Головна / Блог / Параметричне моделювання в 3Ds Max: що потрібно знати?

Параметричне моделювання в 3Ds Max: що потрібно знати?

3253 На читання: 5 хв
parametric modeling

Професійний 3D-дизайнер у своїй роботі має володіти кількома технологіями моделювання об’єктів та вміти майстерно поєднувати їх. У дизайні інтер’єрів зазвичай застосовують полігональне, сплайнове, NURBS-моделювання або 3D-скульптинг. А ось параметричне моделювання найчастіше можна зустріти в інженерній справі. Проте це не привід обійти його стороною. У статті пояснимо, що таке тривимірне параметричне моделювання на персональних комп’ютерах, де застосовується і як саме реалізується в Autodesk 3Ds Max.

Зміст:

Що таке параметричне моделювання

Параметричне моделювання у 3D-графіці – це метод проектування об’єктів з використанням параметричних даних. Принцип – зміна геометрії об’єкта за допомогою регулювання параметрів (форми, розміру, щільності, радіусу тощо). Задані параметри зберігаються у базі даних, і ви зможете скористатися ними будь-якої миті.

У результаті ви створюєте математичну модель, з якої завдяки налаштуванню параметрів можна отримати в майбутньому унікальні комбінації. Зазначимо, що більшість об’єктів у 3Ds Max параметричні, тобто є сукупністю установок і налаштувань. Вносити коригування настройок можна на командній панелі у свитку Parameters.

Параметричне 3D-моделювання – гнучкий і водночас точний інструмент, який не важко освоїти, якщо знати ази 3Ds Max. А познайомитись з інтерфейсом, функціями та основними налаштуваннями цієї програми можна на наших курсах під контролем досвідчених викладачів.

Параметризація – це один із перших способів моделювання, який найчастіше застосовують у промисловості, машинобудуванні, будівництві тощо. З його допомогою зручно конструювати деталі та механізми промислових виробів. У дизайні інтер’єру параметризація необхідна для проектування декору, стель, меблів нестандартних форм.

Розрізняють:

  • 1. Двовимірне параметричне креслення. Нині його застосовують рідко. В інженерній справі формат 2D необхідний для розробки ескізів, поверхових планів, підготовки робочої вихідної документації тощо.
  • 2. Тривимірне твердотільне параметричне моделювання. Функціональний та затребуваний інструмент у галузі САПР (системі автоматизованого проектування). На основі математичної моделі ви зможете створити об’єкти, які можна використовувати у створенні інтер’єру.

Параметр можна змінити будь-якої миті – тоді модель оновиться в режимі реального часу. Оскільки всі деталі зборки пов’язані між собою, то за зміни конфігурації вони взаємно переміщатимуться. Ще до створення кінцевого об’єкта ви поекспериментуєте з комбінаціями налаштувань, побачите помилки, допущені під час проектування, вчасно виправите їх.

Програми для параметричного моделювання – це 3Ds Max. Часто параметризацію виконують у різних САПР – CATIA, Solidworks чи Компас-3D.

Типи параметризації

У 3D-моделюванні існує кілька режимів параметризації:

  • 1. Таблична. Модель створюється з урахуванням таблиці з параметрами деталей. Ці параметри зберігаються у базі даних програми, вам залишиться їх вийняти. З типових розмірів створюється нова деталь. Правда, варіантів конфігурацій виходить не так багато: поставити довільні значення неможливо. Отриману модель потрібно перевірити на помилки та коректність. Якщо все правильно, то вам залишиться згенерувати остаточний варіант та експортувати його в графічний редактор.
  • 2. Ієрархічна. У процесі конструювання моделі послідовність створення об’єктів відображається як дерево-ієрархії. Суть у цьому, що з отримання об’єкта необхідні вже існуючі елементи (для ескізу – площину, а фаски – ребро тощо.). Об’єкт, створення якого брали частини інших об’єктів, називається підлеглим. У «ієрархічному дереві» відображається порядок виконання операцій, підпорядкування об’єктів одне одному, співвідношення елементів різних рівнів.
  • 3. Варіаційна розмірна. Спочатку створюється ескіз об’єкта, а потім встановлюються обмеження щодо його параметрів. На ескіз накладають параметричні зв’язки, задають точні розміри профілю та залежність розмірів одних об’єктів моделі від інших. Співвідношення параметрів задають як формули. Завдяки варіаційній параметризації можна швидко змінювати форми ескізів, задавати значення параметрів операцій і тим самим повністю змінювати тривимірний об’єкт до необхідного вигляду.
  • 4. Геометрична. Така модель складається з конструкторських ліній та елементів зображення. З їх допомогою створюють геометрію об’єкта, позначаючи важливі точки у ньому. Потім виставляють розміри між лініями та співвідношення розмірів. Кожен параметр залежить від іншого. Нарешті, конструкторські лінії обводять лініями зображення – виходить готовий профіль, вимальовується зразковий вигляд об’єкта. На основі такого ескізу можна продовжити 3D-моделювання.

