Čalouněná židlička s kovovým rámem - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

18. října 2005, 00.00 | Na jednom školení mne školená osoba oslovila
s problémem, jak že bych modeloval sedák židličky, který je čalouněný a
vypadá tak, že je křížem prošívaný a na švech jsou vždy jakési tkanice. Vzniklý
tvar tedy připomíná čtvercové pole rozdělené na malé vypouklé čtverce. Zajímavé
téma na jednoduchý návod z oblasti modelování, řekl jsem si. A tak jsem jej připravil pro CINEMU 4D R 9.5.

Tedy dnes si trochu odpočineme a ukážeme si, proč že považuji příkaz Vyjmout hrany za neuvěřitelně užitečný a  opět si odprezentujeme možnosti nástroje Přímý výběr v režimu Měkký výběr. Na tento příkaz jsme již narazili v případě rhodské Dělové brány, ale opakování matka moudrosti a věřím, že možná ne všichni jsou o užitečnosti tohoto nástroje přesvědčeni.

A ještě jedna drobnost před začátkem. To, že jsem udělal tento kus nábytku (a možná si uděláme ještě jeden, o kterém bude platit to samé), tak to neznamená, že se mi nějak zvlášť líbí, prostě je to jen pěkný příklad pro práci, domu bych to asi nechtěl :-)…

Jak jsme si řekli, tak naším cílem je vytvořit model židle, přičemž hlavní téma práce budeme klást na postupy, nikoliv design. Návod složitý není, ale věřím, že jeho účel bude přínosem. Chci ale také upozornit na to, že například v případě, že by byla židle jen jedním z objektů scény a nikoliv tím hlavním, tak bychom asi tvar simulovali jinak, ať již texturou a nebo tak, že by polygonová síť byla stejná, ale mohli bychom řídit segmentaci HyperNURBS pomocí XPressa a propočtu vzdálenosti kamery od objektu. A vida, další hezké téma. Začneme.

Pomocí Objekty > Primitiva > Krychle si vytvoříme náš hlavní objekt, téma naší práce, prostě favorita těchto chvil. Jelikož je sedák podle všeho více méně čtvercový (alespoň v originále), tak zadáme velikost X = 46, Y = 6 a Z = 46. Počet segmentů krychle zadáme X = 5, Y = 1 a Z = 5. Objekt si převedeme na polygony.

Jelikož náš sedák bude členěný jen na vrchní straně, můžeme si natočit pohled tak, abychom viděli dno a vše si smazat. Poté si strukturu pomocí příkazu Funkce > Optimalizovat očistíme od zbytečných bodů.

Aktivujeme si režim editace hran a pomocí příkazu Výběr > Prstenec z hran (jen tak mimochodem upozorňuji na zkratku „V“, která je podstatně rychlejším způsobem, jak se k uvedenému příkazu dostat). Stiskneme Shift a vybereme všechny prstence z jedné strany sedáku.

Aplikujeme příkaz Struktura > Vyjmout hrany a příkaz provedeme interaktivně. Nejdříve ale přejdeme do Správce nastavení, kde vypneme volbu tvorby N-úhelníkových polygonů. Máme aktivní příkaz, přičemž stiskneme tlačítko myši, držíme a tahem vpravo vytvoříme v každém prstenci dva řezy. Stále držíme tlačítko myši stisknuté a stiskneme klávesu Shift, načež tahem myši vpravo řezy umístíme velmi blízko k hranicím původních polygonů sedáku. Vytvoříme tak velmi úzké proužky.

Zcela ten samý postup zopakujeme v druhém směru, tedy příčně na směr, který jsme právě prováděli. Opět použijeme výběr prstenců hran, opět použijeme příkaz Vyjmout hrany a to v podobné míře, jako při prvním použití. Přitom můžeme jen orientačně sledovat hodnotu ve Správci nastavení, aby byla podobná tomu, jak jsme nastavili příkaz Vyjmout hrany napoprvé.

Nyní si vybereme trochu jiný příkaz, a to Výběr > Smyčka z hran. Nejdříve ale přejdeme do Správce nastavení, kde zadáme volbu Zastavit na okraji hran. Tím zajistíme, že smyčka bude jen od okraje ke kraji. S klávesou Shift vybereme vždy střední smyčku ze tří, která jsou v místě mezi velkými polygony. Vybereme přitom smyčky v obou směrech.

Na vybrané smyčky hran poté aplikujeme příkaz Struktura > Zkosení a to opět interaktivně a poměrně málo. Řekněme asi tak, aby nám vznikly tři více méně stejně široké smyčky polygonů.

Již jsme skoro s přípravou hotoví (to ale byla rychlovka, že). Pomocí nástroje Výběr > Prstenec z hran a klávesy Shift si vybereme prstence velkých hran nejdříve z jedné strany.

Tyto vybrané prstence pomocí příkazu Vyjmout hrany jednou rozdělíme uprostřed (pravděpodobně budeme muset při interaktivním zadání příkazu táhnout myší vlevo, abychom snížili hodnotu segmentace ze 2 na 1).

Zcela to samé uděláme i z druhé strany.

Bylo toho dost, tedy režimu editace hran. Pro tento okamžik (tedy jistě nikoliv navždy) jej opustíme a přejdeme do režimu editace polygonů. Opustili jsme hrany, ale nikoliv příkaz Smyčka z hran. A tak si jej aktivujeme pomocí Výběr > Smyčka z hran. Za stisknuté klávesy Shift (to abychom mohli provádět vícenásobné výběry) si vybereme všechny smyčky úzkých polygonů, které jsme si před chvilinkou zkosením hran vytvořili.

Aktivujeme si nástroj Struktura > Vytažení a přejdeme do Správce nastavení, kde zadáme hodnotu Maximální úhel vyšší jak > 89 a to proto, aby vytažené „proužky“ byly na rozích spojené. Pokud jsme nastavili uvedený parametr, provedeme interaktivně příkaz.

Přepneme se do výběrového nástroje a vybereme všechny polygony, které tvoří ony jednotlivé „polštářky“.

Máme stále aktivní výběrový nástroj Přímý výběr a ve Správci nastavení zadáme režim tohoto nástroje na Měkký výběr.

Nastavíme Úbytek na Kopule, Režim na Skupina, zapneme volbu Omezení, a pak snížíme Poloměr na cca 6 jednotek. Ostatní zadání necháme tak, jak je. Uchopíme osu výběru Y a mírně ji posuneme vzhůru. Tím najednou vytvoříme požadované vydutí každého jednoho pole.

Přepneme se do čelního a nebo bočního pohledu (F3 a nebo F4) a opět si vrátíme nastavení výběrového nástroje do výchozího stavu. Vybereme si jakýkoliv polygon a pomocí Ctrl + A vybereme vše. Aktivujeme si nástroj Struktura > Nůž a ve Správci nastavení si zadáme režim na Rovina, parametr Rovina zadáme na XZ, vypneme tvorbu N-úhelníků , a pak vytvoříme řez u spodního okraje objektu.

Vrátíme se do perspektivy (F1) a aktivujeme si nástroj Struktura > Uzavřít otvor. Natočíme si pohled tak, abychom viděli na sedák odspodu a uzavřeme jej.

Vybereme si právě vytvořený polygon a ten pomocí příkazu Struktura > Vytažení uvnitř obohatíme o další „vnitřní“ polygon. Velikost nového polygonu nastavíme jen o trochu menší než u polygonu rodičovského (pozor na rohy). Tímto krokem objekt bez problému dokončíme. Stačí jediné, HyperNURBS.

Vytvoříme tedy pomocí Objekty > NURBS > HyperNURBS objekt HyperNURBS a umístíme pod něj právě dokončený sedák.

Vybereme si objekt HyperNURBS, který jsme právě vytvořili, a umístíme si jej do místa, kde by měl být sedák. Tedy řekněme do výšky Y=43 (sedák bude na cca 46 a tím pádem tam, kde má být).

Aktivujeme si například přední pohled (F4) a zkopírujeme si objekt HyperNURBS se sedákem. Z toho bude opěrák, který je podle všeho pouhou kopií (v tomto případě). Umístíme jej na souřadnice X = -25.5, Y = 71 a Z = 0. Natočíme objekt okolo osy B na 85 stupňů.

Vytvoříme si další primitivum. Tím bude Objekty > Primitiva > Polygon. Ve Správci nastavení zadáme rovinu polygonu na +Z, Šířku zadáme 46, Výšku 40, počet segmentů necháme na hodnotě 1, jen upravíme polohu. Ta bude Y = 20 (ostatní ponecháme).

Převedeme si naše primitivum na polygonový objekt a aktivujeme si režim hran (už zase!). Vybereme si obě vodorovné hrany a ty pomocí příkazu Struktura > Vyjmout hrany předělíme na tři (tedy vzniknou tři svislé polygony z jednoho). Podrobné nastavení zatím není nutné.

Vybereme si obě vnitřní svislé hrany a upravíme jejich velikost ve směru osy X na 41. Tím nám na obou stranách vzniknou dva proužky silné 2.5 jednotky (tedy vlastně všemi oblíbený palec).

Vybereme si všechny svislé hrany a opět provedeme příkaz Vyjmout hrany, tentokráte ale jen jedním řezem.

Výběrovým nástrojem si vybereme celou právě vytvořenou smyčku a pomocí Správce souřadnic ji zadáme hodnotu (globální) ve směru osy Y na 37,5. Přepneme se do režimu editace polygonů a velký polygon uprostřed smažeme.

Opět se vrátíme do režimu editace hran a skryjeme si objekt sedáku. Vybereme si hranu na levé straně, ze které vytvoříme konstrukci rámu opěráku.

Na tuto hranu aktivujeme příkaz Struktura > Vytažení, přičemž hodnota vytažení bude až do výšky opěráku a úhel vytažení necháme na 0.

Vybereme si všechny tři právě vzniklé hrany (tedy vrchní hranu a dvě boční) a aktivujeme si nástroj Rotace. Přejdeme do Správce nastavení, kde zadáme polohu os rotace X = 100% a Y = -100%. Tím se nám osy rotace posunou k vnitřní straně konstrukce ke konci sedáku. Stiskneme tlačítko Shift a také tlačítko myši mimo žlutý kruh. Díky stisknutému Shift se budeme otáčet po 5 stupních. Pootočíme tedy hrany o 5 stupňů. Vrátíme nastavení os.

Zapneme si režim editace bodů a pokud chceme, tak si v tomto režimu aktivujeme nástroj Struktura > Posunout (neplést s Nástroje > Posun!) a mírně posuneme bod na úpatí opěráku na vnější straně podél hrany opěráku.

Zbývá poslední věc z přípravy. Přepneme se do režimu editace hran, vybereme si obě vertikální hrany opěráku a pomocí nástroje Struktura > Nůž a režimu Smyčka je přeřízneme tak, aby v horní části vznikl čtvercový profil.

Oddálíme si pohled a přepneme se do režimu editace polygonů. Vybereme si všechny „zadní“ polygony, tedy zadní nohu a opěrák (čtyři polygony v řadě). Tyto polygony ve směru osy X posuneme tak, aby tvořily přirozenou linii opěráku.

Aktivujeme si sedák, přepneme se do perspektivy (F1). Aktivujeme si nástroj Model, máme vybraný objekt „kostry“ židle, a tak tento objekt umístíme na Z = -23 (23 je polovina 46, tedy šíře sedáku).

Aktivujeme si režim editace polygonů a příkaz Struktura > Vytažení. Ujistíme se, že máme aktivní volbu Vytvořit uzávěry a zadáme vytažení velké 2.5 jednotky. Tím vytvoříme čtvercový rám jedné strany židle.

Vyberme si všechny polygony právě vytvořené konstrukce a spustíme příkaz Funkce > Klonovat. Ve Správci nastavení zadáme tvorbu jen jedné kopie, Posun zadáme 43,5 a to proto, že když se podíváme na polohu vybraných polygonů, tak ta je -21,75 (21,75 * 2 = 43,5, zadat samozřejmě můžeme i vzorec) a směr klonování zadáme Z.

Nyní si vždy vybereme pár čtvercových bodů proti sobě a ty pomocí Struktura > Přemostit přemostíme. Celkově tuto operaci provedeme třikrát.

A opět si aktivujeme režim editace hran. Ujistíme se, že nemáme vybranou žádnou hranu a provedeme interaktivně příkaz Struktura > Zkosení.

Tím je model vlastně hotový. Jen drobnost, tedy pro toho, kdo je chce, můžeme si vybrat všechny polygony (a nebo hrany) nohou a aktivovat příkaz Struktura > Nůž v režimu Rovina (XZ). Uděláme řez v místě, kde budou zasazené „kluzáčky“ nohou židle. Tento řez provedeme hned dvakrát.

Přepneme se do režimu polygonů a vybereme si úzké smyčky polygonů, které jsme právě vytvořili (Výběr > Smyčka z hran). A tyto smyčky velmi málo vytáhneme do konstrukce židle (Struktura > Vytažení, musíme vypnout tvorbu závěrů). Tím jsme opravdu hotovi.

A ještě pár slov na závěr. Vím, že některé postupy byly netradiční (třeba konstrukce rámu, nebo Klonování na vytvoření kopie rámu), ale to vše z důvodů výukových, aby bylo zřejmé, že cest k cíly vede velmi mnoho a valná část z nich může být kvalitní.