2. Modellierung
Die folgende Übung dient dazu, um die wesentlichen Schritte bei der Modellierung
kennenzulernen.
Als Beispiel dient zunächst die Visualisierung eines antiken Heiligtums.
Zum Vertiefen der Modellier-Techniken dient das Kapitel 3.
2.1. Lernziel
- Kennenlernen der grundsätzlichen Arbeitsweise mit einem 3D-Editor
- Planung mit Hinblick auf Team-Arbeit
- Modellierung (Tätigkeiten des „Modellierers“)
- mit 3D-Primitiven
- über zusammengesetzte Objekte
- mit boolschen Operationen
- prozedurale Modellierung
- Texturierung (Tätigkeiten des „Texturierers“)
- Inszenierung (Tätigkeiten des „Regisseurs“)
- Grundsätzliches zur Ausleuchtung
- Setzen der Kamera
- Animation (Tätigkeiten des „Animators“)
- Keyframe-Animation für Transformationen
- Pfad-Animation
- Partikel-Animation
2.2. Vorüberlegung
2.2.1. Erstellen der Textur-Koordinaten
Gemäß der Richtlinien (siehe Abschnitt 1.6.2)
- Modellierer übernimmt auch Vergabe der Textur-Koordinaten
- Prinzip der Vorschau-Texturen
2.2.2. Arbeits-Verzeichnis
- Erstellen eines Arbeits-Ordners gemäß Kennung (siehe Abschnitt 1.3.2)
- Unter-Ordner scenes für Modelle
- Unter-Ordner matlibs für eigene Material-Bibliothek
- Unter-Ornder maps für eigene Texturen – Vorschau-Texturen werden in dieses
Verzeichnis kopiert
2.2.3. Regelmäßiges Sichern der Arbeit
- MAX ist komplexes Programm, Abstürze können passieren
- regelmäßig sichern
- Achtung: Sichern löscht den Undo-Stapel
- MAX verfügt über Auto-Backup-Funktion
- Auto-Backups sind unter <MAX-Verzeichnis>\autoback – bei Bedarf einfach dort
Backup-Datei herauskopieren und umbenennen
- Einstellungen dafür über Menü Customize unter Preference Settings,
Karteikartenreiter Files in der Sektion Auto Backup
2.3. Tipps und erste Fingerübungen
2.3.1. Allgemeine Tipps
- falls MAX nicht so zu reagieren scheint, wie es soll: Esc hilft,
- Anonsten schauen, dass man keine Unterauswahl in einem Modifier aktiv hat,
- Tastatur-Eingaben immer mit Return abschließen.
- Für alle Transformationen gilt: Am besten am Anfang immer mit Weltkoordinaten
arbeiten – die Koordinatensysteme können über die Auswahlliste „Reference
Coordinate System“ eingestellt werden (siehe Abbildung 2.1).
- Objekte am besten immer mit dem Alignment-Werkzeug ausrichten.
2.3.2. Modellieren mit 3D-Primitiven
Beim Modelliern mit 3D-Primitiven ist ausschlaggebend, auf welche Art und Weise das
Objekt erzeugt wurde und wie das lokale Koordinatensystem (repräsentiert durch den
Gizmo) angeordnet ist. Es empfiehkt sich, zu Anfang alle Objekte immer in der „Top
View“ zu erzeugen (siehe Abbildung 2.2. Hierbei immer nach dem folgenden Schema
vorgehen:
- Nach dem ersten Click für den Querschnitt des neuen Objekts Länge und Breite
festlegen.
- Mit dem zweiten Click die Höhe des Objekts.
2.3.3. Achsen-Restriktionen
Kurze Übung zur Arbeit mit den Achsen-Constraints
- 3D-Pritiv „Box“ erstellen
- nach Vorschrift benennen
- Werkzeug „Restrict to X“ auswählen (siehe Abbildung 2.3)
- Werkzeug „Select and Move“ auswählen
- beispielhaft in Ansicht „Top“ bewegen
2.3.4. Ausgewählte Tastatur-Kürzel
- Alt + a „Align“-Werkzeug
- Alt + w Umschalten zwischen Ein- und Mehr-Ansichten-Modus
- a Winkelsprung
- b Ansicht „Bottom“
- f Ansicht „Front“
- g Gitteranzeig
- h Dialog „Hide by Name“
- h Objekt-Liste
- l Ansicht „Left“
- m Material-Editor
- n Modus „Auto Key“ zur Animations-Aufzeichnung
- r Ansicht „Right“
- s Gittersprung
- t Ansicht „Top“
- u Ansicht „Isometric View“
2.4. Modellierung eines Tempels
2.4.1. Übungsziel
Kennenlernen und Vertiefen der folgenden Sachverhalte:
- Erzeugung und Modifizieren von (erweiterten) 3D-Primitiven
- Positionierung,
- Erzeugen zusammengesetzter Objekte (Rotationskörper und Extrusionsobjekte),
- Array-Funktion
2.4.2. Komposition von 3D-Primitiven: Die Stufen
Der Tempel steht auf Stufen und besteht aus langen seitlichen Säulenreihen, die ein
Giebeldach tragen (siehe Abbildung 2.4):
Die Stufen werden aus ChamferBox Objekten zusammengesetzt. Vorschlag für die Maße:
4000 × 2000 × 25 cm für die oberste Stufe, alle anderen Stufen jeweils 40 cm an jeder Seite
breiter. Für die Stufen ein Material „Stein“ auf Basis der Textur _dummy_1to1.png
definieren.
