Porsche — Underwater road
3d award

Моделирование кистей рук для анимации Часть 2

 diablo_ 388.03587.2 4 мая 2006 в 00:00

С помощью неоднородных рациональных В-сплайнов можно конструировать весьма реалистичные образцы кистей рук, хотя для этого требуются более сложные методы, чем при полигональном моделировании. Построение областей, где, пальцы стыкуются с ладонью, - довольно сложный процесс, так как NURBS-поверхности являются регулярными. По этой же причине ими труднее управлять во время анимации.

В данном упражнении пальцы к ладони прикрепляются с помощью NURBS-сопряжений. Большой палец и запястье можно пристыковать этим же способом, но при правильном конструировании сопряжение не потребуется. Большой палец имеет самый широкий диапазон движений, поэтому, чтобы не возникали чрезмерные растяжения и дефекты, постарайтесь не пользоваться инструментом Blend в данной области.

Выбор способа конструирования модели при помощи NURBS зависит от требуемого уровня детализации, диапазона движений пальцев и внешности героя. В следующих разделах описаны два основных метода, которые подойдут для любого случая.

Конструирование модели кисти руки с бесшовным запястьем

Построим модель с бесшовной стыковкой большого пальца. Запястье при этом должно допускать бесшовную стыковку с предплечьем. Такая конструкция позволит сократить количество сопряжений между поверхностями до четырех, благодаря чему будет легче накладывать текстуру на модель и проще ее деформировать.

Упражнение 3. Конструирование кисти руки с бесшовным запястьем

1. Начните с моделирования пальца. Его основой является кривая, загнутая крючком с одной стороны.

2. Сформируйте поверхность, повернув кривую вокруг оси на 360°. Возникнет объект, похожий на сосиску и открытый с одной стороны.

3. Переместите вершины полученного объекта, чтобы по форме он стал похож на палец руки.

4. Создайте три копии готовой модели пальца. Обычно пальцы отличаются по размеру, поэтому внесите в конструкции соответствующие изменения.

5. Создайте еще одну копию исходного объекта. Поверните ее на 45° и расположите примерно в том месте, где находится большой палец.

6. Теперь необходимо построить поверхность кисти. Выделите вершины в основании большого пальца. Поверните их на 45° и выполните масштабирование данной области, чтобы ее расположение и размер соответствовали толщине и расположению запястья.

7.Сформируйте остальную часть ладони из основания большого пальца. Для большей реалистичности придется добавить несколько рядов вершин. Новые детали вводите постепенно, чтобы не возникали морщины.

8. Сформировав ладонь, присоедините к ней пальцы. Выделите кривую в основании первого пальца и увеличьте ее масштаб примерно на 10%. Спроецируйте кривую на модель ладони.

9. Выполните аналогичную операцию в отношении остальных пальцев. При пересечении проекций кривых передвиньте палец и повторите действия.

10. Воспользуйтесь операцией Trim для удаления областей поверхности, ограниченных проекциями кривых.

11. Постройте сопряжения между основаниями пальцев и краями вырезов. Модель кисти руки готова.

12. Поскольку основание кисти открыто, его можно продлить и создать руку. И наоборот, имея готовую модель руки, можно сконструировать из нее ладонь и большой палец.

Конструирование модели кисти руки с сопряжением в запястье

Следующая модель очень похожа на предыдущую, но имеет небольшие отличия в топологии. Сплайны каркаса ладони располагаются параллельно пальцам, что облегчает конструирование костяшек пальцев и сухожилий. Но у этой модели есть и недостаток - для нее требуется пятое сопряжение поверхностей в области запястья.

Упражнение 4. Конструирование модели кисти руки с сопряжением в запястье

1. Все пальцы, в том числе большой, конструируются также, как и в предыдущем упражнении.

2. Закройте отверстие на конце модели большого пальца, стянув последний ряд вершин в точку. Теперь этот объект имеет форму сосиски.

3. Передвиньте и поверните вершины, находящиеся в основании большого пальца, чтобы они расположились за мизинцем под углом 45°.

4. Дополните каркас модели большого пальца. Вы должны добавить как минимум два ряда вершин, соответствующих каждому пальцу.

5. Выделите вершины вдоль стороны большого пальца, обращенной к остальным пальцам, и выдвиньте их вперед, чтобы сформировать часть ладони, прилегающую к пальцам.

6. Выделите вершины вдоль заднего края ладони и передвиньте их в направлении запястья. Ладонь построена. Если хотите, придайте ей более реалистичные очертания, добавив новые детали к каркасу. Поскольку сплайны каркаса ладони располагаются параллельно пальцам, будет несложно сконструировать костяшки пальцев и сухожилия.

7. Придав ладони желаемую форму, присоедините к ней пальцы, как в предыдущем упражнении. Прежде всего спроецируйте кривые, расположенные в основании пальцев, на ладонь.

8. При помощи операции Trim удалите области поверхности, ограниченные проекциями кривых.

9. Постройте сопряжения между основаниями пальцев и краями вырезов. Модель кисти руки готова.

10. Поскольку сплайны каркаса ладони расположены параллельно пальцам, ладонь и предплечье не могут быть частями одной и той же поверхности. Чтобы присоединить кисть к предплечью, вырежьте отверстие в основании кисти и постройте пятое сопряжение так же, как это делалось для пальцев.

Модель из объектов Metaballs

Использование объектов Metaballs - еще один несложный способ конструирования кисти руки со сглаженной поверхностью, который дает похожую на сегментированную модель. В следующем упражнении используются такие Metaballs-примитивы, как эллипсоиды. Однако они есть не во всех графических пакетах. Если ваше программное обеспечение поддерживает только сферы, постройте эллипсоид из нескольких сфер. Предлагаемая модель кисти руки очень проста; для усложненной конструкции потребуется больше элементарных компонентов. Недостаток данного метода заключается в том, что из эллипсоидов трудно создать такие реалистичные детали, как костяшки пальцев и сухожилия.

Упражнение 5. Конструирование модели кисти руки округлой формы при помощи объектов Metaballs

1. Начните с элементарного эллипсоида. Он соответствует фаланге пальца.

2. Создайте две копии исходного эллипсоида и придвиньте их друг к другу, чтобы получилась модель пальца.

3. Дублируйте полученную модель и создайте остальные пальцы. Большой палец составьте из двух фаланг. Расположите пальцы соответствующим образом.

4. Создайте объект, соответствующий ладони. В данном случае используется один сплющенный эллипсоид, но можно задействовать и большее количество фигур, чтобы построить ладонь усложненной конструкции.

5. Разместив соответствующим образом примитивы, соедините их в единую модель. Желательно, чтобы пальцы слегка перекрывались, тогда между ними образуется поверхность, имитирующая соединительную ткань.

6. Чтобы не возникли нежелательные соединения объектов, создайте для каждого пальца свою группу, которая наряду с объектами, формирующими ладонь, будет включать в себя только те фаланги, из которых состоит один палец.

7. В результате анимации объектов Metaballs кисть руки движется, причем места соединений не заметны.

Эта простейшая модель кисти руки демонстрирует еще один метод конструирования. Как и в предыдущих случаях, ее следует рассматривать как базовую для создания более сложных или стилизованных моделей. Независимо от формы или внешнего вида кисти в основе ее конструирования лежат все те же приемы.

Создание реалистичной модели кисти

Как видите, сконструировать кисть руки довольно сложно. В предыдущих упражнениях были рассмотрены простейшие варианты, которые подойдут не для всех персонажей. Если вы создаете правдоподобную модель, следует больше внимания уделить деталям. Реалистичная кисть руки должна иметь ногти, растягивающуюся и сжимающуюся кожу; при сгибании пальцев должны быть заметны костяшки пальцев и сухожилия .

Удобнее всего создать реалистичную модель кисти руки из многоугольников или патчей. Поскольку сегментированная модель по определению не может иметь эластичной кожи, она никогда не будет выглядеть, как рука живого существа. Модели, созданные из объектов Metaballs, теоретически можно сделать реалистичными, но последовательность необходимых операций во многом зависит от особенностей используемого программного обеспечения. Следовательно, обсуждение этого вопроса выходит за рамки данной книги.

Ногти

Ногти можно создать двумя способами. Допускается формировать их как часть пальца, особенно если они короткие. Если руки не показываются крупным планом, достаточно создать небольшое углубление на месте ногтевой лунки и подобрать качественную текстуру.

Когти также могут быть составной частью пальца. Поскольку они обычно имеют цилиндрическую или коническую форму, их можно рассматривать как продолжение цилиндрического пальца (рис. 4.9).

Можно создать ногти как отдельные объекты и состыковать их с кончиками пальцев, что будет выглядеть более реалистично. Так следует поступать при моделировании длинных ногтей; особенно удачен этот способ, когда герой выставляет их напоказ.

Костяшки пальцев

Костяшки пальцев наряду с ногтями являются характерной деталью кисти руки. Они выступают при сгибании пальцев, что делает модель более достоверной и совершенной. Сконструировать их несложно, однако для этого необходим качественный инструмент деформирования.

Чтобы создать костяшки, добавьте несколько деталей каркаса в соответствующую область модели. При использовании многоугольников постройте дополнительные грани на тыльной стороне руки в основании каждого пальца (кроме большого) - см. рис. 4.10. Если вы работаете с NURBS-моделью, задействуйте конструкцию с сопряжением в области запястья, в которой сплайны располагаются вдоль ладони, поскольку в этом случае будет легче добавить требуемые детали.


Рис. 4.9. Кисть с когтями


Рис. 4.10. Полигональная модель кисти руки

Сухожилия

Сухожилия идут от косточек к запястью. Их можно сконструировать теми же способами, что и костяшки. Добавьте дополнительные элементы к каркасу на тыльной стороне руки для имитации самих сухожилий (рис. 4.11). Кроме того, сместите вверх вершины дополнительных сплайнов, чтобы кожа в этих местах казалась приподнятой (рис. 4.12). При необходимости количество дополнительных сплайнов можно увеличить. Полигональная модель уже имеет ребра, расположенные вдоль ладони от костяшек к запястью. На их основе можно создать дополнительные грани, имитирующие сухожилия. Если вы решили использовать NURBS, выберите конструкцию с сопряжением в области запястья, в которой сплайны располагаются вдоль ладони, - это упростит добавление необходимых деталей.


Рис. 4.11. Моделирование сухожилий


Рис. 4.12. Выпуклости, имитирующие сухожилия

Складки кожи

Как известно, кисть руки покрыта множеством складок и линий, причем не только на ладони, но и поверх костяшек, у запястья и в других местах. При конструировании каркасов не забывайте об этом.

Например, если ребро каркаса направлено вдоль складки на коже, при движении будет возникать правдоподобная морщинка. Поэтому, если подходящего элемента каркаса нет, его следует добавить.

Другой способ заключается в .использовании карт неровностей или смещения, подвергаемых анимации в процессе движения кисти руки. Если необходимо точно воссоздать геометрический рисунок кожи, лучше остановиться на полигональной модели, поскольку конструкция ее поверхности позволяет более эффективно формировать складки и линии.

Кожа между пальцами

Последняя деталь, которую осталось рассмотреть, - соединительная ткань между пальцами. Особенно заметна та, что находится между большим и указательным пальцами. При использовании полигональной модели эту деталь несложно сформировать за счет построения дополнительных ребер.

Самым заметным является участок ткани между большим и указательным пальцами; другие же не так сильно бросаются в глаза. Обычно в NURBS-мо-дели области, где находятся участки соединительной ткани, образованы с помощью сопряжений, к которым нельзя добавлять новые элементы. Но NURBS-модели, рассматриваемые в данной главе, не имеют сопряжений между большим и указательным пальцами, поэтому позволяют сформировать соответствующую область.

Для большинства персонажей эта деталь несущественна, но иногда, особенно при моделировании немолодых людей, следует ее воспроизводить. Если перепонки и должны быть заметны (например, у модели утки или существа из «Black Lagoon»), их можно сконструировать в виде отдельных поверхностей.

Заключение

Как видите, есть много способов создать модель кисти руки для последующей анимации. Не забывайте о том, что можно комбинировать объекты различных геометрических типов. Иногда для персонажа, модель которого построена на основе NURBS, идеально подходит рука из объектов Metaballs. Конструируя своих героев, всегда помните о наличии нескольких вариантов.

Комментарии отсутствуют, Ваш будет первым!:)
Что бы оставить комментарий вам необходимо войти или зарегистрироваться!

Советуем почитать

Делаем лампочку

А этот урок, как дополнение к предыдущему. В нём вы узнаете, как смоделировать, наложить текстуры, поставить свет и отрендерить лампочки. Даже при условии того, что урок, насыщен действиями, он очень

Комментарии 28 Рейтинг 4 Просмотры 97 812 Автор: seaman 13 февраля 2007 в 00:00

Быстрое создание травы

Быстрый и простой способ создания травы.

Комментарии 11 Рейтинг 2 Просмотры 40 880 Автор: diablo_ 19 января 2006 в 00:00

Моделирование кулона

Очень простой урок, по созданию красивого кулона. В уроке вы смоделируете, не только кулон, но и цепочку, а так же поставите свет и настроите сцену.

Комментарии 9 Рейтинг 1 Просмотры 43 043 Автор: diablo_ 2 октября 2006 в 00:00

Создание интерьера сплайнами

Этот урок по архитектурной визуализации рассчитан на новичков, и показывает некоторые приемы по работе с чертежами из AutoCAD. А также немного затрагивает тему по созданию и настройке освещения интерьера.

Комментарии 19 Рейтинг 4 Просмотры 19 510 Автор: venik 25 августа 2013 в 14:58

Создание занавесок

Подробный урок по созданию занавесок для окон.

Комментарии 18 Рейтинг 1 Просмотры 86 794 Автор: diablo_ 19 января 2006 в 00:00

3D моделиприслатьещё

Форумещё

Блогиещё

Популярные урокиещё

Реклама

3dmir.ru - Вся компьютерная графика
      www.megastock.ru