Главная / Блог / Параметрическое моделирование в 3Ds Max: что нужно знать?

Параметрическое моделирование в 3Ds Max: что нужно знать?

8.05.2021 968
parametric modeling

Профессиональный 3D-дизайнер в своей работе должен владеть несколькими технологиями моделирования объектов и уметь мастерски сочетать их. В дизайне интерьеров обычно применяют полигональное, сплайновое, NURBS-моделирование или 3D-скульптинг. А вот параметрическое моделирование чаще можно встретить в инженерном деле. Тем не менее, это не повод обойти его стороной. В статье мы объясним, что такое трехмерное параметрическое моделирование на персональных компьютерах, где применяется и как именно реализуется в Autodesk 3Ds Max.

Оглавление:

Что такое параметрическое моделирование

Параметрическое моделирование в 3D-графике – это метод проектирования объектов с использованием их параметрических данных. Принцип – изменение геометрии объекта с помощью регулировки его параметров (формы, размера, плотности, радиуса и т.д). Заданные параметры сохраняются в базе данных, и вы сможете воспользоваться ими в любой момент.

В итоге вы создаете математическую модель, из которой, благодаря настройке параметров, можно получить в будущем уникальные комбинации. Отметим, что большинство объектов в 3Ds Max параметрические, то есть представляют собой совокупность установок и настроек. Вносить корректировки настроек можно на командной панели в свитке Parameters.

Параметрическое 3D-моделирование – гибкий и в то же время точный инструмент, который несложно освоить, если знать азы 3Ds Max. А познакомиться с интерфейсом, функциями и основными настройками этой программы можно на наших курсах под контролем опытных преподавателей.

Параметризация – это один из первых способов моделирования, который чаще всего применяют в промышленности, машиностроении, строительстве и т.д. С его помощью удобно конструировать детали и механизмы промышленных изделий. В дизайне интерьера параметризация необходима для проектирования декора, потолков, мебели нестандартных форм.

Различают:

  • 1. Двухмерное параметрическое черчение. Сейчас его применяют редко. В инженерном деле формат 2D нужен для разработки эскизов, поэтажных планов, подготовки рабочей выходной документации и т.д.
  • 2. Трёхмерное твердотельное параметрическое моделирование. Функциональный и востребованный инструмент в области САПР (системе автоматизированного проектирования). На основе математической модели вы сможете создать объекты, которые можно будет использовать в создании интерьера.

Параметр можно изменить в любой момент – тогда модель обновится в режиме реального времени. Поскольку все детали сборки связаны между собой, то при изменении конфигурации они будут взаимно перемещаться. Еще до создания конечного объекта вы поэкспериментируете с комбинациями настроек, увидите ошибки, допущенные при проектировании, вовремя исправите их.

Программы для параметрического моделирования – это не только 3Ds Max. Часто параметризацию выполняют в разных САПР – CATIA, Solidworks или Компас-3D.

Типы параметризации

В 3D-моделировании существует несколько режимов параметризаций:

  • 1. Табличная. Модель создается на основе таблицы с параметрами деталей. Эти параметры хранятся в базе данных программы, вам останется их извлечь. Из типовых размеров создается совершенно новая деталь. Правда, вариантов конфигураций получается не так много: задать произвольные значения невозможно. Полученную модель нужно проверить на ошибки и корректность. Если все верно, то вам останется сгенерировать окончательный вариант и экспортировать его в графический редактор.
  • 2. Иерархическая. В процессе конструирования модели последовательность создания объектов отображается в виде древа-иерархии. Суть в том, что для получения объекта необходимы уже существующие элементы (для эскиза – плоскость, а для фаски – ребро и т.д.). Объект, для создания которого брали части других объектов, называется подчиненным. В «иерархическом древе» отображается порядок выполнения операций, подчинение объектов друг другу, соотношение элементов разных уровней.
  • 3. Вариационная размерная. Сначала создается эскиз объекта, а затем устанавливаются ограничения для его параметров. На эскиз накладывают параметрические связи, задают точные размеры профиля и зависимость размеров одних объектов модели от других. Соотношения параметров задают в виде формул. Благодаря вариационной параметризации, можно быстро менять формы эскизов, задавать значения параметров операций и тем самым полностью изменять трехмерный объект до требуемого вида.
  • 4. Геометрическая. Такая модель состоит из конструкторских линий и элементов изображения. С помощью них создают геометрию объекта, отмечая важные точки на ней. Потом выставляют размеры между линиями и соотношение размеров. Каждый параметр зависит от другого. Наконец, конструкторские линии обводят линиями изображения – получается готовый профиль, вырисовывается примерный вид объекта. На основе такого «эскиза» можно продолжить 3D-моделирование.