Геометрична параметризація – багатофункціональний інструмент із тонкими налаштуваннями. З його допомогою ви зможете вносити зміни до 3D-моделі на будь-якій стадії редагування.

Переваги параметричного моделювання

Розберемо, чому під час знайомства з 3Ds Max варто освоїти параметричне моделювання:

  • • Можна використовувати схему або креслення майбутнього об’єкта необмежену кількість разів.
  • • Можна моделювати одночасно кілька схожих деталей та цим економити час.
  • • Якщо змінити налаштування однієї деталі, автоматично відбудеться перебудова пов’язаних з нею елементів (складальних вузлів, керуючих програм, креслень).
  • • При внесенні коригування проектний задум зберігається. Ви відразу відстежуватимете поведінку моделі при зміні параметрів.
  • • Можна створювати цілі сімейства виробів в автоматичному режимі.
  • • Знижується ризик помилки під час конструювання. Ви зможете порівнювати співвідношення параметрів, “приміряти” різні комбінації, аналізувати проектні рішення та підбирати найбільш підходящі.

Незважаючи на всі плюси, параметричне моделювання у програмі «3Д Макс» ми рекомендуємо використовувати для розробки технічно нескладних виробів із малою кількістю параметрів. Якщо параметрів набереться більше 40-50, оновлення моделі займе занадто багато часу. Ще один мінус – через тривалість та трудомісткість процес стане економічно невигідним.

Процес параметричного моделювання

Тепер розберемо алгоритми конструювання параметричних моделей на прикладі кількох модифікаторів. Найбільш поширене параметричне моделювання в 3Ds Max із застосуванням модифікаторів Vol. Select та Morpher.

  • 1. Спочатку створіть площину, додайте потрібну кількість сегментів. Потім конвертуйте у формат Editable Poly.
    parametric-modeling-step-first parametric-modeling-step-first
    parametric-modeling-step-first parametric-modeling-step-first
  • 2. Перейдіть у вкладку Polygon Modeling, натисніть General Topology і визначте вид сітки (наприклад, чотирикутну перетворіть на шестикутну). Додайте глибину та не забудьте масштабувати полігони.
  • 3. Скопіюйте отриману площину, масштабуйте її, потім заберіть полігони. На панелі модифікації до першої поверхні накладіть модифікатор Morpher. Він створить плавний перехід із одного стану до іншого. Важливо: Morpher коректно працює лише тоді, коли кількість вершин першої площині (Plane 1) збігається з кількістю другий (Plane 2).
  • 4. Далі застосовуйте модифікатор Vol. Select. Він дозволяє виділяти різні елементи (вершини чи полігони) за допомогою об’єму. Варіантів багато: бокс, сфера, циліндр тощо. Початківцям простіше працювати з типом об’єму Box. Щоб виділення стало плавним та м’яким, виберіть Soft Selections.
  • 5. Насамкінець, радимо застосувати модифікатор Bend – він дає можливість зігнути об’єкт щодо заданої осі.

Також параметричне моделювання в 3Ds Max можливе за допомогою модифікаторів TurboSmooth, Sweep, Noise. На наших курсах ви докладно вивчете інтерфейс та функціонал програми, познайомитеся з різними типами моделювання та на практиці застосуєте модифікатори у 3Ds Max. А якщо надалі ви вирішите поглиблено вивчати професію 3D візуалізатора, то тривимірне твердотільне параметричне моделювання обов’язково знадобиться вам у професійній практиці.

Наші курси: