřní poloměr na 0, Vnější poloměr na 100, Počet segmentů na 1, Segmentů po obvodu na 5 a opět nastavíme Výseč 0 a 72.

Pokud nemáme, tak si změníme pohled na Vrchní, což bychom měli ve výchozím stavu učinit za pomoci klávesy F2. Natočíme si tedy oba námi vytvořené objekty tak, abychom je měly v ose souměrnosti, pro což použijeme osu Z (budeme tedy mít osu souměrnosti ve vertikále tohoto pohledu). Abychom tedy objekty správně natočili, nastavíme u každého z nich ve Správci souřadnic rotaci okolo osy H na 54 (72/2+90=54). Díky tomu bychom měli mít oba objekty tak, jako je to na následujícím obrázku.

Je načase, abychom z obou, prozatím parametrických objektů udělali objekty polygonové. Pro převedení objektu do editovatelného tvaru slouží příkaz Struktura > Převést na polygony, který má zkratku C. Umístíme si jeden z převedených objektů pod druhý objekt, vybereme si nadřazený objekt a oba objekty spojíme pomocí příkazu Funkce > Spojit. Původní skupinku ve Správci objektů můžeme smazat. Nový objekt si přejmenujeme na Elektron a přepneme se do režimu editace bodů.

Stále jsme ve vrchním pohledu. V tomto okamžiku si vytvoříme první sloupek, který bude řekněme na levé straně a ten poté pomocí nástroje Zrcadlo "zkopírujeme" i na stranu pravou. Jsme li tedy v režimu editace bodů a máme li zvolený výběrový nástroj, klikneme pravým tlačítkem do volné plochy modelačního okna a z nabídky vybereme příkaz Přemostit (Struktura > Přemostit, zkratka B). Spojíme spolu hrany mezi body, které jsou označené na níže uvedeném obrázku.

Pomocí výběrového nástroje si vybereme jeden jakýkoliv bod a poté pomocí klasické zkratky Ctrl+A vybereme všechny body objektu. Klikneme do plochy pravým tlačítkem myši a z nabídky vybereme nástroj pro řezání objektu Nůž (Struktura > Nůž, zkratka K). Provedeme dva řezy přes nově přemostěním vzniklý polygon. Jeden řez by měl kopírovat vnější prstenec kola a druhý vnitřní prstenec. Pomoci může níže uvedený obrázek.

Nově vzniklý střední polygon sloupku kola poněkud zúžíme. A i nadále můžeme pracovat v režimu bodů. Vybereme si vrchní pár bodů tohoto polygonu a pomocí nástroje Velikost, který můžeme zapnout v hodní liště (Nástroje > Velikost, zkratka T) zmenšíme hranu tvořenou těmito body. Tento krok uděláme interaktivně tažením myši, přičemž se nejdříve ujistíme, že máme pro aplikaci příkazu zapnuté všechny osy. Máme li zmenšenou hranu vrchního páru bodů, pak vybereme i spodní pár a operaci zopakujeme. Celá situace by měla odpovídat obrázku.

Máme li vytvořený základní tvar sloupku, vybereme stále v režimu editace bodů nově vytvořený dlouhý polygon sloupku (tedy body, mezi kterými je polygon vytyčen). A opět jej vhodně pomocí nástroje Nůž rozřízneme. Jde nám o to, že chceme vytvořit základ pro vytvoření spojky mezi dvěmi sloupky (tím který právě děláme a zrcadlovou kopií, kterou vytvoříme podle vertikální osy) a šikmé spojky mezi sloupkem a obvodem kola. Máme li tedy vybrané body, stiskneme pravé tlačítko myši a vybereme nástroj Nůž (Struktura > Nůž, zkratka K). Řezy provedeme podle obrázku.

Máme připravený sloupek. Nyní vytvoříme pár bodů, které budou ve středu zrcadlení u právě vytvořeného dělení sloupku. A jak je vytvoříme? Velmi snadno, jak jinak. Přepneme se ve vrchní paletě do nástroje Posun (Nástroje > Posun, zkratka E). Stiskneme klávesu Ctrl, abychom mohli klikáním přidávat body a prostým kliknutím do místa osy zrcadlení vytvoříme dva body. Jeden výš a druhý níž, přičemž jejich umístění by mělo vycházet z předešlého obrázku. Abychom měli pro budoucí zrcadlení tyto body na správném místě, pomůžeme si ještě Správcem souřadnic, ve kterém u každého ze dvou nových bodů zadáme hodnotu 0 v ose X. Naše situace by měla vypadat asi takto.