Геометрическая параметризация – многофункциональный инструмент с тонкими настройками. С его помощью вы сможете вносить изменения в 3D-модель на любой стадии редактирования.

Преимущества параметрического моделирования

Разберем, почему в ходе знакомства с 3Ds Max стоит освоить параметрическое моделирование:

  • • Можно использовать схему или чертеж будущего объекта неограниченное количество раз.
  • • Можно моделировать одновременно несколько схожих деталей и этим экономить время.
  • • Если изменить настройки одной детали, то автоматически произойдет перестройка связанных с ней элементов (сборочных узлов, управляющих программ, чертежей).
  • • При внесении корректировок проектный замысел сохраняется. Вы будете сразу отслеживать поведение модели при изменении параметров.
  • • Можно проектировать целые семейства изделий в автоматическом режиме.
  • • Снижается риск ошибки во время конструирования. Вы сможете сравнивать соотношения параметров, «примерять» разные комбинации, анализировать проектные решения и подбирать наиболее подходящие.

Несмотря на все плюсы, параметрическое моделирование в программе «3Д Макс» мы рекомендуем использовать для разработки технически несложных изделий с малым числом параметров. Если параметров наберется больше 40-50, обновление модели займет слишком много времени. Еще один минус – из-за продолжительности и трудоемкости процесс станет экономически невыгодным.

Процесс параметрического моделирования

Теперь разберем алгоритмы конструирования параметрических моделей на примере нескольких модификаторов. Наиболее распространено параметрическое моделирование в 3Ds Max с применением модификаторов Vol. Select и Morpher.

  • 1. Сначала создайте плоскость, добавьте необходимое число сегментов. Затем конвертируйте в формат Editable Poly.
    parametric-modeling-step-first parametric-modeling-step-first
    parametric-modeling-step-first parametric-modeling-step-first
  • 2. Перейдя во вкладку Polygon Modeling, нажмите General Topology и определите вид сетки (например, четырехугольную превратите в шестиугольную). Добавьте глубину и не забудьте масштабировать полигоны.
  • 3. Скопируйте полученную плоскость, масштабируйте ее, затем уберите полигоны. На панели модификации к первой плоскости наложите модификатор Morpher. Он создаст плавный переход из одного состояния в другое. Важно: Morpher корректно работает только тогда, когда количество вершин на первой плоскости (Plane 1) совпадает с количеством на второй (Plane 2).
  • 4. Далее примените модификатор Vol. Select. Он позволяет выделять разные элементы (вершины или полигоны) с помощью объема. Вариантов много: бокс, сфера, цилиндр и т.д. Начинающим проще работать с типом объема Box. Чтобы выделение стало плавным и мягким, выберите Soft Selections.
  • 5. Напоследок советуем применить модификатор Bend – он дает возможность согнуть объект относительно заданной оси.

Также параметрическое моделирование в 3Ds Max возможно помощью модификаторов TurboSmooth, Sweep, Noise. На наших курсах вы подробно изучите интерфейс и функционал программы, познакомитесь с разными типами моделирования и на практике примените модификаторы в 3Ds Max. А если в дальнейшем вы решите углубленно изучать профессию 3D визуализатора, то трехмерное твердотельное параметрическое моделирование обязательно пригодится вам в профессиональной практике.

Наши курсы: