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Arbeiten mit MetaNurbs anhand eines Comic

1. Elliott S und Miller P Inside 3D Studio MAX 2 Volume I New Riders Publishing 1998 Boardmand T und Hubbell J Inside 3D Studio MAX 2 Volume II New Riders Publishing 1998 Maestri G und Bradshaw D Inside 3D Studio MAX 2 Volume II New Riders Publishing 1998 Ablan D und Beck P Inside LightWave3D New Riders Publishing LightWave3D 6 0 Referenz Benutzerhandbuch 3D Studio MAX R3 Onlinehilfe verschiede Tutorials von folgenden Internet Seiten www ktx com www max d com www 3dcafe com Seite 44
2. Im Sub Object Vertex Mode werden der Reihe nach die beiden gew nschten Punkte selektiert und nach oben verschoben Hiermit ist die Modellierung des Drachenkopfes fertiggestellt Hinzuf gen der Knochenw lbungen Allerdings besteht der Kopf noch aus zwei einzelnen H lften die zu einem Objekt verschmolzen werden m ssen Zuerst wird der MeshSmooth von beiden H lften gel scht Hierauf werden die beiden Seiten ber Edit Stack mit CollapseAll zu je einem EditableMesh konvertiert Die linke H lfte wird selektiert und im Sub Object Element Mode wird mittels Attach die zweite H lfte mit der ersten H lfte verschmolzen Seite 18 Graphik Programmierung Steffen Werner Im Top Viewport werden schlie lich alle auf der Y Achse liegenden Punkte selektiert wobei IgnoreBackfacing deaktiviert sein muss ber WeldSelected werden jeweils die beiden bereinander liegenden Punkte miteinander verschmolzen Hierbei ist darauf zu achten dass sich durch den Weld Vorgang die Anzahl der selektierten Punkte halbieren muss Nun wird noch der eine Augapfel auf die andere Seite des Kopfes gespiegelt und der MeshSmooth Modifier auf den fertigen Kopf angewendet Anzeige des fertigen Objektes in 3D Studio MAX Seite 19 Graphik Programmierung Steffen Werner Als Abschluss nun ein Rendering des Kopfes mit einer einfachen Textur wobei auf die Erstellung einer dazugeh rigen Szene verzichtet wurde da bereits der Modellierungsvorgang eine betr
3. Die schlie lich gew hlte Vorgehensweise aus einer Kombination von Metaform und der Modellierung im Meta NURBS Modus f hrte zwar zu einem befriedigendem Aussehen des Kopfes allerdings zeigt es sich dass das Modell viel zu hochaufgel st wurde Dies liegt daran dass beim Metaform immer alle Polygone des Objektes betroffen sind und so auch glatte Fl chen h her aufgel st werden F r den Freeze Vorgang wurde eine recht hohe Anzahl an Patch Divisions gew hlt die sich daraus ergab dass ansonsten in den kritischen Bereichen wie dem Mund kein sauberes Smoothing zu erkennen gewesen w re Im Nachhinein h tte man besser ber die Knife oder auch die Triple Funktion nur die kritischen Bereiche des Modell h her aufgel st wie es am Ende bei der Modellierung des Mundes gemacht wurde Zusammenfassend kann man sagen dass man mit LightWave3D recht schnell komplexe 3D Modelle erstellen kann w hrend man sich in 3D Studio MAX l nger einarbeiten muss Allerdings stellt sich das 3D Studio MAX Konzept nach einiger Zeit als flexibler heraus Bei LightWave3D hingegen hat man mit einigen Schwierigkeiten zu k mpfen sobald man ein aufw ndigeres Modell bearbeitet das eine korrekte Linienf hrung der Polygone haben soll Die Modellierungs m glichkeiten mit den Meta NURBS in LightWave3D sind allerdings recht ausgereift So kann man sich an dem Meta NURBS Objekt hnlich wie beim T pfern langsam der Endform ann hern Die verschiedenen Manipulationsfunkt
4. chtliche Zeit in Anspruch nahm Abschlie endes Rendering der Drachenkopfes Seite 20 Graphik Programmierung Steffen Werner 2 LightWave3D 2 1 Grundlagen der Meta NURBS LightWave3D bietet f r die Modellierung organischer Oberfl chen zwei verschiedene Methoden an Zum einen ist dies Metaform das eine Option von Subdivide ist zum anderen sind es die Meta NURBS Urspr nglich konnte LightWave3D nur durch Metaform Modelle verfeinern Hierbei wird allerdings die Anzahl der Polygone schnell sehr gro da Metaform immer das komplette Modell betrifft Metform macht aber nicht nur eine Unterteilung der bestehenden Polygone sondern rundet auch die Form des Objektes ab Da diese Art der Modellierung ziemlich unflexibel ist stehen seit der Version 5 0 die Meta NURBS zur Organischen Modellierung zur Verf gung Hierbei arbeitet man in zwei verschiedenen Modi dem Poygon und dem Meta NURBS Modus Im Polygonmodus wird das Grundobjekt aus Polygonen erstellt und zu einer Grobform des gew nschten Modells bearbeitet Im Meta NURBS Modus wird das Polygonmodell als Kontrollgitter angezeigt und im Inneren wird automatisch die Meta NURBS Oberfl che erstellt Beim Ver ndern des Kontrollgitters sieht man direkt die Ver nderung des Meta NURBS Objektes Bei der Modellierung eines Objektes mit Meta NURBS kann man zu jeder Zeit zwischen den beiden Modi wechseln um eine bestm glichste Editierbarkeit zu erreichen Die Meta NURBS bestehen zwar aus NURBS Ob
5. utert Die SubPatch Funktion d9 stellt schlie lich den Wechsel in den Meta NURBS Modus und wieder zur ck in den Polygon Modus dar Die Arbeitsweise dieser Funktion wird im n chsten Abschnitt n her beleuchtet ar de r d9 Subdivide SubPatch Einstellungen des Subdivide Seite 24 Graphik Programmierung Steffen Werner 2 3 Meta NURBS Modellierung Das Modellieren mit den Meta NURBS findet in zwei verschiedenen Modellierungs Modi statt Zuerst wird ein Polygonobjekt erstellt das meist aus einer Box begonnen wird und durch Verwenden der verschiedenen Werkzeuge wie Bevel Smooth Shift und Metaform ver ndert wird Hierbei ist es sehr wichtig die Anzahl der Polygone sehr klein zu halten da man sonst im Meta NURBS Modus bei Ver nderungen viele Punkte manipulieren muss und sich durch die vielen St tzpunkte keine runde Linienf hrung ergibt Werkzeuge wie Boolean d rfen nicht verwendet werden da sie Polygone mit mehr als vier Punkten erstellen k nnen Dies f hrt dazu dass man nicht mehr in den Meta NURBS Modus wechseln kann ohne Fehler zu erhalten Durch Bet tigen der SubPatch Funktion wird der Meta NURBS Modus aktiviert wobei das Polygonobjekt als K fig um das aus weichen Kurven bestehende Meta NURBS Objekt gezeichnet wird In den Display Options des Perspective Viewport kann man sowohl die Anzeige des Polygonk figs unterbinden als auch die Meta NURBS Oberfl che unsichtbar machen Diese beiden Arbeitsmodi stellen all
6. Kiefer und Mund ffnung Erstellung der Lippen Zur Modellierung der Augen wird mit mehreren Schnitten eine Raute am oberen Kopfsegment geschnitten und die inneren Polygone gel scht Als Augapfel wird eine Kugel erstellt und von innen positioniert Erstellung der Augen ffnung Platzierung des Augapfels Die Punkte der Augenh hlen ffnung werden nun um den Augapfel herum platziert Um die Augenlieder zu simulieren werden ausgehend von den auf mittlerer H he liegenden Punkte nach oben und nach unten je zwei Schnitte um das Auge herum durchgef hrt Die entstehenden Falten werden durch Punktverschiebung nach au en gezogen Durch Aktivieren des Show End Result Mode kann man sich das Modell nach dem MeshSmooth betrachten und weiterhin im EditableMesh die Punkte verschieben In diesem Modus kann man am besten arbeiten da man zwar das Endergebnis sieht aber dennoch am urspr nglichen Objekt arbeitet Seite 15 Graphik Programmierung Steffen Werner Ausrichtung am Augapfel Erstellung der Augenfalten Nach Auswahl des MeshSmooth im Modifier Stack und der Erh hung der Iterationen auf zwei wird kontrolliert dass man zwischen Augapfel und Augenliedern keinen Abstand mehr sieht Die Augenregion mit aktiviertem MeshSmooth Da man durch den offenen Rachen in das Innere des Modells sehen kann wird die ffnung von Hand mit Polygonen geschlossen Im Sub Object Polygon Mode werden mit dem Create Tool die einzelnen Punkte angew hlt di
7. chen die sich sehr gut f r organische Modelle eigenen da sie durch Splines definiert werden Allerdings ist die Implementierung dieser beiden Modellierungsmethoden in 3D Studio MAX noch nicht hundertprozentig ausgereift weshalb f r solche Modelle meistens auf professionellere Programme wie Softimage 3D zur ckgegriffen wird Au erdem stellt die Modellierung mit Patches und NURBS eine viel h here Anforderungen an die Rechnerhardware als Polygonmodelle Da 3D Studio MAX im Bereich der Polygonmodellierung sehr ausgereifte Werkzeuge anbietet und deshalb f r sehr viele Computerspiele verwendet wird wurde ab der Version 3 0 mit den NURMS ein Kompromiss zwischen Polygonmodellierung und NURBS hnlichen Oberfl chen geschaffen Die Modellierung beginnt mit sehr niedrig aufgel sten Polygonobjekten die als Low Poly Objekte bezeichnet werden Diese werden zum Beispiel in Echtzeit 3D Engines f r Computerspiele verwendet Um diese Modelle zu verfeinern und abzurunden gibt es in 3D Studio MAX den MeshSmooth Modifier wobei die NURMS NonUniformally Rational MeshSmooth eine Erweiterung des MeshSmooth Modifiers darstellen Hierbei werden ausgehend von einem Polygonobjekt in dessen Inneren eine NURBS hnliche Oberfl che erzeugt die das urspr ngliche Polygonobjekt als Kontrollgitter weiterverwendet Seite 4 Graphik Programmierung Steffen Werner Polygon Box Nach Anwendung von MeshSmooth Durch diese neue Funktion wurde ein m chtiges Werkzeug
8. man den Perspektive Viewport auf Texture um Durch Rotieren des Viewport kann man so den Kopf von allen Seiten betrachten und vor allem auf kritische Bereiche achten Einer dieser Bereiche ist das Auge das bei genauerer Betrachtung zwei Knicke am bergang zum Kopf aufweist Dies ist eine eindeutiger Hinweis darauf dass an dieser Stelle ein oder mehrer Punkte nicht verschmolzen wurden Im Wireframe Modus selektiert man nun mit dem Lasso Tool der Reihe nach alle Punkte am Augenansatz und pr ft ob im Tools Men die Weld Funktion verf gbar ist Ist das der Fall so m ssen die beiden Punkte durch Bet tigen von Weld zu einem Punkt verschmolzen werden Shadingfehler am Augenansatz Bereinigung durch Punktverschmelzung LightWave3D kann keine Meta NURBS Modelle rendern deshalb muss der Kopf vorher mit dem Freeze Tool in ein Polygonobjekt konvertiert werden Vorher w hlt man in den General Option die Anzahl der Patch Divisions F r den bisher erstellten Kopf tr gt man an dieser Stelle vier ein Das so erstellte Modell ist zwar ziemlich hoch aufgel st allerdings zeigt sich im Bereich des Mundes eine unerw nschte Knitterbildung Seite 32 Graphik Programmierung Steffen Werner Um auch in diesem Bereich eine glatte Oberfl che zu erhalten macht man den Freeze Vorgang mittels Undo wieder r ckg ngig Stattdessen wird ein Subdivide Meta Form auf den Kopf angewendet Nun kann man erkennen dass im Mundbereich sehr scharfe Kanten exist
9. und f nf stellen hier die beste Wahl da da so das Objekt sch n abgerundet wird und die Anzahl der Polygone noch in einem vertretbaren Rahmen bleibt Eine sehr wichtige Einstellung ist die Anzahl der Undo Levels d4 die standardm ig viel zu niedrig gew hlt ist Da auch das Umschalten in den Meta NURBS Modus mittels der Tab Taste f r ein Undo gespeichert wird kommt man schnell an die Grenzen der Funktion Deshalb empfiehlt sich hier ein Wert von ber zwanzig Zur Manipulation einzelner Punkte bzw Punktgruppen steht der Point Selektion Mode d6 zur Verf gung F r Polygone gibt es einen entsprechenden Selektions Modus d7 wobei sich die verschiedenen Modi durch Bet tigen der Leertaste durchschalten lassen Im Informationsfeld d5 wird angezeigt wie viele Punkte oder Polygone momentan selektiert sind Seite 23 Graphik Programmierung Steffen Werner d d3 1 x bei d da d7 1 da Layer und Selektionm glichkeiten Die General Options Eine sehr wichtige Funktion in LightWave3D ist die Subdivide Funktion d8 im Polygon Panel Hiermit l sst sich die Aufl sung von Objekte im Faceted Mode d10 erh hen indem alle Polygone geviertelt werden Die Form des Objektes wird in diesem Falle nicht ver ndert ber Metaform d11 l sst sich zus tzlich zur Verfeinerung des Modells auch eine Ver nderung des Aussehens erreichen Diese Funktions wird im n chsten Kapitel im Zusammenhang mit den Meta NURBS n her erl
10. BS Objektes kann man sich langsam zu der gezeigten Form vorarbeiten Seite 29 Graphik Programmierung Steffen Werner Anzeigefehler im Polygon Modus Korrigierte Darstellung mit Meta NURBS Zur Erstellung des Nasenloches wird das Polygon an der u eren Nasenspitze selektiert und zweimal hintereinander das Bevel Tool darauf angewendet Um eine gr ere Tiefe zu erreichen werden die so erstellten Polygone ein st ckweit in den Kopf hinein geschoben Das Auge wird ebenfalls mit dem Bevel Tool erzeugt und f r den Mund wird der Punkt der zwischen Kopf und Hals liegt weit in das Objekt hinein verschoben Modellierung des Nasenlochs Erstellung des Auges und der Mund ffnung Hiermit ist die grobe Modellierung des Kopfes abgeschlossen Das Hinzuf gen weiterer Details wird durch die niedrige Anzahl an Polygonen sehr schwierig Deshalb wendet man auf den Kopf nochmals einen Meta Form an Nun m ssen im Bereich des Mundes die neuerstellten Punkte so ausgerichtet werden dass eine Mund ffnung am Halsansatz entsteht Um das Auge herum werden ebenfalls einzelne Punkte verschoben damit eine bessere Linienf hrung der Polygone erreicht wird Seite 30 Graphik Programmierung Steffen Werner Um eine bessere Vorstellung vom bisherigen Kopfobjekt zu bekommen spiegelt man im Right Viewport die eine Kopfh lfte auf die andere Seite Dabei ist darauf zu achten dass man sich beim Spiegeln genau auf der Y Achse befindet da sonst die beiden H lfte
11. Fachhochschule Fulda Fachbereich Angewandte Informatik Pr fungskommission Graphik Prof Dr W Ehrenberger Prof Dr W Heinzel Leistungsnachweis zum Pr fungsfach Graphik Programmierung im Studienschwerpunkt Medieninformatik Vergleich von 3D Studio MAX und LightWave3D im Bereich der 3D Studio Max NURMS LightWave3D Meta NURBS anhand der Modellierung eines Comickopfes Bearbeiter Werner Steffen Mat Nr 133359 Datum 28 12 2000 Graphik Programmierung Steffen Werner Gliederung 1 1 1 2 1 3 1 4 21 2 2 2 3 2 4 3 1 2 3 3 3D Studio MAX Grundlagen der NURMS Einf hrung in die Modellierung NURMS Modellierung Erstellung des 3D Kopfes LightWave3D Grundlagen der Meta NURBS Einf hrung in die Modellierung Meta NURBS Modellierung Erstellung des 3D Kopfes Vergleich der beiden 3D Software Programme Die Modellierung Das fertige Polygon Objekt Abschlie sende Betrachtung Glossar Quellenverzeichnis Seite 2 Graphik Programmierung Steffen Werner Einleitung Diese Abhandlung stellt einen Vergleich der 3D Grafikprogramme 3D Studio MAX und LightWave3D auf dem Gebiet der Organischen Modellierung dar Hierf r werden im Falle von 3D Studio MAX NURMS NonUniformally Rational MeshSmooth und in LightWave3D Meta NURBS NonUniform Rational B Splines verwendet Zuerst wird ein kurzer berblick ber die Modellierungsm glichkeiten im Bereich der Organischen Modellierung der beiden Programme gegebe
12. Onlinehilfe ist sehr gut zum Erlernen des Programms geeignet allerdings verlangt es dem Benutzer mehr Zeit ab bis man sich in der Umgebung wohlf hlen kann Es kann sich f r den Umgang mit den beiden Programmen als sehr wichtig erweisen mit welchem Programm man zuerst n her in Ber hrung kam da man sich von Beginn an an die Arbeitsphilosophie der Software gew hnt Bei der Erlernung des zweiten Programms steht man sich dann meist selbst am meisten im Wege Seite 42 Graphik Programmierung Steffen Werner 4 Glossar Freeze Funktion Erstellt in LightWave3D aus Meta NURBS Objekten Polygonobjekte Low Poly Objekte Grobe Polygonobjekte die f r Echtzeit 3D Anwendungen verwendet werden Mesh Objekt Polygonobjekt in 3D Studio MAX Metaform Vorg nger der Meta NURBS allerdings nicht direkt manipulierbar in der Anwendung Meta NURBS NonUniform Rational B Splines Dreidimensionale B Splines die eine Oberfl che bilden und sich durch ein Kontrollobjekt verformen lassen Modifier Bezeichnung f r Verformungsfunktionen in 3D Studio MAX NURMS NonUniformally Rational MeshSmooth Spezielle Art des MeshSmooth Modifier der NURBS hnliche Oberfl chen erstellt die durch ein H llenobjekt ver ndert werden Quadrangles Polygon das aus vier Punkten gebildet wird Triangles Polygon das aus drei Punkten gebildet wird Triple Unterteilt Polygone in jeweils einzelne Triangles Seite 43 Graphik Programmierung Steffen Werner 5 Quellenverzeichnis
13. alieren sowie das Verschmelzen mehrerer Punkte Weiterhin k nnen einzelne Punkte gel scht werden oder an bestimmten Stellen neue Punkte erstellt werden ber die weiteren Funktionen informiert man sich am besten ber die hervorragende Online Hilfe von 3D Studio MAX Der Edge Mode b2 stellt die Modellierung auf Basis der Polygonkanten zur Verf gung Im Face Mode b3 lassen sich die einzelnen Faces eines Objektes bearbeiten Allerdings sollte man im Hinblick auf den MeshSmooth Modifier statt mit Faces lieber im Polygon Mode b4 arbeiten denn f r NURMS lassen sich mit Polygonen bessere Ergebnisse erzielen als mit Faces Der Element Mode b5 schlie lich ist f r die Bearbeitung einzelner Elemente innerhalb eines Objektes zust ndig Hoir Sack als a zH Modify Panel Seite 8 Graphik Programmierung Steffen Werner 13 NURMS Modellierung Die 3D Studio MAX NURMS NonUniformally Rational MeshSmooth haben wie der Name schon sagt nichts mit NURBS NonUniform Rational B Splines gemeinsam sondern stehen im Zusammenhang mit dem MeshSmooth Modifier der aus kantigen Polygonobjekten abgerundete Polygonobjekte macht Der Modifier erh ht zum einen die Anzahl der Polygone im Objekt zum anderen erstellt er eine runde Oberfl che deren Aufl sung sich variieren l sst Diese NURBS hnliche Oberfl che ist nicht direkt editierbar sondern l sst sich nur durch Ver ndern des Kontrollobjektes manipulieren 3D Studio MAX berechne
14. ann alle selektierten Polygone als halbtransparente rote Selektion darstellt So kann man sehr schnell erkennen ob alle gew nschten Polygone selektiert sind und sich kein unerw nschtes Polygon in der Selektion befindet Schlie lich sind noch die Navigationsm glichkeiten in den Viewports zu erw hnen da man mit einer Kombination von Ctrl und Alt Taste in Verbindung mit der mittleren Maustaste den Viewport verschieben drehen und skalieren kann Die Modellierung ber NURMS reiht sich perfekt in die Modellierungsphilosophie von 3D Studio MAX ein Man kann zu jeder Zeit zwischen der Ansicht mit MeshSmooth und dem urspr nglichen Polygonobjekt umschalten Sehr n tzlich hat sich die Show End Result Funktion erwiesen da man im Viewport das organische Modell sieht und gleichzeitig die St tzpunkte des einh llenden Kontrollobjektes editieren kann So zeigen sich die Auswirkung direkt am Modell was vor allem f r die Modellierung der Augenpartie von Vorteil war Im Gegensatz zu 3D Studio MAX verfolgt LightWave3D eine andere Arbeits philosophie Es gibt hierbei keine Objekte wie bei 3D Studio MAX und die Arbeitsweise der Funktionen ist mehr auf intuitives Ausprobieren ausgelegt als auf pr zises Modellieren Die zur Verf gung stehenden M glichkeiten in LightWave3D m gen anfangs etwas sehr wenig erscheinen allerdings kann man mit den vorhandenen Mitteln jede Aufgabe meistern Die vergleichsweise geringe Anzahl an Manipulationsm glichkeiten hat d
15. da ansonsten auch Polygone auf der anderen Objektseite zerschnitten werden Obwohl man mit dem Mauszeiger sehr genau den Startpunkt anw hlt wird ein neuer Punkt erstellt der mit dem schon bestehenden Punkt verschmolzen werden muss Als Zielpunkt w hlt man zum Beispiel eine Polygonkante aus wobei man etwas probieren muss bis im Viewport zwei Polygone angezeigt werden F r die Bedienung des Programms hat es sich als positiv herausgestellt dass hinter den Funktionen immer das dazugeh rige Tastek rzel steht So kann man bereits benutze Funktionen beim n chsten Mal ber einen Tastendruck direkt aktivieren Die Navigationsm glichkeiten in den Viewports sind bei sehr komplexen Modellen ziemlich eingeschr nkt da man die Maustaste erst loslassen darf wenn alle nderungen in dem Viewport angezeigt wurden L sst man die Taste zu schnell los so springt die Viewport Ansicht unkontrolliertt und man muss den Vorgang wiederholen Seite 38 Graphik Programmierung Steffen Werner Die in 3D Studio MAX selbstverst ndliche Onlinehilfe sucht man in LightWave3D vergebens Au erdem werden in den zahlreichen Tutorials zwar die Modellierungs techniken und Vorgehensweisen aufgezeigt allerdings muss man f r die Erstellung eines eigenen Objektes eigene Erfahrungen sammeln So kam es auch dass ausgehend von einem sehr groben Modell des Kopfes drei verschiede Vorgehensweisen ausprobiert wurden da die jeweiligen Endergebnisse nicht zufriedenstellend waren
16. e ben tigten Funktionalit ten zur Organischen Modellierung zu Verf gung Es sind hierbei keine Arbeitschritte vorgegeben die man der Reihe nach erledigen muss sondern man kann jederzeit zwischen den Modi hin und her schalten So arbeitet man sich langsam an die gew nschte Form des Modells heran wobei Anzeigefehler im Polygonmodus vorkommen d rfen da das Objekt nur als K fig verwendet wird Mit den Meta NURBS ist so ein interaktives Modellieren m glich wobei das aktuelle Ergebnis immer sichtbar ist Eine sehr gute Hilfe bei der Modellierung stellt die Metaform Funktion des Subdivide Tools dar Wie oben beschrieben kann es passieren dass das Polygonobjekt durch die verschiedenen Ver nderungen defekte Oberfl chen enth lt Mit der Metaform Funktion wird dies bereinigt wobei das Polygonobjekt verfeinert wird und sich an der Form des dazugeh rigen Meta NURBS Objektes orientiert Seite 25 Graphik Programmierung Steffen Werner Aktiviert man nun den Meta NURBS Modus so sieht die Objektform genauso aus wie vor dem Metaform allerdings hat sich die Anzahl der Polygone deutlich erh ht Die widerspricht eigentlich der Regel m glichst wenige Polygone zu haben allerdings kommt es vor dass man zur Modellierung von Details mehr St tzpunkte ben tigt Diese Funktion hat aber auch einen gravierenden Nachteil n mlich dass alle Polygone unterteilt werden auch wenn sie eine gerade Fl che darstellen Deshalb sollte man diese Funktion nur anw
17. e ein Polygon bilden sollen Hierbei muss man auf die Reihenfolge der Punkteauswahl achten da ansonsten die neuen Polygonen nach innen zeigen Falls dies passiert kann man das Polygon entweder l schen und neu erstellen oder einfach mittels Flip die Richtung der Polygonnormalen umkehren Seite 16 Graphik Programmierung Steffen Werner Schlie en des Mundes durch einzelne Polygone Als n chstes erzeugt man eine Knochenpartie am Kopf um dem Kopf das Aussehen eines Drachens zu verleihen Hierf r extrudiert man mittels FaceExtrude im Sub Object Polygon Mode die drei Polygone ber dem Auge Diese Aktion sollte mit aktiviertem Show End Result Mode erfolgen da man nur so die Auswirkungen auf das endg ltige Objekt sehen kann Nach einigen Anpassungen der Punkte ber einen EditMesh Modifier hat man die Knochenplatten fertiggestellt Zur Modellierung der Nasenl cher wird im Sub Object Polygon Mode das Polygon welches die u ere Nasenspitze bildet selektiert und gel scht Nach Selektion der Kanten werden diese bei gedr ckter Shift Taste um 50 kleiner skaliert Nach einer erneuten Skalierung um 70 werden die Kanten ein St ck in das Objekt hineinverschoben Zum Abschluss werden die Kanten per Shift Taste noch einmal nach innen verschoben Seite 17 Graphik Programmierung Steffen Werner Erstellung des Knochenkamms Modellierung des Nasenl cher F r ein wilderes Aussehen werden nun noch zwei Spitzen auf der Schnauze erstellt
18. en Vorteil dass man innerhalb kurzer Zeit jede Funktion einmal ausprobieren kann um zu sehen wie sie funktioniert So kann man mehr oder weniger intuitiv an seinem Modell feilen allerdings zeigen sich bei akkurater Modellierung schnell die Schw chen dieses Konzeptes Man hat zwar die M glichkeit sich zu den Funktionen mit dem Numeric Button ein Fenster Seite 37 Graphik Programmierung Steffen Werner anzuzeigen in dem man Zahlenwerte eingeben kann allerdings werden die Ver nderungen so nicht direkt im Viewport sichtbar Schwerwiegende M ngel zeigen sich hingegen bei verschiedenen Funktionen M chte man zum Beispiel mittels Extrude Funktion ein Polygon aus einem Objekt heraus extrudieren so werden alle Polygon so erstellt dass die Normalen in das Objekt hinein zeigen Zus tzlich bleibt das selektierte Polygon an der urspr nglichen Stelle bestehen obwohl es extrudiert wurde Dies f hrt vor allem beim Arbeiten mit Meta NURBS zu Problemen Um diesen Fehler zu umgehen muss man die Normale des Polygons vor dem Extrudieren mit der Flip Funktion umkehren So wird sowohl das urspr ngliche Polygon gel scht als auch die Normalen der erstellten Polygone korrekt gesetzt Eine zweite Funktion die sich nur recht m hsam bedienen l sst ist die verwendete Knife Funktion Es ist auf den ersten Blick schier unm glich mit diesem Tool ausgehend von einem Punkt ein Polygon zu zerschneiden Zuallererst muss man das gew nschte Polygon selektieren