2.4.3. Rotationskörper: Die Säulen
Die erste Säule wird als Rotationskörper zunächst wie folgt erstellt:
- In der Front-Ansicht: Als Querschnitt als 2D-Form mittels Werkzeug Line wird
der halbe Querschnitt einer Säule modelliert. Höhe: 5 m.
- Überlegung: Der Rotationskörper wird stets so aufgespannt, dass die Mittelachse des
Körpers durch den Object Pivot der 2D-Form gelegt wird; der Vertex mit der kleinsten
X-Koordinate legt den äußeren Radius fest (alles auf die Frontansicht bezogen). Also:
Den Object Pivot vom linken Rand der 2D-Form um 60 cm auf der X-Achse verschieben.
Dazu:
- Die 2D-Form selektieren.
- In der Sektion Hierarchy unter Pivot für die Wirkung der Transformation
Affect Pivot Only auswählen.
- Das Select and Move Werkzeug auswählen.
- Mit der rechten Maustaste auf das Werkzeug clicken und so den
Verschieben-Dialog öffnen.
- Bei „Offset Screen“ für „X“ 60 cm eingeben.
- Affect Pivot Only wieder deselektieren.
- Anschließend den Modifier Lathe anwenden – der Rotationskörper wird erstellt. Die
Option Flip Normals wie erfordelich einstellen – auf jeden Fall deren Wirkung
studieren.
- Die Texturkoordinaten korrigieren (zylindrische Projektion, Höhe des Gizmos
100 cm).
2.4.4. Mehrfacherduplizierung: Klonen der Säulen
Die Säulen klonen: Zum Klonen wird das Werkzeug „Array“ (auswählen im Menü über Tools,
Array...) benutzt. Hier erscheint ein Dialog, in dem eingestellt wird, wieviele Objekte über
welche Achse aller wieviel Einheiten erzeugt werden können:
- Bei „Incremental“ den Abstand zwischen den zu erzeugenden Klonen entlang der
entsprechenden Achse einstellen (im untenstehenden Beispiel die y-Achse). Der
Abstand Beträgt 400cm.
- Bei „Count“ unter 1D die Anzahl der zu erzeugenden Objekte einstellen (das
Mutterobjekt zählt mit): 10.
- Für „Type of Object“ wird Instance gewählt.
- 10 Säulen werden erzeugt.
- Die Säulen für die andere Seite analog erzeugen.
2.4.5. Extrusion: Zierrahmen am Dach
Unter dem Dach befindet sich ein Zierrahmen (siehe Abbildung 2.5). Dieser Zierrahmen wird
als ein aus
- einer 2D-Form und
- einer Pfadbeschreibung
zusammengestztes Objekt erzeugt.
Zu beachten ist hierbei, dass der Objekt-Pivot-Punkt definiert, an welcher Stelle der Pfad
durch die 2D-Form gelegt wird, um das resultierende 3D-Objekt „aufzuziehen“.
Für die Erstellung des Zierrahmens wird zunächst die 2D-Form mit dem 2D-Werkzeug „Line“
in der Front-Ansicht erzeugt (ungefähr wie in Abbildung 2.6).
Das Objekt-Pivot wird unten rechts positioniert:
- Dazu wird in der Gruppe „Hierarchy“ der Punkt Affect Pivot Only aktiviert.
- Mittels Align-Werkzeug wird der Pivot in Weltkoordinaten wie folgt an der
erzeugten Form ausgerichtet:
- für x Maximum,
- für z Minimum.
- Affect Pivot Only deaktivieren.
Der Pfad wird mit dem 2D-Werkzeug „Rectangle“ in der Draufsicht erzeugt und hat die
Abmaße Length = 4000 cm, Width = 2000 cm.
Zur Extrusion:
- Den Pfad selektieren.
- Über Create, Geometry, Compound Objects das Werkzeug Loft aktivieren.
- Sicherstellen, dass als „Creation Method“ der Punkt „Instance“ ausgewählt ist.
- Über Get Shape aus der Objektliste den Shape auswählen und somit das
Loft-Objekt erzeugen.
Es kann u. U. vorkommen, das 3D-Studio den Pfad spiegelverkehrt ausrichtet. Dazu
- das erzeugte Objekt löschen,
- den Vorgang Get Shape bei gedrückter Ctrl-Taste wiederholen.
- Gegebenenfalls den Parameter Flip Normals anpassen.
2.4.6. Extrusion des Dachs
- Das Dach kann auf vielerlei Art und Weisen erstellt werden. Zum Kennenlerenen der
verschiednen Werkzeuge wird folgender Weg vorgeschlagen:
- Die oberste Stufe kopieren und mit dem Alignment-Werkzeug an den Säulen
ausrichten. Das Objekt neu benennen.
- Das neue Objekt kopieren. Den Wert für Width Segs auf „2“ stellen.
- Den Edit Mesh Modifier anwenden. Im Modifier als Selection Vertex
auswählen. In der Front-Ansicht die mittleren Vertices selektieren und mit
dem Select and Move Werkzeug 100 cm nach oben bewegen.
- Für den Außen-Giebel zunächst eine 2D-Form (Werkzeug Line) erstellen.
- Für den Innen-Giebel auch eine 2D-Form (Werkzeug Line) erstellen.
- Beide Linien als Kopie klonen. Im Line Modifier einer Linie unter „Geometry“
mittels Attach beide Linien zu einer Geometrie verbinden.
- Auf die resultierende Geometrie den Modifier
Extrude anwenden und schließlich das UVW-Mapping richtig einstellen (UVW
Map Modifier anwenden).
- Den Innengiebel erzeugen, indem einfach auf die Linie, die den Bereich des
Innengiebels darstellt, ein UVW Map Modifier angewendet wird.