PET láhev, polyetyltereftalátový dýchánek 2 - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

17. července 2007, 00.00 | Plastová láhev má v zásadě dvě problematické oblasti – podstavec a závit. Zatímco hlavní tvar a podstavec jsme stihli již v minulém díle tohoto návodu, dnes se zaměříme na vrchní partii láhve – modelovaný závit.

Abychom si udělali představu toho, k jakému výsledku asi chceme směřovat, můžeme se na výsledný model podívat rovnou. Měl by vypadat asi jako na níže zobrazeném obrázku. Všimněme si, jak je závit konstruovaný. Je to jen jeden závit, který má dvě plné otáčky a 1/3 otáčky třetí. Mimo to jsem zjistil (předešlým okouknutím), že je závit celkem na čtyřech místech přerušen, vždy jsou u sebe dvě přerušení. Takže podobnou situaci vytvoříme také při našem modelování.

Ještě abychom si přesně uvědomili, v jakém stavu jsme minule tuto část láhve opustili, předkládám další situační studii…

Takže začneme. Vytvoříme si objekt Vytažení NURBS a ihned pod něj vytvoříme objekt křivky – primitiva Spirála. Objekt Vytažení NURBS umístíme nad konec naší láhve (všimněme si předešlé analýzy, základ závitu je trochu užší než konec naší lahve v současném stavu a výška závitu se rovná šířce právě v prostoru obrysu prozatímního konce lahve). V mém případě je prozatím celý korpus láhve vysoký 246 mm (jednoznačně je to tím, že jsem to celé dělal od oka, ale celková výška lahve je asi okolo 26 cm), a tak jsem objekt Vytažení NURBS umístil (opět od oka) do polohy 249.6 mm. To je výška, ve které díky tomuto postupu začíná také spirála (protože jsme oba objekty vytvořili v poloze 0,0,0). Prozatím se nebudeme zabývat nastavením tohoto objektu, spíše jej zatím vypneme a budeme se věnovat nastavení objektu Spirála.

Základní informace o tomto objetu je, že by měl směřovat ve směru osy Y. Základní rovina objektu tedy bude XZ. Počáteční a koncový poloměr by měl být stejný. A jaký je poloměr? Ten vyplývá z průměru dokončené části láhve. Ta je v mém případě 25.9 mm, což znamená poloměr 12.95. Průměr (oba průměry) spirály jsem tak nastavil na 11,8. Tedy řekněme, že výška závitu je 1 mm a o tento milimetr je snížena hodnota poloměru uzávěru lahve, ze které závit vychází. Otázkou je, kolik otáček by měl závit mít. Říkali jsme si, že by měl mít celkem dvě plné otáčky a jednu třetinu otáčky třetí. Takže vytvoříme celkem tři otáčky (to zejména pro jednodušší nastavení segmentace). Výška jedné otáčky je poměrně malá a musíme si uvědomit, že to je stejná hodnota, kterou poté provedeme v tomto směru vytažení. Osobně jsem měl výšku jedné otáčky 3, což je celková hodnota při třech otáčkách 9 (parametr Výška).

Co je také podstatné, je nastavení parametrů interpolace, protože musíme nastavit takovou hodnotu segmentace křivky, která bude po vytažení odpovídat segmentaci tělesa láhve, a tudíž bude snadné napojení obou částí modelu. Uvědomme si, že jsme kdysi použili čtyři rotační segmenty na úsek 36 stupňů. To je celkem 40 segmentů do plné rotace. Tedy segmentace jedné otáčky spirály bude 40, celkem 120. Aby byla segmentace korektní, nastavíme interpolaci na žádnou.

Nastavení Vytažení NURBS? Nejdříve jej samozřejmě opět zapneme, pokud jsme jej měli vypnutý, a poté nastavíme vytažení ve směru osy Y na hodnotu výšky jedné otáčky závitu, tedy 2,55. Vypneme samozřejmě tvorbu uzávěrů.

V této slavné chvíli můžeme objekt závitu převést na polygony, nadále budeme pracovat přímo s polygony a dalšími elementy. Jako první provedeme optimalizaci modelu (Struktura > Optimalizovat), abychom svařili na sobě ležící body.

Odstraníme tu část – tedy ty polygony, která leží mimo v předloze existující závit. Prostě si vybereme příslušné polygony a ty smažeme. Poté model opět optimalizujeme.

Přepneme se do režimu editace hran a vybereme si prstenec všech hran šroubovice. Tento prstenec pomocí příkazu Vyjmout hrany rozdělíme ve výšce na tři segmenty a pomocí klávesy Shift vytvoříme silný prostřední pruh. Samozřejmě vypneme volbu N-úhelníků.

Vybereme si všechny (takřka) polygony vnitřního, právě vytvořeného pruhu. Použijeme proto příkaz pro výběr smyčky. Poté ale musíme odebrat od výběru vždy pruh polygonů – dva vedle sebe, s mezerou čtyř polygonů. To uděláme na dvou stranách proti sobě, přičemž jedna mezera se kryje se zakončením závitu (i v originále). Obrázek asi bude nejlepší….

Pro vytvoření závitu využijeme příkaz Zkosení, přičemž můžeme využít nastavení segmentace (1), vytažení 1 (pokud máme otočené normály tak -1) a vnitřní posun cca 0.5 či v adekvátním poměru.

Musíme závit ukončit, respektive připravit pro napojení s tělesem láhve. Bude nám stačit prosté přemostění a vytvoříme u konců závitů skupinku polygonů (jednoho trojúhelníku a jednoho čtyřúhelníku na hranici deformity). Přemosťování je asi nejsnazší v režimu hran.

Vybereme si celou spodní ohraničující smyčku (nejsnazší je asi použít příkaz Vybrat obrys, pokud nemáme nic vybraného, a poté odebrat horní smyčku) a provedeme v režimu hran příkaz Vytažení s hodnotou vytažení 0! Poté zadáme velikost ve směru osy Y=0 a potáhneme smyčku do finální polohy, tedy pod samotný závit.

Zcela to samé provedeme i na vrchní části modelu.

Je asi ta správná chvíle, abychom obě části modelu spojili do jedné. Oba modely si tedy vybereme a poté je pomocí příkazu Funkce > Spojit spojíme do objektu jednoho. Původní části můžeme smazat.

Vybereme si koncovou smyčku láhve – tělesa a pomocí posunu ve směru osy Y ji přiblížíme oblasti závitu. Poté si vybereme protější smyčku a obě smyčky pomocí příkazu Sešít (a klávesou Shift) přemostíme.

Tím jsme de facto s celým modelem hotovi, chybí jen drobnosti, které doladíme během několika okamžiků. Vybereme si prstenec pod závitem a ten pomocí příkazu Nůž (rovina a nebo smyčka) rozřízneme na dva segmenty.

Vytvoříme si stěnu objektu. Nejdříve si celý objekt zkopírujeme a trochu upravíme. Původní objekt můžeme skrýt, na chvilinku jej nebudeme potřebovat ba naopak, překážel by. Smažeme část závitu, nebudeme ji potřebovat. Mimo to také smažeme spodní „vyladěné“ součásti.

Spodní část budeme muset také doladit ručně, ale bude to velmi snadné. Střední část zaklopíme pomocí příkazu Uzavřít otvor, vybereme si nový N-úhelníkový polygon a ten stáhneme dovnitř pomocí Vytažení uvnitř a následně provedeme zhroucení. Kruhovou mezeru zrušíme pomocí výběru hraničních smyček a příakzu Sešít.

Přejdeme na vrchní část modelu, kde opět vybereme koncovou smyčku a provedeme příkaz Vytažení s hodnotou 0. Opět. Poté jen provedeme potažení ve směru osy Y do roviny, ve které končí i onen „vnější“ plášť.

Vybereme si prstenec hran, který jsme právě vytáhli a tento prstenec rozdělíme pomocí nože, opět v režimu rovina u oblasti spodní hrany.

Ujistíme se, že není nic vybráno a použijeme příkaz Posun ve směru normál. Tedy vlastně obráceně, proti směru normál. Řekněme o cca -1 jednotku.

Vybereme si oba objekty a poté si to můžeme spojit pomocí Funkce > Spojit…

Vybereme si obě vrcholové hrany a ty jednouše, pomocí příkazu Sešít, přemostíme…

Zarovnáme normály… samozřejmě ven…

Již před námi jsou jen drobnosti. Doladění hrdla a také oné „obruče“ pod závitem. A tou asi začneme. Vybereme si tedy smyčku polygonů v oblasti pod závitem a provedeme příkaz Vytažení uvnitř, případně můžeme nově vzniklou smyčku ještě umístit podle vzorového obrázku. Poté provedeme, s vybranou novou smyčkou příkaz Vytažení. Přepneme se do režimu editace hran a vybereme si vrchní smyčku právě proběhnuvšího vytažení a tuto smyčku potáhneme trochu dolu. Vybereme si prstenec vrcholového úzkého pruhu – smyčky polygonů a pomocí příkazu Vyjmout hrany tento prstenec rozdělíme na dva souběžné prstence.

Vybereme si vrchní prstenec vytvořené obruče (v hranách) a u napojení s částí směřující k hrdlu vytvoříme pomocí příkazu Nůž > Smyčka další smyčku bodů, čímž se zostří náběh tohoto prstence. To samé provedeme i zespoda „obruče“.

Vybereme v polygonech vrchní prstenec na vnitřní i na vnější stěně láhve a pomocí příkazu Nůž > Rovina vytvoříme poblíž samotného vrcholu nový vodorovný řez.

Vybereme si vrchní vnější prstenec a provedeme maličké vytažení.

A je na místě blahopřání, naše láhev na vodu o obsahu 0.7 litru je hotová… A jak vidno, zase tak obtížné to nebylo.

Znovu obrázek výsledku…