College basis 3DS Max door Jeroen Nauta

Transcriptie

1 College basis 3DS Max door Jeroen Nauta 1

2 Inhoud 1. Inleiding 2. De interface van 3DS Max 2.1 De viewports 2.2 De main Toolbar 2.3 Het Command Panel 2.4 Navigeren 3. Het vervaardigen van de vorm van de appel met 'Standard Primitives' 3.1 Het toepassen van 'modifiers' 4. Het aanbrengen en aanpassen van een 'Texture Map' 4.1 De UVW Map modifier 5. Groeperen 6. Het maken van een vorm met behulp van 'splines' 7. De scene 7.1 De camera 7.2 De belichting 7.3 De schaduw 7.4 Renderen 8. Afsluiting

3 1. Inleiding Dit document behandeld een deel van de interface van Autodesk 3DS Max. Vervolgens laat ik zien hoe je op twee verschillende wijzen een vorm van een appel kunt maken. Daarna wordt het 'texturen' van de appel uitgelegd. Hierna zullen er nog enkele voorwerpen worden gemaakt die met elkaar de 'scene' vormen. Tot slot zal deze scene belicht worden met een eenvoudige driepuntsbelichting. Alles op een rijtje: -de interface van 3DS Max -het maken van een model aan de hand van 'standard primitives' -het maken van een model met behulp van 'splines' -het toepassen van 'modifiers' -het werken met 'textures' -het construeren van een 'scene' -het belichten van de 'scene' 3

4 2. De interface van 3DS Max De interface is verdeeld in een aantal toolbars en panelen. Hier zie je de volgende onderdelen: de 'main toolbar', het 'command panel' en de 'viewports'. Onderin het scherm zijn o.a. de knoppen voor het animeren. 2.1 De Viewports Sommigen vinden het prettig met 4 viewports tegelijk te werken. Anderen werken het liefst met 1 viewport voor een groter beeld. Dit kan door de knop rechtsonder in de hoek: 'Maximize Viewport Toggle'. De geselecteerde viewport is te herkennen aan een dikkere gele rand. Linksboven elke viewport zie je de naam van deze viewport. Dit heet het 'viewport label'. Door hierop met de rechtermuisknop te klikken krijg je een aantal opties. De belangrijkste zitten ook onder keyboard shortcuts: F3 = Smooth + highlights F4 = Edged faces G = Grid toggle 4

5 2.2 De Main Toolbar De 'Main Toolbar' begint met Undo en Redo (CTRL+Z en Ctrl+Y). De volgende belangrijke knoppen zijn Select (Q), Select By Name (H), Move (W), Rotate (E) en Scale (R). Door deze met de rechtermuisknop aan te klikken kun je hun waarden intypen. De laatste knop van de Main Toolbar is de 'render'-knop. Deze zullen we in de laatste fase gebruiken. 5

6 2.3 Het Command Panel Met dit paneel werkt je het meeste. De eerste knop is 'Create'. Daaronder hebben we nu een keuze uit objecten die we kunnen maken.in dit college zullen we de eerste 4 behandelen. Onder de eerste knop vinden we de de knop 'Geometry'. Dat zijn de 'standard primitives'. Door er 1 aan te klikken, bijvoorbeeld de 'Box' en vervolgens je muis in de viewport te klikken en te slepen teken je een 'box primitive'. Deze primitives zijn de bouwstenen waarmee je voorwerpen kunt maken. De knop naast 'Geometry' is de knop 'Shapes'. Deze functie biedt de mogelijkheid diverse lijnfiguren te maken. In tegenstelling tot de 'primitives', die 3D-objecten zijn, zijn de splines 2D-objecten. Ook deze 2Dobjecten kunnen dienen als bouwmateriaal voor je model. De volgende knoppen zijn 'Lights' en 'Cameras'. Hier kom ik straks op terug. 2.4 Navigeren Rol met het middelste muiswiel om in- en uit te zoomen. Druk de middelste muisknop in om voor 'pan'. Druk op Z om het geselecteerde object ingezoomed in beeld te krijgen. Druk op Ctrl+R voor de 'Arc Rotate View'. Hiermee kun je om het object heen draaien. Dit kan ook door Alt+middelste muisknop.om uit een functie te komen, klik rechtermuisknop. 6

7 3. Het vervaardigen van de vorm van de appel met 'Standard Primitives' Om een bepaald voorwerp te maken in 3D heb je de beschikking over een aantal hulpmiddel. In dit geval gebruiken we de basisprimitieven. Het is aan te raden om de primitief te kiezen die qua vorm het meest lijkt op het te maken model. In dit geval de appel. Hiervoor kiezen we dus de 'Sphere'. Klik deze aan en klik en sleep vervolgens in de top viewport tot de bol verschijnt. Je ziet nu een model. Gebruik de functietoets F3 om te wisselen tussen 'shaded view' en 'wireframe'. Het voorwerp is opgebouwd uit een gaasstructuur van lijnen (wires). De vlakken tussen deze lijnen heten polygonen. Elk 3D-model is opgebouwd uit deze polygonen. Door op de 'Move'-knop te drukken in de Main Toolbar (of met de knop W) kunnen we het object verplaatsen. De muisindicator is veranderd in een bijbehorend ikoontje. Ook zien we een assenkruis of 'gizmo'. Deze is in en uit te schakelen met knop X. Wanneer deze aan staat kunnen we een as met de muis 'beetpakken' en het voorwerp verplaatsen over die as. Het zelfde geldt voor Rotate en Scale. Onderin het beeld zien we de X-, Y- en Z-waarden van de positie van het object. Wanneer we in rotatiemodus zijn, staan hier de rotatiewaarden. Dit geldt ook voor 'Scale'. Ga nu naar het command panel en klik de knop 'Modify'. Deze bevindt zich naast de knop 'Create'. Bij 'Radius' kun je de bol groter en kleiner maken. Bij 'segments' kun je het aantal polygonen vergroten. Je wilt niet te weinig polygonen, want dan wordt het model blokkerig. Je wilt ook niet teveel polygonen. Dat maakt het model zwaarder voor de grafische kaart en computer te genereren. Houd altijd goed het aantal polygonen in de gaten! Gebruik nooit meer dan nodig is. 7

8 3.1 Het toepassen van 'modifiers' Als de 'sphere' de juiste grootte en polygonenaantal heeft kunnen we hem bewerken. Dit doen we door een 'modifier' erop te zetten. Op elk soort object kun je een modifier aanbrengen. Deze zorgt voor een extra bewerking die je kunt uitoefenen op dat object. Er is een lange lijst modifiers. Je kunt eens voor jezelf de lijst afgaan om te zien wat de afzonderlijke modifiers voor functies hebben. We kiezen de modifier 'Edit Poly'. Deze komt 'bovenop' het object 'Sphere'. We kunnen altijd nog terug naar een onderliggend object om het te bewerken, maar sommige modifiers veranderen zoveel dat dat niet aan te raden is. In dat geval zal het programma een waarschuwing geven. De modifier Edit Poly geeft ons een aantal mogelijkheden die we niet hadden bij het 'sphere'-object. In het command panel zul je deze functies terug kunnen vinden. Een belangrijke functie van deze modifier is dat er zogenaamde 'sub objecten' zijn. Dit zijn onderliggende niveaus waarmee je controle kunt uitoefenen. Er is keuze om op 'vertex'-, 'edge'-, 'border'-, 'polygon'- en 'element'-niveau te werken. We gebruiken nu eerst alleen de vertices. Als we deze hebben aangeklikt toont het command panel weer een aantal andere functies. Deze zijn bedoeld om alleen de vertices van het object te bewerken. 8

9 We openen het menu voor 'Soft Selection' en vinken deze aan om het in te schakelen. Deze functie zorgt ervoor dat bij het verplaatsen van de geselecteerde vertices een aantal vertices in de omgeving meebewegen in aflopende mindere mate. Stel de waarden ongeveer zo af als in de afbeelding.de grafiek is te besturen door de waarden van 'Falloff ', 'Pinch' en 'Bubble' te veranderen. Selecteer de vertex op de bovenkant en sleep hem naar beneden door de Z-as vaste te pakken met de muis. Herhaal dit met de vertex aan de onderkant, maar verplaats deze minder dan die aan de bovenkant. 9

10 Sluit de subobject-functie door op de gele modifier 'Edit Poly' te klikken bovenin het command panel. We hebben nu heel ruw een appelvorm. Het klopt nog niet helemaal. Hij is perfect rond en dat komt niet voor bij appels. We gaan de vorm met behulp van een andere modifier iets grilliger maken zodat het meer een natuurlijke vorm krijgt. Deze modifier heet 'Noise'. De Noise-modifier zorgt ervoor dat een object een onregelmatige vorm krijgt. Een organische vorm, zoals een appel, is nooit perfect rond. Een snelle manier on die perfectie eruit te halen is het toepassen van Noise. Zoek de Noise-modifier uit de lijst net als de Edit Poly-modifier. Als je deze modifier aanbrengt, zie je eerst nog niets. Stel de waarden 'Strength' en 'Scale' zo af dat de oranje draadvorm, de 'Gizmo', een lichte golf vertoond. Deze vervorming wordt doorgegeven aan het object. Voordat we met met de appel verder gaan, maken we eerst het steeltje. Teken een cilinder in de 'User view' of in de 'Top view'. Door het object in deze views te creeëren, staat het object recht. Dit is te zien aan het Pivot Point', het assenkruis van het object dat laat zien in welke richtingen de assen staan. Wanneer het object in de 'Front-, 'Left-', 'Back-', 'Bottom-', of 'Right View' wordt getekend, zal er een rotatiewaarde van + of -90 graden in de X-, Y-, of Z-as zijn. In dat geval is het eenvoudig om het object te roteren zodat alle rotatiewaarden op 0 staan. 10

11 Druk op Z om de cilinder centraal en ingezoomed in beeld te krijgen. Klik op het 'Modify Panel' en verander de naam bovenin het command panel van cilinder01 naar steeltje. Het is verstandig om jezelf zoveel mogelijk aan te leren juiste benamingen te geven. Dit maakt het werken in een scene met veel objecten overzichtelijk. Verander het aantal hoogte segmenten, de 'Height Segments' van de cilinder, in 8. Zoek de modifiers 'Taper' en 'Bend' uit de modifier-lijst. Pas de waarden van de 'Taper'-modifier zodanig aan dat het steeltje aan de bovenkant breder is en verander de waarde van de 'Curve' in een negatief getal. 11

12 Draai de 'Angle'-waarde van de 'Bend'-modifier wat omhoog totdat het steeltje mooi gebogen is. Plaats daarna het steeltje met 'Move' op de bovenkant van de appel. Er zijn verschillende manieren om het steeltje aan de appel vast te maken. De eerste manier is door van het steeltje en de appel een groep te maken. Dit kan door ze beide te selecteren en het tabblad 'Group' te openen. Geeft de nieuwe groep een goede naam en nu kun je deze verplaatsen als één object. Een groep is in de objectenlijst te herkennen omdat deze vetgedrukt is. Een andere manier is door het steeltje aan de appel te 'linken'. Het blijven dan twee afzonderlijke objecten, maar wanneer de appel een translatie (Move, Rotate, Scale) krijgt, zal het steeltje meebewegen. Het steeltje is nog wel afzonderlijk te bewegen. De appel is nu 'Parent' en het steeltje 'Child'. De 'link'-functie is te vinden in de Main Toolbar. Selecteer eerst het steeltje, houd de linker muisknop ingedrukt en sleep dan naar de appel. De muiswijzer krijgt ook een ander ikoontje. 12

13 4. Het aanbrengen en aanpassen van een 'Texture Map' Een 3D-object krijgt zijn uiterlijk van twee dingen: Het model en de 'texture'. Dit laatse is de 'huid' van het object. Dit kan net zo bepalend zijn voor het uiterlijk en de herkenbaarheid als de vorm van het model. Het is dan ook belangrijk dat er veel aandacht besteed wordt aan het goed 'texture mappen' en de texture zelf. Als basis van de texture map kan een foto van een bestaand object worden gebruikt. Ook is het mogelijk om zelf een texture map te tekenen. Deze texture van bakstenen is gemaakt van een foto. De texture is 'tileable' gemaakt. Dit wil zeggen dat als de texture herhaald wordt, de linkerzijde aansluit op de rechterzijde, zodat de texture naadloos in zichzelf overgaat. Voor het maken van een materiaal gebruiken we de 'Material Editor'. Deze is te vinden in de main toolbar of onder de toets M. We maken een nieuw materiaal door eerst een geschikte naam te geven. De afbeelding van de bakstenen zetten we in het 'slot' van de 'difuse map'. 13

14 Voor het aanbrengen van het material op het geselecteerde object, klik op de knop 'Assign to Selection'. Voor het zichtbaar maken van de map in de viewport, klik op de knop 'Show Map in Viewport'. 4.1 De UVW Map modifier Wanneer een texture map wordt aangebracht op een object, kun je dit vergelijken met een projectie van de map. Vereiste is dat het 3D-object 'texture coordinaten' heeft. Deze zitten automatisch op 'standard primitives'. Wanneer een model op verschillende manieren bewerkt is, kan er een afwijking plaatsvinden in de texture coordinaten. Om deze opnieuw te 'mappen' kunnen we de modifier 'UVW-map' gebruiken. Deze modifier geeft een aantal keuzes voor de verdeling van de texture-coordinaten. Hier kiezen we de vorm die het meest op het object lijkt. De volgende texture map wordt voor onze appel gebruikt. De texture is langwerpig, omdat hij rondom het object moet passen. De linkerzijde sluit aan op de rechterzijde om een zichtbare naad te voorkomen. Op de volgende afbeelding zien we de texture net als in het voorbeeld aangebracht op de appel. In dit geval hebben we bij de settings van de UVW-Map modifier gekozen voor een 'spherical'-vorm. 14

15 Voor het steeltje gebruiken we de volgende texture. De UVW-Map zetten we nu op 'Cylindrical'. 'Clickand-Drag de UVW-Map modifier zo dat hij onder de 'Bend'-modifier in de 'stack' zit. De Bend zit nu boven de UVW-Map. Nu wordt de UVW-Map meegebogen. 15

16 5. Groeperen De appel en het steeltje zijn twee verschillende objecten die bij elkaar horen. We kunnen hier één object van maken, maar dan zijn we de modifiers kwijt en kunnen we daarin geen aanpassingen meer maken. Om dit voordeel te behouden maken we een groep van de twee objecten. Dan kunnen we ze behandelen alsof het één object is en als we willen kunnen we de verschillende objecten nog aanpassen. Een groep maken we door de twee objecten te selecteren en naar het tabblad 'group' gaan. Dit opent een menu. Hierin kiezen we 'group'. Nu kunnen we een naam kiezen voor de groep die bestaat uit de appel en het steeltje. Nu het een groep is kunnen we deze kopieren om zo nog een appel te krijgen. Aangezien er geen twee appels gelijk zijn, gaan we hier een aanpassing in maken. We kunnen ook een nieuwe texture erbij maken, maar om het op een snelle en eenvoudige manier te toen veranderen we nu alleen de vorm van de appel. Dit kan door de groep weer open te maken. Kies terwijl de appel-group geselecteerd is in het group-menu de optie 'open'. Dit opent de groep en geeft ons weer toegang tot de afzonderlijke objecten. De groep zelf is ook een object. Deze is aangeduid met de roze brackets. Geen enkele appel is gelijk Selecteer de appel en ga naar de Noise-modifier in het Command Panel. Door de 'seed' te veranderen kunnen we in één keer de vorm van de noise aanpassen. Hierna kunnen we de groep weer sluiten door in het group-menu de optie 'close' te kiezen. Op deze wijze kunnen we een aantal verschillende appels maken die allemaal een beetje een andere vorm hebben. 16

17 6. Het maken van een vorm met behulp van 'splines' We gaan een appel maken op basis van een lijn. Naast het gebruik van Standard Primitives kunnen modellen ook op andere wijze opgebouwd worden. Dit is ook een techniek die voor de appel gebruikt had kunnen worden. Het is aan te raden een 'line' te tekenen in de Front Viewport. Teken enkele punten om ruw de vorm van de appel weer te geven We tekenen eigenlijk de helft en de doorsnede van de appel. Pas met een klik op de rechtermuisknop zal de lijn stoppen en kun je hem verder bewerken. De line is een object welke ook subobjecten heeft. De 'vertices' zijn de subobjecten die we gaan aanpassen. Eerst gaan we de eigenschap veranderen dioe maakt dat ze een scherp hoekpunt zijn. Dit doen we door de drie meest rechtse vertices te selecteren door er een selectierechthoek overheen te slepen of door ze één voor één te selecteren met de Ctrl-knop. Als ze geselecteerd zijn drukken we op de rechtermuisknop terwijl we op één van die vertices staan. We krijgen dan het volgende menu. Hierin selecteren we 'bezier'. De vertices zijn nu 'corners'. Als de vertices beziers zijn, krijgen ze groene 'handles' en gaat de lijn vloeiend door de vertices. Door met de move-functie de handles te bewegen kunnen we de richting van de lijn door de punten sturen. We kunnen ze nu zo aanpassen dat we de vorm van de halve appel kunnen maken. 17

18 18

19 Nu kiezen we de modifier 'Lathe'. Deze zal de lijn roteren om zodoende geometrie te maken. In het Command Panel kiezen we in het menu van de modifier om de segments op 32 te zetten en de knop 'Min' aan te klikken. Dit zorgt voor een verplaatsing van de as waarover de rotatie plaatsvindt. Door weer terug te gaan naar de vertices in het subobject-menu van de lijn, kunnen we de vorm nog aanpassen. Vervolgens kunnen we op dit model de UVW-map en Noise-modifier toepassen. Het vervaardigen van de appel uit een lijn geeft andere mogelijkheden om de vorm te bewerken en kan veel voordelen hebben ten opzichte van het werken met Standard Primitives. Op deze wijze gaan we een bord maken waarop de appels komen te liggen. Voor dit bord gebruiken we een texture die we een texture geven met een Planar UVW-map. Het bord wordt ook opgebouwd met behulp van een Spline, zoals te zien op onderstaande afbeelding. Na het tekenen van de Spline kun je hier ook de Lathe modifier gebruiken om net als bij de appel de geometrie te maken. Let er hier ook op dat de as van de Lathe in het midden van het bord geplaatst wordt. 19

20 20

21 7. De scene De complete scene bestaat uit het bord met de appels, een tafel gemaakt van boxen, een achtergrond gemaakt uit een lijn met een Extrude-modifier, een camera en drie lampen. 7.1 De camera Het is verstandig om als eerste een camera te plaatsen in de scene. Door het kiezen van een juist camerastandpunt kun je bepalen wat er in de uiteindelijke afbeelding te zien zal zijn. Op die manier hoef je geen tijd te steken om objecten die veraf geplaatst zijn veel detail te geven. Ook is het voor het belichten van de scene goed om het camerastandpunt te hebben vastgelegd. 21

22 Er zijn twee verschillende cameras in 3DS Max. Een 'Free Camera' en een 'Target Camera'. De Free Camera kan het beste in de Front Viewport getekend worden. Een Target Camera het beste in de Top Viewport. Bij deze camera plaats je eerst de camera. De 'target', het doel waar de camera naar kijkt, zit na de muisklik nog vast aan de muis met een 'elastiek'. Door nog eens te klikken kun je de target plaatsen. Door op 'C' te drukken krijgen we in de viewport het beeld van de camera. Deze is nu nog af te stellen door de Arc Rotate-functie. Alleen heeft deze nu een andere naam en symbool en wordt 'Camera Orbit' genoemd. Ook is het mogelijk de camera te verplaatsen met Move of Rotate. 7.2 De belichting Voor de belichting van deze scene gaan we het op de meest eenvoudige wijze doen: driepuntsbelichting. Dit wil zeggen dat we met drie lichtbronnen werken, nl. key light, fill light en rim light. Key light is de lichtbron die de voorwerpen belicht. Deze gaat ook een schaduw werpen. Fill light is de lichtbron die de donkere kant belicht en zal minder sterk zijn als de key light. Rim- of back light beschijnt de voorwerpen van achteren en zorgt voor een belichte rand. Ik heb er voor gekozen deze wat blauw licht te laten schijnen. De waarden zijn af te stellen in het Modify Panel. We gebruiken de Target Spot. De plaatsing werkt net zoals bij de Target Camera. Na deze geplaatst te hebben vanuit de Top View, kun je de hoogte bepalen in bijvoorbeeld de Front View. 22

23 7.3 De schaduw De key light maakt een schaduw. Een standaard schaduw is de 'Shadow Map'. Deze veranderen we in een 'Ray Traced Shadow'. 7.4 Renderen Voor het berekenen van de afbeelding met de belichting laten we het programma 'renderen'. Je kunt eens een afbeelding laten renderen om het verschil tussen deze twee typen schaduw te bekijken. De volgende afbeeldingen laten zien wat de verschillende lichtbronnen doen. Key Light Fill Light 23 Rim Light

24 8. Afsluiting Wat hier behandeld is, is een eerste kennismaking en de belangrijkste functies van 3DS Max. Er kan nog veel dieper worden ingegaan op elkk behandeld onderwerp. Ook is het animeren, het maken van een filmpje, niet aan bod gekomen. Voor een goede beheersing van de vele verschillende technieken is het aan te raden veel van dit soort tutorials te volgen. Veel zijn er te vinden op internet. Ook zijn er boeken verkrijgbaar waarin verschillende werkwijzen en technieken worden uitgelegd. Het is aan te bevelen een eigen scene te maken met eigen gemaakte modellen. Door een eigen doelstelling te hebben pas je de geleerdee technieken toe en heb je een eigen motivatie. 24