Pomocí nástroje Přemostit, který vyvoláme kliknutím pravého tlačítka z kontextového menu (Struktura > Přemostit, zkratka B) spojíme body hran, které jsme naznačili ve výše uvedené představě (obrázek s nakreslenými liniemi výsledného tvaru). Nejdříve tedy spojíme vnější okraj se středem sloupku a poté (musíme opět stisknout zkratku B, jinak bychom měli nekorektně umístěné dva polygony na sobě v místě středu sloupku) přemostíme střed sloupku s body v ose zrcadlení.

Označíme si nový polygon (respektive body, které jej tvoří), který nám vznikl mezi okrajem hrany kola a středem sloupku. Tento polygon rozřízneme u okraje kola a poté nově vzniklé body vhodně umístíme. Klikneme tedy do modelační plochy pravým tlačítkem myši a z kontextového menu si vybereme příkaz Nůž (Struktura > Nůž) a provedeme výše popsaný řez. Poté si aktivujeme nástroj pro výběr a následně pro posun a posuneme jeden z nově vzniklých bodů podle níže uvedeného obrázku. Upravit případně můžeme i polohu druhého bodu.

Nyní se poprvé přepneme do režimu editace polygonů. Vybereme si tři střední polygony sloupku a také oba polygony přemostění (polygon vedoucí od sloupku ke středu budoucího zrcadlení a polygon vedoucí od sloupku k okraji kola). Máme li, klikneme pravým tlačítkem myši a z kontextového menu vybereme příkaz Zrcadlit (Struktura > Zrcadlit). Ujistíme se, že máme ve správci Aktivní nástroj (pod Správcem objektů) zapnutou volbu Souřadnicový systém > Obrazový a Duplikovat body aktivní. Také ostatní volby by měly být zapnuté a rovina zrcadlení by měla být XY. Máme li, stiskneme tlačítko myši u jednoho z bočních okrajů modelačního okna a táhneme k ose zrcadlení vybraných polygonů, což je osa Z. Až se kurzor přichytí na správném místě, pustíme tlačítko myši.

Nyní se opět přepneme do režimu editace bodů a pomocí nástroje Přemostit spojíme zrcadlené fragmenty se zbytkem modelu. Klikneme tedy do plochy pravým tlačítkem myši a z kontextového menu zvolíme Přemostit (Struktura > Přemostit, zkratka B). Načež projíme vždy body příslušných protilehlých hran. Jelikož nejsou polygony přímo za sebou, musíme po každém vytvořeném polygonu znova aplikovat příkaz, abychom netvořili zdvojené polygony. A to nejlépe učiníme zkratkou, písmenem B. Máme li všechny příslušné body přemostěné, přepneme se do režimu editace polygonů (stačí stisknout Enter) a pomocí výběrového nástroje vybereme jeden z polygonů, pomocí zkratky Ctrl+A vybereme také všechny ostatní a poté klikneme do modelačního okna pravým tlačítkem myši a z kontextového menu zvolíme příkaz Zarovnat normály (Struktura > Zarovnat normály). Tím zabezpečíme stejné směřování všech normál polygonů objektu. Základní tvar je tímto hotový.

Abychom vytvořili z naší výseče skutečně kruhový objekt, použijeme ku příkladu objekt Pole (můžeme ale postupovat i jinak, alternativou je využití funkce Duplikovat). Vložíme tedy do scény objekt Objekty > Modelování > Pole. Tento objekt se nám vloží do Správce objektů na pravé straně. Námi právě dotvořený polotovar objektu Elektron umístíme hierarchicky pod objekt Pole. Objekt Pole však ještě musíme nastavit. Poklepeme tedy myší ve Správci objektů na jeho ikonu. Parametr Poloměr zadáme 0 (nechceme žádný posun od středu), Počet kopií 4 (4 kopie, jeden originál), hodnoty Amplituda, Frekvence a Frekvence pole nastavíme na 0. Tím jsme ukončili editaci Pole. Měl by nám vzniknout nezaoblený tvar budoucího elektronu. Tím ale úpravy objektu Pole nekončí. Ve Správci objektů si jej vybereme a převedeme jej na polygony (Struktura > Převést na polygony, zkratka C). Ponecháme si jej stále vybraný, nyní je objekt Pole skupinou pěti objektů Elektron, a celou skupinu spojíme pomocí příkazu Funkce > Spojit. Původní skupinu smažeme. Nový objekt opět přejmenujeme na Elektron.

Pro tvorbu kopií jsme použili objekt Pole. To ale znamená, že nový objekt Elektron se skládá z 5 segmentů, které nejsou spojené. To si ověříme v případě, že si do scény vložíme objekt HyperNURBS (Objekty > Nurbs > HyperNURBS), pod který vložíme objekt Elektron. Zjistíme, že v místě okrajů původních pěti segmentů nejsou tyto segmenty se svým sousedem spojené.