19. enden wenn man das komplette Objekt h her aufl sen will F r das Hinzuf gen von Details an bestimmten Stellen reicht es aus mit dem Knife Tool oder ber Triple gezielt einzelne Polygone zu unterteilen Um das fertig modellierte Objekt schlie lich Rendern zu k nnen muss es mittels Freeze wieder in ein Polygonobjekt verwandelt werden das die Form des Meta NURBS Objektes beibeh lt Der Grad der Aufl sung dieses Polygonobjektes l sst sich ber die Anzahl der Patch Divisions einstellen Seite 26 Graphik Programmierung Steffen Werner 24 Erstellung des 3D Kopfes Nachdem die grundlegenden Funktionen f r die Meta NURBS Modellierung angesprochen wurden wird nun der komplette Vorgang der Modellierung am Beispiel eines Comickopfes beschrieben Als Ausgangsobjekt f r des Kopf wird eine Box erstellt Als L nge w hlt man 3 5 m als Breite 2 m und als H he 2 3 m wobei die Anzahl der Segmente pro Achse zwei betr gt Durch Verschieben einzelner Punkte wird eine ganz grobe Form des Kopfes erstellt Ausgangsbox nach grober Formgebung Nun wird das Modell ber Subdivide Meta Form in eine h here Anzahl Polygone aufgel st Durch Meta Form wird die Form der Kopfes anhand des urspr nglichen Objektes zu einem runderen Objekt interpoliert Seite 27 Graphik Programmierung Steffen Werner Verfeinerung durch Metaform F r die Modellierung des Halses w hlt man die hinteren beiden Polygone an der Unterseiten des Kopfes au
20. eren Optionen sollte man nicht mehr verwenden da dies die Vorg nger der NURMS sind die ein bedeutend schlechteres Ergebnis liefern Der Modifier sollte immer auf Polygone c2 angewendet werden da sehr viele Low Poly Modelle aus einer Box erstellt wurden und im Face Modus die Objektkanten nicht mehr korrekt dargestellt werden Die Anwendung auf das ganze Objekt c3 ist nur in sehr wenigen F llen unerw nscht und deshalb vernachl ssigbar Iterations c4 ist die Anzahl Unterteilungen die pro Polygon erstellt werden Eine null w rde hierbei zu keiner Ver nderung des Ausgangsobjektes f hren wobei eine eins alle Polygone in die beiden Achsenrichtungen halbiert also das Polygon viertelt ber Smoothness c5 l sst sich bei gleicher Iterations Einstellung zwischen keiner und maximaler Unterteilung variieren F r das Rendering c6 k nnen wie oben beschrieben abweichende Werte vergeben werden Mit DisplayControlMesh c7 kann man sich das Ausgangsobjekt als Anhaltspunkt anzeigen lassen In den SurfaceParametern c8 l sst sich einstellen ob das Material des Objektes an den harten Kanten gegl ttet wird oder nicht Mit den UpdateOptions c9 kann man schlie lich die automatische Aktualisierung der Viewports deaktivieren Seite 10 Graphik Programmierung Steffen Werner 1 4 Erstellung des 3D Kopfes Nach der kurzen Einf hrung in die M glichkeiten der NURMS Modellierung wird nun der ganze Arbeitsablauf Schritt f r Schritt am Modell ein
21. erfl chen allerdings lassen sich diese nicht direkt sondern nur ber das Kontrollgitter bearbeiten Au erdem muss ein Meta NURBS Objekt vor dem Rendern ber die Freeze Funktion in eine Polygonmodell konvertiert werden Dabei erreichen diese Objekte schnell sehr hohe Polygonzahlen was die Modelle nach dem Freezen fast nicht mehr editierbar macht Seite 21 Graphik Programmierung Steffen Werner Polygon Box Nach Subdivide gt Meta Form Meta NURBS Objekt Polygonobjekt nach Freeze Seite 22 Graphik Programmierung Steffen Werner 22 Einf hrung in die Modellierung LightWave3D kennt im Modeller keine richtigen Objekte deren Eigenschaften ver nderbar sind Allerdings kann man in LightWave3D ber die verschiedenen Layer d1 einzelne Bestandteile eines Objektes in je einem neuen Layer modellieren So kann man zum einen immer nur das gew nschte Modell bearbeiten und zum anderen durch Anzeige aller Layer eine komplette Ansicht des Modells erhalten Die Inhalte der einzelnen Layer werden beim Laden im Layouter zu eigenst ndigen Objekten was eine Animation des Objektes sehr vereinfacht In den General Options kann man den Typ des Polygonobjektes d2 ausw hlen Es stehen hier Triangles und Quadrangles zur Verf gung wobei f r die Modellierung mit Meta NURBS auf Quadrangles zur ckgegriffen werden sollte Die Anzahl der Patch Divisions d3 gibt an wie oft ein Meta NURBS Objekt beim Freezen unterteilt werden soll Werte zwischen drei
22. es Drachenkopfes beschrieben Die Modellierung des Kopfes beginnt mit einer Box die im Left Viewport erstellt wird Als Parameter werden folgende Daten gew hlt L nge 30 Breite 50 H he 20 mit Segmenten L 3 B 4 H 2 Es muss darauf geachtet werden dass im Top Viewport die rechte Seite der Box genau auf der Y Achse liegt da sonst sp ter bei der Spiegelung der zweiten H lfe Probleme auftreten Im Modify Panel wird ber EditStack die Box in ein EditableMesh konvertiert Nun selektiert man im Sub Object Polygon Mode alle Polygone die im Top Viewport auf der Y Achse liegen und l scht diese wobei alle isolierten Punkte mitgel scht werden Wir erhalten so eine Box die an einer Seite offen ist und die eine Kopfh lfte darstellt Ausgangs Box Seite 11 Graphik Programmierung Steffen Werner Nach Verlassen des Sub Object Mode w hlt man das Mirror Tool aus Als Achse nimmt man die X Achse und erstellt eine Instanz des urspr nglichen Objektes So muss man nur eine Seite des Kopfes ver ndern um den ganzen Kopf zu ver ndern Alle folgenden Schritte werden auf die urspr ngliche Kopfh lfte angewendet Im Left Viewport werden im Sub Object Vertex Mode die Punkte so verschoben dass eine grobe Form des gew nschten Kopfes entsteht Wichtig ist hierbei dass die Selektion der Punkte ber SelectRegion passiert damit alle drei bereinander liegenden Punkte ausgew hlt werden Formung des Kopfes von der Seite Die wei
23. fen Werner F r die Modellierung des Auges in LightWave3D w re es g nstiger gewesen ein eigenes Polygonobjekt zu erstellen Allerdings w re es hierbei sehr schwierig geworden Anpassungen an der Platzierung der Auges oder an der Form des Augenbereiches vorzunehmen da man die beiden Polygonobjekte in zwei verschiedenen Layern mit jeweils dem zweiten Layer in der Hintergrunddarstellung h tte arbeiten m ssen Die deswegen angewandte Modellierung an einem St ck hat den Nachteil dass das Auge der am h chsten aufgel ste Bereich des kompletten Kopfes ist Abschlie end sollte noch erw hnt werden dass man in LightWave3D bei der Modellierung mit Meta NURBS nur sehr schwer Einfluss auf die Kantenf hrung der Polygone nehmen kann Durch das Freezen des Objektes wird dies nur sehr unbefriedigend verbessert Hier leistet der MeshSmooth Modifier vom 3D Studio MAX ganze Arbeit da er eine sehr gute Linienf hrung erstellt und auch eventuell vorhanden Unsauberkeiten bei der Modellierung ausbessert 3 3 Abschlie ende Betrachtung LightWave3D stellt in der Version 6 0 mit den Meta NURBS eine recht gut funktionierende Arbeitsumgebung zur Verf gung Allerdings muss man hierbei ein paar Schw chen und Unannehmlichkeiten in Kauf nehmen wobei sich das Programm auch ohne Unterst tzung durch eine Onlinehilfe recht schnell bedienen l sst 3D Studio MAX auf der anderen Seite zeigt sich in der Modellierung mit den NURMS deutlich ausgereifter Die vorhandene
24. fernen ber den Modifier Stack ist es m glich alle benutzen Modifier anzuw hlen um sie zu ver ndern wobei es dort auch m glich ist Objekte in die verschiedenen Formen wie Polygon Patch oder NURBS Objekt zu konvertieren Eines der besten Beispiele ist hier der verwendete MeshSmooth Modifier bei dem sich jederzeit der Grad der Aufl sung anpassen l sst In diesem Zusammenhang wichtig ist es auch dass alle im Modifier Rollout vorgenommenen nderungen sofort in den Viewports sichtbar werden was das Einstellen der Werte sehr erleichtert Die Funktionen lassen sich in 3D Studio MAX sowohl mit der Maus im Viewport anwenden als auch per Zahlenbox im Rollout einstellen So ist es gew hrleistet dass man nach Auge aber auch nach Ma arbeiten kann Es werden dar ber hinaus eine Vielzahl an Hilfstools zu Verf gung gestellt die den Modellierungsvorgang unterst tzen Neben der Align Funktion mit der sich Objekte aneinander ausrichten lassen sollten die verschiedenen Snap M glichkeiten genannt werden So kann man einstellten dass der Mauszeiger beim Modellieren im Perpektive Viewport sich automatisch an Punkten oder Kanten des Objektes ausrichtet Mit dieser Funktion ist Seite 36 Graphik Programmierung Steffen Werner es ein leichtes mit dem Cut Tool sowohl genau die Punkte als auch die Kanten die am Schnitt beteiligt sind zu treffen F r die Selektion von Polygonen ist das Bet tigen der F2 Taste sehr sinnvoll da 3D Studio MAX d
25. geschaffen das sich zum einen sehr leicht bedienen l sst und zum anderen ein sehr schnelles Arbeiten mit 3D Studio MAX erm glicht Beim Arbeiten mit NURMS kommt man nie mit den eigentlichen NURBS in Ber hrung da die Oberfl chen von 3D Studio MAX automatisch erstellt werden Weiterhin lassen sich f r die Punkte des Kontrollobjektes Gewichtungen vergeben die angeben wie stark das NURMS Objekt dem Kontrollobjekt hneln soll Dabei wird die Linienf hrung der Punktegewichtung entsprechend verzerrt Seite 5 Graphik Programmierung Steffen Werner 1 2 Einf hrung in die Modellierung 3D Studio MAX arbeitet komplett auf Objektbasis d h alle Eigenschaften eines Objektes k nnen jederzeit ver ndert und auch animiert werden Nach der Erstellung aus diversen Grundformen lassen sich Objekte durch eine Vielzahl von Funktionen al ver ndern Standardm ig werden die am h ufigsten benutzen Modifier angezeigt Man kann sich aber sein eigenes Modifier Set erstellen oder die nicht sichtbaren Funktionen ber den More Button aufrufen Alle Ver nderungen die an einem Objekt vorgenommen wurden werden im Modifier Stack a2 abgelegt so dass man auch im Nachhinein noch Ver nderungen an den Einstellungen vornehmen kann Der Stack verdeutlicht dass die einzelnen Modifier ausgehend vom Grundobjekt von unten nach oben angewendet werden Mit dem EditStack Button a3 kann man sich den aktuellen Stack anzeigen lassen und das Objekt in Mesh Patch
26. ieren Objekte nach Freeze Vorgang Nach der Anwendung des Metaform Bei n herer Betrachtung zeigt sich dass LightWave3D an dieser Stelle ein falsches Polygon erstellt hat welches man l schen muss Durch Verschieben von verschiedenen Punkten erreicht man dass das Modell im Polygon Modus korrekt aussieht Daraus ergibt sich im Meta NURBS Modus ein korrektes Shading des Mundbereiches Als Abschluss wird noch die Augenpartie ver ndert Zuerst wird der u erste Punktering um das Auge in den Kopf hineingedr ckt Um das Aussehen dieser Falte zu verst rken werden mit dem Size Tool die selektierten Punkte im Left Viewport kleiner skaliert Hierbei ist darauf zu achten dass der Mauszeiger beim Verkleinern in der Mitte der Selektion steht um eine symmetrische Skalierung zu erreichen Korrigiertes Shading im Mundbereich Fertiges Meta NURBS Objekt Seite 33 Graphik Programmierung Steffen Werner Nun kann der fertige Kopf mittels Freeze in Poygone konvertiert werden Dieser Vorgang nimmt einige Rechenzeit in Anspruch da das Modell eine ziemlich hohe Aufl sung besitzt Die Patch Divisions sind dabei wie vorher schon gew hlt auf vier eingestellt Das fertige Polygonobjekt wei t eine derart hohe Aufl sung auf dass man den Kopf in dieser Form fast nicht mehr ver ndern kann Die Dichte des Kopfes w rde auch beim Animieren Probleme verursachen da man eine riesige Anzahl an Punkten animieren m sste Ansicht des fertigen Polygo
27. ionen lassen sich dabei recht schnell und intuitiv benutzen wobei man ber verschiede Fehler und Ungenauigkeiten hinwegsehen muss Seite 39 Graphik Programmierung Steffen Werner Zu den unz hligen Tutorials im Internet aber auch aus verschiedenen B chern muss man sagen dass hier oftmals falsche Informationen enthalten bzw umst ndliche Vorgehensweisen an den Tag legen So wird zum Bespiel im LightWave3D 6 0 Handbuch beschreiben dass f r die Meta NURBS Modellierung die Anzahl der Patch Divisions normalerweise auf zwei stehen sollte oftmals aber sogar eins ausreicht Diese Aussage ist definitiv falsch da man sich dann die Modellierung mit Meta NURBS auch sparen kann und mit dem Metaform arbeiten sollte Ein so erstelltes Objekt ist h chstens f r eine Echtzeit 3D Engine verwendbar aber nicht f r eine realistische Darstellung eines organischen Objektes hnliche Fehler finden sich auch in Tutorials zu 3D Studio MAX Als Beispiel wird in einem Tutorial das f r diese Ausarbeitung verwendete Konzept der Modellierung einer Kopfh lfte mit anschlie ender Spiegelung der zweiten H lfte beschrieben Um am Ende des Modellierungsvorganges die beiden H lften zu verschmelzen wird im Tutorial auf den MakeUnique Button verweisen Dieser steht allerdings bei den verwendeten Objektinstanzen nicht zur Verf gung und man muss sich mit der Konvertierung der beiden H lften in ein Mesh Objekt behelfen Seite 40 Graphik Programmierung Steffen We
28. n Hierauf aufbauend wird die Erstellung eines Comickopfes in den beiden Programmen gezeigt wobei die Vorgehensweise Schritt f r Schritt beschrieben wird Nach einer kritischen Betrachtung der erstellten Modelle werden in einer Gegen berstellung die Vor und Nachteile in der Organischen Modellierung und der Qualit t der fertigen Polygonobjekte diskutiert Es wird vorrausgesetzt dass der Leser die grundlegenden Begriffe im Bereich der 3D Modellierung beherrscht wobei programmspezifische und ungebr uchliche Begriffe im Glossar erl utert werden Die verwendeten Quellen werden im angeh ngten Quellenverzeichnis aufgelistet wobei f r 3D Studio MAX ber viele Jahre hinweg Wissen aus verschiedenen Tutorials gesammelt wurde F r diese Ausarbeitung wird 3D Studio MAX R3 verwendet wobei keinerlei externe Plug Ins verwendet werden LightWave3D kommt in der Version 6 0 zum Einsatz wobei auch hier nur Standard Plug Ins verwendet werden Bezeichnungen aus Abbildungen werden im Text kursiv und mit Klammern dargestellt Ausgef hrte Programmfunktionen und eingegebene Werte werden fett dargestellt Seite 3 Graphik Programmierung Steffen Werner 1 3D Studio MAX 1 1 Grundlagen der NURMS 3D Studio MAX bietet f r die Organische Modellierung drei verschiedene M glichkeiten Zum einen sind dies Patches zum anderen NURBS und schlie lich NURMS die f r diese Ausarbeitung verwendet werden Patches und NURBS sind mathematische Oberfl
29. n nicht genau zusammenpassen Im aktivierten Meta NURBS Modus kann man sich jetzt ein gutes Bild vom Kopf verschaffen Kopfh lfte im Polygon Modus Kompletter Kopf im Meta NURBS Modus F r die Modellierung des Unterkiefers stehen bisher nicht gen gend Polygone zur Verf gung Deshalb werden mit dem Knife Tool die Polygone an der Hals vorderseite zerschnitten Bei der Anwendung von Knife muss man darauf achten dass im Viewport das Polygon selektiert ist das geschnitten werden soll W hrend des Schneidens muss man solange die Zielposition variieren bis im Viewport zwei Polygone angezeigt werden Die an den Schnitten beteiligten Punkte m ssen schlie lich noch per Weld zu je einem Punkt verschmolzen werden Die so erstellten Punkte werden als Unterkieferansatz nach oben verschoben wobei die dar ber liegende Punktreihe aus dem Hals heraus nach oben gezogen wird Zerschneiden der Halspolygone Modellierung des Mundes Seite 31 Graphik Programmierung Steffen Werner Beim Betrachten des ganzen Modells aus verschiedenen Perspektiven f llt auf dass im Bereich der Nase in der Mitte des Kopfes eine Kante entstanden ist Diese wird durch Verschieben der betroffenen Punkte entfernt Die Anzeige des Persektive Viewports war die ganze Zeit auf Wireframe Shade eingestellt Dies erm glichte die Anzeige der gegl tteten Oberfl che als auch die Anzeige des Wireframe Modells Um nun eventuell auftretende Shading Fehler zu entdecken stellt
30. nobjektes in LightWave3D Seite 34 Graphik Programmierung Steffen Werner Nach einer groben Materialvergabe f r die Ohren die Augen und die Nasenl cher wird der fertige Kopf in den Layouter geladen Nun muss nur noch die Kamera positioniert werden und die Einstellungen f r das Licht und die Kamera berpr ft werden Nach dem Rendervorgang erh lt man das endg ltige Bild des mit Meta NURBS gefertigten 3D Kopfes Nachdem die grobe Form des Kopfes recht schnell erstellt war nahm das Hinzuf gen verschiedener Details sehr viel Zeit in Anspruch Aus diesem Grunde wurde auf das Einf gen des Kopfes in eine komplette Szene verzichtet Finales Rendering des Comickopfes Seite 35 Graphik Programmierung Steffen Werner 3 Vergleich der beiden 3D Software Programme 31 Die Modellierung Nachdem nun beide 3D Programme vorgestellt wurden und jeweils ein 3D Objekt in Form eines Fantasie Kopfes erstellt wurde soll nun ein Vergleich gezogen werden der zun chst die Modellierungsm glichkeiten in Betracht zieht Da dieser Vergleich auf den pers nlichen Erfahrungen des Autors basiert stellen die folgenden Lob und Kritikpunkte eine subjektive Sicht des behandelten Themas dar 3D Studio MAX besitzt durch den objektorientierten Ansatz den gro en Vorteil dass alle nderungen am Objekt die per Modifier durchgef hrt wurden jederzeit wieder zugreifbar sind So kann man auch noch im Nachhinein Werte ndern oder auch ganze Modifier ent
31. oder NURBS Objekte konvertieren wobei alle bisher benutzten Modifier dauerhaft und unver nderbar auf das Objekt angewandt werden Mit dem ShowEndResult Button a4 kann man das Ergebnis von Modifiern die im Stack weiter oben stehen auch im gerade gew hlten Modifier sichtbar machen Dies macht vor allem beim MeshSmooth Modifier Sinn da man zwar am kantigen Polygonobjekt arbeitet aber dennoch das abgerundete Endobjekt im Viewport sieht ber den Sub Object Mode a5 lassen sich die verschiedenen Bestandteile des Objektes wie Vertex oder Face getrennt manipulieren Seite 6 Graphik Programmierung Steffen Werner N Hed mrk Bay Blaraha Arad a r m Pikire Pima Pak Hora Them Tri ul TELE pa ia g TA jr I i 5 j 3D Studio MAX Oberfl che mit Anzeige der vorhandenen Modifier Der Sub Object Mode eines EditableMesh stellt die wichtigsten Funktionen zur Objektmanipulation auf Polygonbasis zur Verf gung Mit der Auswahl der einzelnen Sub Modes ver ndert sich das Panel in der Art dass sich die verf gbaren Funktionen auf die jeweils selektierte Unterart auswirken Die verschiedenen Kategorien lassen sich einzeln auf und zuklappen und sind bei berl nge mit der Maus scrollbar Seite 7 BI EE Graphik Programmierung Steffen Werner Es gibt f nf verschieden Einstellungen f r den Sub Object Mode Im Vertex Mode b1 werden die Punkte eines Objektes manipuliert Hierzu geh rt das Verschieben und das Sk
32. rner 3 2 Das fertige Polygon Objekt Nach der Betrachtung des Modellierungsvorgangs sollen nun die beiden endg ltigen Polygonobjekte einander gegen ber gestellt werden Wie im vorherigen Kapitel schon erw hnt ist hierbei das LightWave3D Modell durch ungeschickten Einsatz der Modellierungswerkzeuge viel zu hoch aufgel st Als Basis f r den Vergleich sollen zwei Screenshots der Seitenansicht des jeweiligen Kopfes dienen Der auf den ersten Blick sofort erkennbare Unterschied der Objektdichte soll nicht n her ber cksichtigt werden da dies durch angebrachteren Einsatz der Modellierungsfunktionen von LightWave3D bereinigt werden k nnte Dennoch stellt sich bei dem LightWave3D Objekt heraus dass die Zunahme der Polygondichte im Nackenbereich nicht gerechtfertig ist An dieser Stelle befindet sich kein zus tzlich modelliertes Detail so dass die Aufl sung wie im restlichen Modell ausreichend sein sollte Insgesamt scheint LightWave3D mehr Polygone zu ben tigen um eine hnlich glatte Oberfl che wie 3D Studio MAX zu erstellen Zus tzlich sind teilweise Punkte die sich am bergang von dichtem zum normalen Modell befinden auch in der geshadeten Ansicht des Modells sichtbar wie am Halsansatz oder im Mundbereich Solche Grenzpunkte gibt es auch im 3D Studio MAX Modell allerdings zeigen sich diese nur in der Wireframe Darstellung fertiges Objekt in 3D Studio MAX fertiges Objekt in LightWave3D Seite 41 Graphik Programmierung Stef
33. s und zieht sie mittels Smooth Shift nach unten Da es ausreichend ist eine Seite des Kopfes zu modellieren werden im Top Viewport alle Punkte die oberhalb der X Achse liegen selektiert und gel scht Das Ohr wird aus einem Polygon an der hinteren Kopfoberseite durch die Bevel Funktion erstellt Diese wird dreimal angewendet wobei zuerst der Querschnitt vergr ert wird und am oberen Ende verengt wird Die eine Kopfh lfte mit extrudiertem Ohr Seite 28 Graphik Programmierung Steffen Werner Da die Ohren als Schlappohren an der Seite des Kopfes herunterh ngen sollen werden nun der Reihe nach die Punktepaare der einzelnen Ohrenebenen selektiert und mittels Rotate und Move in die gew nschte Form gebracht Durch diese Transformationen treten berschneidungen der einzelnen Polygone auf die durch Verschieben der entsprechenden Punkte aufgel st werden Grobe Verformung des Ohres Bei der weiteren Bearbeitung ist es am besten st ndig mit der Tab Taste in den Meta NURBS Modus zu wechseln und wieder zur ck um sich ein Bild vom Objekt zu machen Wie man erkennen kann wirkt das Polygonobjekt defekt da man einige Polygone durch berschneidungen von Punkten nicht mehr sehen kann Dass dies nicht weiter schlimm ist zeigt das Bild daneben in dem einfach der Meta NURBS Modus aktiviert wurde Um die Ohrform zu verbessern verschiebt man bei aktivierten Meta NURBS die Punkte des Kontrollgitters Durch die sofortige Anzeige des Meta NUR
34. t aus dem Polygonobjekt automatisch die Oberfl che wobei die berechneten Splines durch Polygone interpoliert werden Die Genauigkeit der Interpolation l sst sich durch Ver ndern der Iterationen variieren Die Standardeinstellung sind f r meisten F lle schon optimiert wobei man eventuell die Iterationen erh hen muss um ein runderes aber auch feineres Objekt zu erhalten Iterationen Werte ber drei machen in der Regel keinen Sinn da das Objekt dann f r den Rechner nicht mehr in Echtzeit handhabbar ist Allerdings lassen sich f r den Viewport und f r das Rendering des Objektes verschieden Werte w hlen c6 So kann man an einem groben Objekt arbeiten das beim Rendern entsprechend der Einstellung h her aufgel st wird Ein fertiges Objekt sollte vor der Texturierung oder vor der Animation ber EditStack immer in ein Mesh Objekt konvertiert werden um alle Modifier dauerhaft auf das Objekt anzuwenden und so Speicherplatz zu sparen Seite 9 Graphik Programmierung Steffen Werner e4 e5 ch u cr Seal KB C se 1 HUR sc Ten It Panama a Dase oO Es Harhimih Typa ar ci M Kaas Fast C c9 FE Bade Tach Heh a te pion a Srmoctang mama F am ooo Iren L u Die verschiedenen Einstellungen des MeshSmooth Modifier Der MeshSmooth Modifier bietet eine Reihe von Einstellm glichkeiten die man aber nur im Ausnahmefall ver ndern muss Als Typ c1 ist f r den MeshSmooth NURMS voreingestellt Die beiden and
35. tere Modellierung des Kopfes erledigt man am besten im Perspective Viewport da man dort die gemachten nderungen direkt im Dreidimensionalen sehen kann Um das Selektieren des einzelnen Punkte zu erleichtern sollte man IgnoreBackfacing selektieren da so Punkte im Hintergrund nicht mitselektiert werden ber die drei Achsen die um den aktuell selektierten Punkt erscheinen kann man die Bewegung jeweils auf eine der drei Achsen beschr nken Durch wiederholtes Verschieben einzelner Punkte erreicht man schlie lich ein Modell das in allen drei Viewports die Umrisse eines Kopfes angenommen hat Seite 12 Graphik Programmierung Steffen Werner Grobes Kopfmodell F r die Erstellung des Halses l scht man alle Polygone die im Moment den Kopf nach unten hin abschlie en Im Sub Object Edge Mode werden nun alle Kanten des Halses selektiert und bei gedr ckter Shift Taste im Left Viewport nach unten verschoben Dadurch werden die Kanten zu Polygonen extrudiert die so den Hals bilden Nun sieht das Modell einem Reptilienkopf schon recht hnlich Nach Verlassen des Sub Object Mode w hlt man ber More den MeshSmooth Modifier aus Als Typ muss NURMS gew hlt sein wobei der Modifier auf Polygonbasis angewendet wird und das ganze Objekt betreffen soll Das Modell hat jetzt sowohl die gew nschte Form als auch die Rundungen eines organischen Objektes Seite 13 Graphik Programmierung Steffen Werner Prnpesitse Kopfmodell nach An
36. wendung des MeshSmooth Modifiers Zur Modellierung des Unterkiefers braucht man ein paar mehr Polygone im Kieferbereich Um das Modell weiter zu editieren w hlt man im ModifierStack EditableMesh aus womit wieder das kantige Ausgangsmodell angezeigt wird Im Sub Object Face Mode wird Cut ausgew hlt und die Polygone die im Moment den Unterkiefer bilden werden zerschnitten Der Schnitt l uft von der Wange wo das Kiefergelenk sitzt nach vorne und unter dem Kinn durch Jetzt kann das Kiefergelenk an der Wange durch herausziehen der Punkte sichtbar gemacht werden Wenn man beim Schneiden einen bereits bestehenden Punkt trifft muss man sich vergewissern dass an der Stelle nur ein Punkt ist Sollte das nicht der Fall sein werden die Punkte selektiert und mittels Weld zusammengef gt Die Rachen ffnung wird ebenfalls mit dem Cut Tool erstellt Der Schnitt verl uft von der Mitte des Kiefers bis zum Rachenwinkel und wieder zur ck zur Mitte Die in der Mitte entstehenden Polygone werden gel scht und schon ist der Rachen ge ffnet Um den spitzen Winkel am Rachenwinkel zu entsch rfen werden dort zwei weitere Schnitte gemacht Nun wird der Unterkiefer durch Verschieben der Punkte nach innen etwas verkleinert und der Sub Object Edge Mode gew hlt Nach Selektieren aller Kanten des Rachens werden die Edges bei gedr ckter Shift Taste nach innen geschoben wodurch die Lippen entstehen Seite 14 Graphik Programmierung Steffen Werner Schnitte f r

Arbeiten mit MetaNurbs anhand eines Comic

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