СОДЕРЖАНИЕ
1. Общее представление о трехмерной графике
2. Описание интерфейса 3D Studio MAX
3.1 Понятия объектов 3D Studio
3.4 Принципы создания объекта сцены
3.10 Принципы изменения объекта
3.12 Принципы клонирования объектов
6. Просмотр перспективы и камеры
6.2 Понимание человеческого зрения и камер
7. Создание параметрических примитивов
7.8 Точки пространственного центра
7.9 Ориентация ограничивающей рамки
7.10 Параметры пластин и срезов
7.11 Параметрические координаты проецирования
7.12 Параметрические опции сглаживания
7.16 Локальная система координат
8.5 Сложные объекты (Hedra и Teapot)
МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА
Молдавский Государственный Университет
Институт Непрерывного Образования
Кафедра Информационных технологий
Дипломная работа
«Использование 3D Studio MAX для проектирования дизайна интерьера»
Выполнил:
студент группы 0118
Федотов Федор
Кишинев 2017
Содержание
Введение
. Общее представление о трехмерной графике
. Описание интерфейса 3D Studio MAX
.1 Панель инструментов
.2 Командная панель
. Объекты в 3D Studio MAX
.1 Понятия объектов 3D Studio
.2 Составные объекты
.3 Подобъекты
.4 Принципы создания объекта сцены
.5 Мастер-объект
.6 Модификаторы объекта
.7 Трансформации объекта
.8 Искажения пространства
.9 Поток данных объекта
.10 Принципы изменения объекта
.11 Модифицирование объектов
.12 Принципы клонирования объектов
.13 Понятия иерархий
.14 Иерархия сцены
. Принципы анимации
.1 Определение времени
.2 Определение ключей
. Редактор материалов
.1 Окно редактора материалов
.2 Свойства материалов
. Просмотр перспективы и камеры
.1 Виды перспективы
.1.1 Одноточечная перспектива
.1.2 Двухточечная перспектива
.1.3 Трехточечная перспектива
.2 Понимание человеческого зрения и камер
.3 Линзы и их типы
.3.1 Широкоугольные линзы
.3.2 Телефотолинзы
. Создание параметрических примитивов
.1 Размеры
.2 Сегменты
.3 Сглаживание
.4 Координаты проецирования
.5 Параметры "порций"
.6 "Вариации"
.7 "Семейство"
.8 Точки пространственного центра
.9 Ориентация ограничивающей рамки
.10 Параметры пластин и срезов
.11 Параметрические координаты проецирования
.12 Параметрические опции сглаживания
.13 Ограничивающая рамка
.14 Центр выборки
.15 Матрица трансформации
.16 Локальная система координат
.17 Система координат
.18 Точка вращения
. Основные примитивы
.1 Коробки
.2 Цилиндры и трубы
.3 Конусы
.4 Сферы и геосферы
.5 Сложные объекты (Hedra и Teapot)
.5.2 Объект Teapot
. Пример пошагового создания 3-d сцены
Заключение
Литература
D Studio MAX - это единственный программный комплекс моделирования, визуализации и анимации объектов, разработанный фирмой Autodesk для операционной системы Windows NT. С появлением комплекса 3D Studio MAX достигнут новый уровень производительности, широты возможностей и адаптации под конкретные нужды пользователя. Вот лишь некоторые черты комплекса 3D Studio MAX:
· обновленный пользовательский интерфейс, призванный обеспечить большую гибкость и эффективность работы
· операционная система с высоким уровнем производительности и с большими возможностями модернизации
· множество команд моделирования и редактирования объектов стек - список модификаторов, примененных к геометрическому элементу. Можно всегда вернуться и изменить любой из модификаторов, что дает возможность параметрического моделирования
· многопоточный модуль визуализации, позволяющий воспользоваться достоинствами мультипроцессорной обработки
· редактор материалов, типы материалов и набор образцов которые обеспечивают практически всеми типами материалов какие могут когда-либо потребоваться просмотр треков - для удобного управления анимационными последовательностями и их редактирования
· архитектура сменных модулей, названная технологией замещения компонентов ядра системы. Сменные модули которые могут замещать любую часть процесса визуализации, включая моделирование, раскраску, отображение - HEIDI - технология отображения затенений. Можно работать с затенениями в реальном времени, используя аппаратное ускорение визуализации, обеспечиваемое видеоадаптерами на базе микросхем типа GHNT.
D Studio MAX является радикально новым подходом к трехмерному моделированию и визуализации. Основные понятия и методы, в соответствии с которыми 3D Studio MAX управляет объектами и данными на сцене, существенно отличаются от предыдущих версий 3D Studio MAX и других программ трехмерного моделирования и визуализации. Эти понятия следует уяснить, чтобы работа с 3D Studio MAX была более продуктивной.
Целью данной дипломной работы является изучение и демонстрация возможностей 3D Studio MAX для разработки дизайна интерьера.
Визуализация идеи дизайнера очень важна, т.к. некие чертежи не сравнятся с трёхмерной моделью в силе воздействия на заказчика. Да и для дизайнера важно видеть результат своей работы. Кроме того, можно сразу согласовать изменения соответствующие пожеланиям заказчика.
Данная дипломная работа состоит из введения, 9-ти глав и заключения. Все
примеры 3D-моделей дизайна интерьера,
приведённые в работе, разработаны мной. Часть из них приводится в тексте
дипломной работы.
В самом названии рассматриваемой области - «трехмерная графика» заложено указание на то, что нам предстоит иметь дело с тремя пространственными измерениями, проще говоря, с шириной, высотой и глубиной. Оглянитесь вокруг: все, что вас окружает, обладает тремя измерениями - стул, стол, жилые здания, промышленные корпуса и даже ваше тело. Однако термин «трехмерная графика» все же является искажением истины. На деле трехмерная компьютерная графика имеет дело всего лишь с двумерными проекциями объектов воображаемого трехмерного мира.
Чтобы проиллюстрировать сказанное, вообразите, что в руках у вас видеокамера, с помощью которой вы снимаете объекты, расположенные в комнате вокруг вас. Когда во время съемок вы перемещаетесь по комнате, то в объектив попадают различные реальные трехмерные объекты, но при воспроизведении отснятой видеозаписи на экране телевизора будут видны всего лишь плоские двумерные изображения, представляющие собой запечатленные образы тех объектов, которые вы снимали несколько минут назад. Сцена на экране выглядит вполне реально благодаря наличию источников света, естественной расцветке всех объектов и присутствию теней, придающих изображению глубину и делающих его визуально правдоподобным, хотя оно и остается всего лишь двумерным образом.
В компьютерной графике объекты существуют лишь в памяти компьютера. Они не имеют физической формы - это не более чем совокупность математических уравнений и движение электронов в микросхе3D Studio MAX . Поскольку объекты, о которых идет речь, не могут существовать вне компьютера, единственным способом увидеть их во всей красе является добавление новых математических уравнений, описывающих источники света и съемочные камеры. К счастью для вас, программный комплекс 3D Studio MAX (часто называемый просто 3D Studio MAX ) берет на себя все заботы о математической стороне компьютерной графики, оставляя вам сторону творческую.
Использование программы, подобной 3D Studio MAX , во многом сходно со съемкой с помощью видеокамеры комнаты, полной сконструированных вами объектов. 3D Studio MAX позволяет смоделировать комнату и ее содержимое с использованием разнообразных базовых трехмерных объектов, таких как кубы, сферы, цилиндры и конусы, которые можно просто выбрать в составе инструментария и добавить к сцене. 3D Studio MAX также предоставляет вам инструменты, необходимые для реализации разнообразных методов создания более сложных объектов.
После того как модели всех объектов созданы и должным образом размещены в составе сцены, можно выбрать из библиотеки любые готовые материалы, такие как пластик, дерево, камень и т. д., и применить эти материалы к объектам. Можно создать и собственные материалы, пользуясь средствами Редактора материалов (Material Editor) 3D Studio MAX , с помощью которых можно управлять цветом, глянцевитостью и прозрачностью или даже применить сканированные фотографии или нарисованные изображения, чтобы поверхность объекта выглядела именно так, как это было задумано.
Применив материалы к объектам сцены, вы можете создать воображаемые съемочные камеры, через объективы которых будет наблюдаться виртуальный трехмерный мир и производиться съемка наполняющих его объектов. За счет настройки параметров виртуальных камер можно получить широкоугольную панораму сцены или укрупнить план съемки, чтобы сосредоточить свое внимание на отдельных мелких деталях. Удачное расположение камер всегда ведет к повышению выразительности и реализма сцены. 3D Studio MAX
Чтобы сделать сцену еще более реалистичной, можно добавить в ее состав источники света. 3D Studio MAX позволяет включать в сцену источники света различных типов, а также настраивать параметры этих источников, такие как цвет или яркость. Должным образом размещая источники света в составе сцены, можно управлять освещением объектов.
После всех этих приготовлений можно вдохнуть в сцену жизнь, заставив двигаться объекты, источники света и камеры. Можно заставить объекты перемещаться чисто механически, а можно придать их движениям природную естественность. Можно также воспользоваться методами, заимствованными из кинопроизводства, чтобы передать средствами анимации историю с некоторым сюжетом или просто создать нечто оригинальное и интересное. программный трехмерный визуализация
В заключение вы можете выполнить визуализацию анимации и зафиксировать результат на видеоленте или в форме цифрового файла видеоданных, что позволит просмотреть все в готовом виде от начала до конца и поделиться своим творением с другими. Используя 3D Studio MAX, вы можете смоделировать практически любые объекты, какие только можно вообразить, а затем применить эти результаты как промежуточные, выстраивая сцену за сценой в замечательную эпопею, или для любых других целей. Нет пределов тем возможностям, которые открываются перед вами при использовании 3D Studio MAX.
Итак, использование 3D Studio MAX дает возможность не только перерисовывать под произвольным ракурсом изображения однажды созданных трехмерных объектов, но и выполнять автоматическое раскрашивание (или, в терминах компьютерной графики, визуализацию) сцены с учетом цветов, текстур и условий освещения моделей. Благодаря всем этим достоинствам неудивительно, что мало находится таких художников, которые, поработав с трехмерной графикой, возвращались бы к традиционным приемам рисования.
После того как объекты сконструированы в 3D Studio MAX , им назначаются цвета и текстуры, задаются условия их освещения и выполняется визуализация сцены под заданным углом зрения.
Хотя между двумерной и трехмерной графикой имеются принципиальные различия, многие из тех средств двумерной графики, с которыми вы, возможно, уже знакомы, находят применение и в 3D Studio MAX.
Инструменты для рисования линий, дуг, кругов и многоугольников имеются в 3D Studio MAX и используются во многом подобно тому, как это делается в програм 3D Studio MAX иллюстративной графики. Разница состоит только в том, что эти инструменты применяются для создания плоских заготовок будущих трехмерных объектов, а не законченных двумерных форм. К числу некоторых из наиболее распространенных трехмерных объектов, базирующихся на плоских двумерных форм 3D Studio MAX , относятся объекты, оболочки которых опираются на двумерные опорные сечения (loft objects), а также объекты, построенные методом полного или частичного вращения (sweep, lathe) или выдавливания (extrude) плоских форм. Такие объекты, как бокалы для вина, бананы, телефонные трубки и многие другие, легко создаются с помощью перечисленных методов. Реальные действия по созданию объектов подобного типа будут описываться ниже, а сейчас важно запомнить, что в основе создания таких объектов фактически лежат методы обычной двумерной графики.
В то время как программы двумерной графики используют понятие «слоев» для разделения объектов и организации процессов их рисования и редактирования, 3D Studio MAX для тех же целей поддерживает мощную схему именования, благодаря которой каждый объект сцены автоматически приобретает при создании уникальное имя. Механизм именования в 3D Studio MAX применяется как к двумерным, так и к трехмерным объектам. Именование объектов сочетается с усовершенствованными средствами управления отображением сцен и группирования объектов. Группирование позволяет пользователю выделять набор определенных объектов и временно объединять их в единое целое. Это в значительной мере облегчает применение операций перемещения, масштабирования или других подобных преобразований к наборам объектов, поскольку отпадает необходимость выделения и преобразования каждого отдельного объекта. Кроме того, группы допускают добавление, исключение или повторное подключение объектов в соответствии с вашими нуждами.
Вообще 3D Studio MAX - это на сегодняшний день самый мощный графический редактор и вообще его концепция сильно ориентирован на создание анимации. Поэтому он включает в себя функции геометрического моделирования (трехмерные объекты, создание объектов на основе сечений). Трехмерные объекты это стандартные примитивы (параллелепипед, сфера, цилиндр, тор, труба, конус, правильные многоугольник, чайник). Используя эти примитивы можно создать элементарные сцены. Если эти примитивы не позволяют создать необходимую сцену можно создать объект на основе какого-либо сечения. В 3D Studio MAX есть составные объекты, которые базируются на методах булевской алгебры, т.е. объекты, создаются на базе всевозможных пересечений, объединений, исключении.
В 3D Studio MAX основным действующим лицом является объект, который можно редактировать, создавать копии, образцы и материалы, преобразовывать и модифицировать. Объекты можно выделять и перемещать, повернуть, масштабировать, а также модифицировать (скрутка, сгиб, заострить, зашумление, стек). Также можно редактировать плоские формы и объекты, основания на сечениях (выдавливание, вращение). Модификации, которым подвергаются объекты могут, производится на разных условиях (правка ячейки, правка куска, правка сплайна, правка булевских объектов). Используя эти инструменты можно создавать объекты любой сложности.
Все вышеперечисленные методы необходимы для создания всевозможных сцен. В процессе создания сцены выбор показа является очень важным для доведения содержания сцены до зрителя. Сцену можно просматривать в окнах ортогональных проекций или в окнах перспективного изображения,