Моделирование сложных архитектурных форм дизайна среды в готическом стиле

Процесс расчета реалистичных изображений называют рендерингом (визуализацией). Большинство современных программ рендеринга основаны на методе обратной трассировки лучей (Backway Ray Tracing). Применение сложных математических моделей позволяет имитировать такие физические эффекты, как взрывы, дождь, огонь, дым, туман. По завершении рендеринга компьютерную трехмерную анимацию используют либо как самостоятельный продукт, либо в качестве отдельных частей или кадров готового продукта.

2.3 Техника сплайнового моделирования

Один из эффективных способов создания трехмерных моделей -- использование техники сплайнового моделирования. В конечном итоге создание модели при помощи сплайнов (трехмерных кривых) сводится к построению сплайнового каркаса, на основе которого создается огибающая трехмерная геометрическая поверхность.

Сплайновые примитивы.

Сплайновые примитивы представляют собой такой же рабочий материал, как и простейшие трехмерные объекты, создаваемые в 3ds Max. Сплайновый инструментарий программы включает в себя следующие фигуры:

* Line (Линия);

* Circle (Окружность);

* Arc (Дуга);

* NGon (Многоугольник);

* Text (Онлайновый текст);

* Section (Сечение);

* Rectangle (Прямоугольник);

* Ellipse (Эллипс);

* Donut (Кольцо);

* Star (Многоугольник и нндс звезды);

* Helix (Спираль).

Пользователям 3ds Max доступны также дополнительные сплайновые объекты, которые отличаются сложной формой и гибкими настройками. Благодаря этому, изменяя значения параметров, можно получать объекты самой разнообразной формы. Объекты такой формы часто используются в архитектуре.

* WRectangle (Прямоугольник за стеной) - позволяет создавать закрытые сплайны, состоящие из двух концентрических прямоугольников.

* Channel (С-образный) -- позволяет создавать закрытые сплайны в форме буквы С, напоминающие канавки.

* Angle (L-образный) -- позволяет создавать закрытые сплайны в форме буквы L, напоминающие уголки.

Чтобы создать сплайновый объект, перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, в категории Shapes (Формы) выберите строку Splines (Сплайны) и нажмите кнопку создаваемого примитива. Для создания сложных сплайновых объектов, находясь в категории Shapes (Формы), выберите строку Extended Splines (Сложные сплайны).

Всесплайновые примитивы имеют схожие настройки. Например, каждый описанный объект содержит два обязательных свитка настроек: Rendering (Визуализация) и Interpolation (Интерполяция).

По умолчанию сплайновые примитивы не отображаются на этапе визуализации и используются как вспомогательные объекты для создания моделей со сложной геометрией. Однако любой онлайновый примитив может выступать в сцене как самостоятельный объект. За отображение объекта в окне проекции и на этапе визуализации отвечает свиток настроек Rendering (Визуализация). Если установить флажок Enable In Renderer (Показать при визуализации), объект на этапе визуализации становится видимым. Установленный флажок Enable In Viewport (Показывать в окне проекции) позволяет визуализировать сплайновый примитив в окне проекции с учетом формы сплайна, которую можно выбрать округлой или прямоугольной, установив переключатель в положение Radial (Округлый) или Rectangular (Прямоугольный).

При выборе округлого сечения сплайна (Radial (Округлый)) толщина регулируется параметром Thickness (Толщина). Сплайн характеризуется также количеством сторон (параметр Sides (Количество сторон)) и углом их расположения (Angle (Угол)). Минимальное количество сторон сплайна -- 3 (такой сплайн имеет треугольное сечение).

В другом случае -- при выборе прямоугольного сечения Rectangular (Прямоугольный) -- устанавливаются значения Length (Длина) и Width (Ширина), определяющие толщину сплайна. Параметр Aspect (Соотношение) обозначает соотношение длины и ширины прямоугольного профиля сплайна. Если нажать кнопку с изображением замка, расположенную рядом с этим параметром, то при изменении длины или ширины профиля автоматически будет изменяться и другой параметр так, чтобы их соотношение оставалось неизменным. При выборе прямоугольного сечения, как и при выборе округлого, есть возможность управлять параметром Angle (Угол).

Свиток настроек Interpolation (Интерполяция) определяет количество шагов интерполяции сплайна (количество сегментов между вершинами объекта). Установленный флажок Optimize (Оптимизация) служит для оптимизации сплайна.

Для сплайнов группы Extended Splines (Сложные сплайны) доступны также дополнительные параметры, позволяющие определять форму их внешних и внутренних углов (Corner Radius 1 (Радиус углов 1) и Corner Radius 2 (Радиус углов 2)).

2.4 Создание трехмерных объектов на основе сплайнов

Если присмотреться к объектам, которые нас окружают, то можно заметить, что многие из них обладают осевой симметрией. Например, плафон люстры, тарелки, бокалы, кувшины, колонны и т. д. Все эти объекты в трехмерной графике создаются как поверхности вращения сплайнового профиля вокруг некоторой оси при помощи модификатора Lathe (Вращение вокруг оси). Этот модификатор назначается созданному сплайну, после чего в окне проекции появляется трехмерная поверхность, образованная вращением сплайна вокруг некоторой оси. Сплайновая кривая при этом может быть разомкнутой или замкнутой. Настройки модификатора Lathe (Вращение вокруг оси) позволяют установить тип поверхности, получившейся в результате вращения сплайнового профиля. Это может быть Patch (Патч-поверхность), Mesh (Поверхность) или NURBS (NURBS-поверхность). Кроме этого, при создании объекта можно устанавливать угол вращения профиля в диапазоне от 0 до 360°.

Создание трехмерных объектов методом лофтинга. Для построения трехмерной модели методом лофтинга необходимо создать два сплайна. Одна трехмерная кривая определяет сечение модели, а вторая -- траекторию, вдоль которой это сечение будет располагаться. Самый простои пример модели, выполненной с помощью этого метода, -- картинная рама. Для ее создания нужно использовать два сплайна: прямоугольной формы и с формой уголка. Прямоугольная кривая в этом случае определяет форму рамки, а замкнутый сплайн в виде уголка -- сечение. Чтобы понять, как использовать метод лофтинга, выполните модель незаточенно-го карандаша следующим образом. Создайте два сплайновых объекта -- Line (Линия) и NGon (Многоугольник). Выделите объект Line (Линия). Перейдите на вкладку Create (Создание) командной панели, щелкните на кнопке Geometry (Геометрия), в ракрывающемся списке выберите строку Compound Objects (Составные объекты) и нажмите кнопку Loft (Лофтинг). Щелкните на кнопке Get Shape (Получить форму) и выделите в окне проекции шестиугольник. Основа карандаша готова. Моделирование можно завершить, поместив внутрь объекта цилиндр с небольшим радиусом, который будет играть роль грифеля.

Преобразование сплайна при помощи модификатора Sweep (Выгнутость) Модификатор Sweep (Выгнутость) -- еще один инструмент для превращения сплайна в трехмерный объект. Настройки любой трехмерной кривой, которая создается в 3ds Max, дают возможность визуализировать ее с круглым или квадратным сечением. Модификатор Sweep (Выгнутость) позволяет визуализировать сплайн со значительно большим количеством профилей. Среди них профили в форме уголка (Angle (Угол)), канавки (Channel (Канавка)), полукруга (Half Round (Полукруг)), полой круглой трубки (Pipe (Труба)), полой квадратной трубки (Tube (Трубка)) и др.. Профиль можно выбирать из списка Built In Section (Встроенные профили) свитка Section Type (Тип профиля) настроек модификатора.

Возможности модификатора не ограничиваются применением профилей-заготовок. В качестве профиля можно использовать сплайновый профиль, созданный вручную. Для этого необходимо установить переключатель в положение Use Custom Section (Использовать пользовательский профиль), нажать кнопку Pick (Выбрать) и указать сплайн в окне проекции. Геометрическими размерами профиля, а также углами можно управлять, используя настройки свитка Sweep Parameters (Параметры выгнутости). Модификатор Sweep (Выгнутость) очень удобно использовать для архитектурного моделирования. Например, с его помощью можно быстро добавить плинтус, карнизы, оконные рамы и прочие элементы интерьера в трехмерную комнату.

Метод создания трехмерных объектов с помощью этого модификатора напоминает способ лофтинга. Модификаторы Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом) При создании трехмерных моделей часто используются стандартные модификаторы Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом), которые схожи по своему действию и применяются к любой сплайновой форме. Результатом действия этих модификаторов на сплайн является поверхность, созданная сечением выбранной сплайновой формы. Разница между этими модификаторами заключается в том, что при использовании Bevel (Выдавливание со скосом) можно дополнительно управлять величиной скоса выдавливаемых граней. Кроме того, модификатор Bevel (Выдавливание со скосом) позволяет применять трехуровневое выдавливание, с помощью которого можно придавать красивую форму краям фигуры.

Особенно удобно использовать модификаторы Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом) при разработке логотипов и работе с объемным текстом. Если в окне проекции создать сплайновую форму Text (Текст), а затем применить к ней один из модификаторов выдавливания, то получится объемная надпись. С ней можно работать как и с любым другим трехмерным объектом. Если немного пофантазировать, то можно найти немало способов использования объемного текста в трехмерных сценах: от вывески при входе в магазин до елочных украшений.

Главной настройкой модификаторов Extrude (Выдавливание) и Bevel (Выдавливание со скосом) является амплитуда выдавливания. Для модификатора Bevel (Выдавливание со скосом) -- это параметр Height (Высота), а для Extrude (Выдавливание) -- Amount (Величина). Величину скоса задает параметр Outline (Масштаб). Еще один модификатор, применяющийся для выдавливания, -- Bevel Profile (Выдавливание со скосом по заданному профилю). Он действует на сплайн аналогично Bevel (Выдавливание со скосом), с той лишь разницей, что в настройках Bevel Profile (Выдавливание со скосом по заданному профилю) необходимо указывать трехмерную кривую, вдоль которой будет выдавливаться сплайн.

Модификатор Extrude (Выдавливание) имеет несколько меньшие возможности по сравнению с Bevel Profile (Выдавливание со скосом по заданному профилю), однако разработчики трехмерной графики очень часто используют Extrude (Выдавливание). В частности, с его помощью удобно создавать геометрию помещений, моделируя сложные коридоры.

Глава 3. Результаты моделирования

Моделинг и визуализация архитектурных форм производилась в пакете трехмерного моделирования 3D max с использованием следующих инструментов:

*Edit poly

*Symmetry

*UVW Map

*Sweep

*Lathe

*Slice

*Array

В своей работе использовала сплайновое моделирование и моделирование из примитивов.

Создавая дизайн - проект интерьера в готическом стиле, выбираем гармоничные сочетания размеров отдельных элементов, метрически и ритмически выстраиваем их в ряды, используя нюанс и контраст для выявления деталей. Выбираем мрачную, приглушенную цветовую гамму. Используем серые, черные и белые оттенки при создании интерьера. Оконные проемы декорируем шторами с ламбрекенами из прозрачной легкой тюли и занавесками из плотной темной ткани. Создавая освещение комнаты используем центральную люстру, а так же дополнительное освещение придадут несколько светильников размещенных вдоль стен комнаты. В центр комнаты устанавливаем стол с резными ножками. Вокруг стола размещаем диван и два кресла, выполненные в светлых тонах из кожи. С левой стороны в наш готический интерьер хорошо вписывается камин с двумя полуколоннами. Буфеты на высоких ножках придадут интерьеру элегантность и величие. Для придания законченности работы, декорируем комнату вазами с цветами. Таким образом, проделав всю работу, проанализировав каждую деталь интерьера, получаем комнату в готическом стиле. (Рис. 5)

В приложении показаны этапы создания интерьера в готическом стиле в пакете трехмерного моделирования 3D max. (Рис. 6)

Заключение

Готика - венец средневековья, это яркие краски, позолота, сияние витражей, экспрессия, взлетающие в небо колючие иглы шпилей, симфония света, камня и стекла… Готический стиль характеризует заключительную стадию развития средневекового искусства Западной Европы. Факт рождения готического стиля можно считать кульминацией романского и вместе с тем - его преодолением. В 16 веке готический стиль был вытеснен набирающей силу культурой Возрождения. Но он не исчез навсегда из культурного оборота, интерес к готике проявляли романтики 18-19 века. Неоготика стала одним из стилистических течений искусства модерна на рубеже 19-20 вв.

В строительстве и отделке готических зданий использовались в основном камень, мрамор, дерево (дуб, орех и ель, сосна, лиственница и кедр европейский, можжевельник). В декоре использовалась плиточная мозаика, майолика; сундуки обтягивали кожей, использовалась богатая металлическая (железная и бронзовая) фурнитура, мотивы сталактитов, выточенные бруски. Фигурная лепнина подчас расписывалась и покрывалась позолотой. В дизайне интерьеров готического стиля использовались насыщенные красные, синие, желтые, коричневые оттенки, а также золотые и серебряные нити. Для контрастных деталей использовались пурпурные, рубиновые, иссиня-черные, гвоздично-розовые, зеленые оттенки. Непременные атрибуты готического интерьера - большой камин с кованой решеткой и яркие виражи. Витражи с внутренней подсветкой могут использоваться в оформлении стен. Готическая роза, лилии трилистники и крестоцветы, виноградные листья - такие узоры, резные, из дерева или камня, тканые, витражные, характерны для готического стиля. Типичные мебельные изделия готического стиля дизайна интерьера: высокие двустворчатые шкафы с четырьмя, шестью или девятью филенками, а также буфеты на высоких ножках, высокие спинки стульев и кроватей, имитирующие архитектурные детали крепостных замков и церквей.

Основным видом мебели, как в замках рыцарей, так и у простых горожан был сундук, из которого со временем сформировался сундук-скамья. Сундуки служили столами, скамьями и кроватями. Часто сундуки ставили один на другой, украшая при этом всю конструкцию стрельчатыми сводами - так получился шкаф. Стол в готическом интерьере имел глубокий выдвижной ящик и сильно выступающую столешницу, основанием которой были две торцовые опоры. Под откидной столешницей находилось множество отделений и маленьких ящичков. Мебель массивная, темного дерева, украшенная резьбой, с кованой фурнитурой. Потолки должны быть достаточно высокие, ведь готика - это архитектура, устремленная ввысь! Иногда используется имитация балочных перекрытий. Стены отделывают деревянными панелями или камнем, украшают росписью, плиточной мозаикой, гобеленами.

Воспроизвести в чистом виде готический стиль в современном помещении достаточно проблематично, но элементы этого стиля активно используются как в дизайне интерьеров загородных домов, так и в дизайне интерьеров квартир. Вопреки бытующим представлениям готический стиль - это отнюдь синоним не мрачности и суровости, он может быть ярким и легким, одухотворенным, иррациональным, устремленным в высоты духа. Готическая стилизация превратит квартиру в таинственный замок, кухня станет лабораторией алхимика, столовая - пиршественным залом, спальня - королевской опочивальней. Тонкая художественная игра с историко-культурными ассоциациями, новое прочтение и переосмысление готического стиля, позволили создать интеллектуальный и возвышенный интерьер.

Список источников

1. Алексеева И.Ф. Ниола 21-й век. Стили интерьера, 4004 г.

2. Сидоренко В.И. История стилей в искусстве. Ростов-на-Дону. Феникс 2004г.

3. Тяжелов В.Н. Малая история искусств. Искусство средних веков в Западной и Центральной Европе1981г.

4. Искусство средних веков.

5. Эжен Эмманюэль Виолле-ле-Дюк Энциклопедия готической архитектуры.

6. Издательство: Ниола 21-й век, 2005г.

7. Стили интерьера от класики до авангарда. Планировка и оформление. Советы профессионалов.

Приложение

Рис.1 Цветовая гамма в готическом итрерьере.

Рис. 2 Большой камин с кованой решеткой.

Рис. 3 Потолок в готическом интерьере.

Рис. 4 Широкие шторы на всю длину окна, тканые занавески в готическом интерьере.

Рис. 5 Комната в готическом стиле разработанная в 3d max.

Рис.6 Процесс моделирования.

Размещено на Allbest.ru