Tento v našem případě nepožadovaný jev eliminujeme pomocí příkazu Optimalizovat. Tento příkaz můžeme aplikovat jak v režimu bodů, tak v režimu polygonů. Vybereme si tedy některý polygon či bod, stiskneme dvojhmat Ctrl+A, abychom si vybrali všechny elementy a poté klikneme pravým tlačítkem myši. Z kontextového menu vybereme příkaz Optimalizovat (Struktura > Optimalizovat). Náš základ elektronu by měl být již korektní.

Následující kroky jsou až na výjimky notoricky podobné a takřka stále prováděné v režimu polygonů. Můžeme se tedy do tohoto režimu přepnout. Mimo to se přepneme do perspektivního pohledu (ve výchozím stavu pomocí klávesy F1) a pomocí výběrového nástroje si vybereme jeden polygon a poté pomocí klasického dvojhmatu Ctrl+A všechny ostatní. Klikneme pravým tlačítkem myši a vybereme si nástroj pro Vytažení (Struktura > vytažení, zkratka D), abychom dodali našemu tělesu nějakou hmotu. Nutno dodat, že v tomto místě bychom asi měli pracovat s numericky zadávanými hodnotami ve správci Aktivní nástroj, ale jelikož jde o systém, tak budeme i nadále vše provádět interaktivně tažením myši. Klikneme tedy do plochy a vytáhneme všechny polygony. Toto vytažení může mít výšku třeba 50, je to ale skutečně závislé na realitě, které nejsem v tomto oboru znalec (automobilismus).

Přepneme se do režimu bodů a vybereme koncové body na okraji elektronu a poté tyto body všechny přetáhneme vzhůru, ku příkladu na hodnotu 100. Díky tomu budeme mít základní tvar ráfku. Pro přehlednost si můžeme klepnutím na zatrhávací pole u objektu HyperNURBS tuto funkci pracovně vypnout.

Přepneme se do režimu editace polygonů a v něm již zůstaneme. Poslední kroky si však již jen naznačíme, protože se jedná, jak jsme se již zmínili výše, o stále se opakující procesy. Aby bylo zaoblení ve středu kola méně agresivní, vybereme si polygony středu elektronu a použijeme příkaz Vytažení uvnitř. Ten vyvoláme z menu, aktivovaného pravým tlačítkem myši (Struktura > Vytažení uvnitř, zkratka I). Stejnou operaci provedeme i s celým obvodem kola.

Vybereme si všechny "vrchní" polygony elektronu (za využití vrchního pohledu vyvolaného zkratkou F2 a následného výběru viditelných polygonů) a opět provedeme příkaz Vytažení uvnitř, abychom zostřili míru zaoblení. Toto vytažení uvnitř bude velmi malé, čímž dosáhneme poměrně ostré, avšak přesto zaoblené hrany.

Vytvoříme vyhnutí středu elektronu. Pro to využijeme nástroj Magnet. Nejdříve ale vybereme příslušné polygony a to tak, že v pohledu shora označíme všechny polygony mimo vnějšího prstence. Poté se vrátíme do perspektivy a kliknutím pravého tlačítka myši vyvoláme kontextové menu, ze kterého vybereme příkaz Magnet (Struktura > Magnet). Přejdeme do správce Aktivní nástroj, ve kterém si tento příkaz nastavíme. Hodnotu Poloměr nastavíme na 300 (to odpovídá hodnotám vyplývajících z původních parametrických prstenců), Zapneme volbu Metodou nejbližšího bodu (uchopíme totiž bod v rotačním středu elektronu). Ostatní parametry ponecháme. Ještě nezapomeneme vypnout osy X a Z. Aktivní nám zůstane jen osa Y. Klikneme k bodu v rotačním středu polygonu a tahem potáhneme polygony.

Aby byl vzhled našeho elektronu více vyhlazený, aplikujeme na něj vlastnost Vyhlazení. Vybereme si tedy ve Správci objektů objekt Elektrony a skrze menu tohoto správce Soubor > Nová vlastnost > Vyhlazování aplikujeme vyhlazení objektu. Parametry této vlastnosti můžeme ponechat ve výchozím stavu.

Následné úpravy již ponecháme na každém z nás. Jak jsme již zmínili, jediné příkazy jaké potřebujeme je Vytažení a Vytažení uvnitř v režimu polygonů. Použít můžeme také příkaz Zkosit. A jak by mohl výsledek vypadat? Například takto….