ВВЕДЕНИЕ.

Здравствуйте. В этой статье-уроке я бы хотел рассказать вам об особенностях полигонального моделирования складок. Подчеркну, что материал рассчитан на опытных моделлеров, хорошо владеющих инструментами полигонального моделирования, и умеющими более-менее видеть форму предмета. Очень часто 3д моделлерам приходится сталкиваться с этой задачей. В моделировании складок очень много хитростей и сложных моментов, поэтому мне кажется, что данный урок может быть полезен.

            Часто при моделировании складок возникает вопрос, а зачем вообще заниматься этим вручную. Не проще ли использовать многочисленные системы симуляции тканей, такие как simcloth , модуль ткани в reactor и.т.д. Они дают довольно быстрый красивый и реалистичный результат. Но тут есть несколько проблем. Во-первых, далеко не всегда они применимы, существуют многочисленные сложные типы складок и поверхностей когда специальный модуль использовать неудобно и иррационально, а зачастую и почти невозможно. В основном на сложной детализированной одежде персонажа. Во-вторых, модуль может дать хоть и реалистичный результат, но не тот, что вам нужен, у вас нет полного контроля поверхности, когда вы используете тот же reactor . В-третьих, такие модули зачастую не справляются с большим количеством полигонов. Ну и, наконец, топология объектов построенных таким способом иррациональна, и сетка весит куда больше полигонов, чем при ручном моделировании. Есть еще множество доводов в пользу ручного способа моделирования, но думаю и этих достаточно.

            Итак, приступим. Для начала я думаю, следует указать ошибки, которые часто совершаются начинающими моделлерами:

1)       Во-первых, при моделировании складок, особенно на начальном этапе лучше использовать фотографический референс, на который вы будете ориентироваться при моделировании. Тут, как правило, совершается очень банальная ошибка – люди используют несколько референсов разных типов тканей, пытаясь имитировать разные складки разных материалов на одной поверхности. Такого быть не должно, или мы делаем легкую шелковую ткань, или плотную драпировку, а не пытаемся отовсюду «натаскать» складок, лишь бы поэкзотичнее выглядел результат.

2)       Используя фотореференс, мы должны понимать, что куда падает, и почему складывается. Можно даже обрисовать красными линиями (рис.1) основные изгибы ткани, чтобы было понятно строение складок и (особенно важно) областей находящихся рядом со складками они то и подчеркивают форму и особенность складки.

(Рис. 1)

3)       Как правило, хорошо смотрится четкая, хорошо выраженная складка. Многие не знают строения складок, думают, что лучше сделать невзрачную слабую невнятную складку, и она «прокатит». На самом деле такие мешковатые складки смотрятся еще хуже, чем их отсутствие. Они добавляют уродливые ненужные детали, искажая форму. Не стоит бояться делать хорошую, четко выраженную складку, надо просто научиться правильно, реалистично располагать ее.

4)       Не стоит браться за полигональное моделирование складок, если вы пока еще очень слабо владеете навыками моделирования, не можете контролировать форму объекта с большим количеством вершин. Лучше используйте системы симуляции ткани, что я упомянул выше (если возможно). Это будет значительно качественнее, и поможет вам лучше понять формообразования складок.

5)       Не используйте в качестве фото-референса рисунок, или набросок, т.к. складки там зачастую не соответствуют физическим законам, и пытаясь повторить их вы будете лишь входить в заблуждение, и в итоге ничего не добьетесь.

ТОПОЛОГИЯ (ПОСТРОЕНИЕ СЕТКИ).

Топология складок – довольно важна, т.к. она очень сильно влияет на форму при сглаживании. В моделировании складок можно выделить несколько способов построения топологии:

1)       Статичная модель, минимум полигонов. В данном случае топология строиться из расчета: мельче деталь – плотнее сетка. Нужные места выделяются « edge-loop’ ами» (рис.2).

(Рис. 2)

2)       Динамическая модель, либо модель где кол-во полигонов не критично. Такой подход мне кажется наиболее «правильным». В данном случае топология подобно ткани не имеет специальных «узлов», а просто и равномерное располагается по модели (рис. 3). Также модели с такой топологией очень хорошо можно включить в систему симуляции тканей, если понадобиться реалистичная анимация, или просто доработать внешний вид тканей с помощью модуля симуляции (сетка с «развязками» на складках будет провисать мешками). Конечно, такая сетка возможна не на всех моделях. Только на планарных и цилиндрических. Но, по возможности, для динамической модели лучше не делать дополнительных «развязок» для складок.

(Рис. 3)

РАЗНЫЕ ТИПЫ СКЛАДОК, ФОРМА СКЛАДОК.

            При моделировании складок довольно удобно условно определить для себя основные типы складок, чтобы не путать их, и понимать особенности их моделирования. Я бы хотел привести схему наиболее распространенных видов складок и рассказать немного об их строении (рис.4).

(Рис. 4)

1)       Перетяжка на ровной материи (скатерть, майка, покрывало).

2)       На рукаве водолазки, или любой другой одежды, рукава которой собираются в гармошку. Ткань не очень толстая и не очень тонкая, об этом свидетельствует средний радиус всех складок.

3)       Остаточная складка на тонкой жесткой материи или на бумаге.

4)       Мягкий материал. Такие складки часто встречаются на занавесках.

5)       Складки на выпуклой поверхности (кожа, резина).

6)       Сложные смесовые (твердые и мягкие) складки. Они наиболее интересны, и получаются на относительно твердых тканях.

7)       Складки очень мягкого материала. На данном примере – заворачивающаяся складка.

8)       Кожаное кресло. Оттянутые складки.

Большинство этих типов складок получить достаточно просто. Для этого нужна ровная сетка, уплотненная по расположению складок. Однако в некоторых случаях есть пара интересных моментов:

3)       Легкие, но твердые складки 3его типа получаются при небольшой высоте/глубине складок, но при сильном выделении фасками по краям складок. Топология тут чаще всего не очень важна.

6)       Складки 6ого типа сложны тем, что тут необходимо очень сильно контролировать сетку. В одном месте она должна быть плотной, в другом наоборот очень разреженной. Лучше использовать «правильную», ровную топологию, потому что отконтролировать все узлы, чтобы они не давали артефактов бывает очень сложно.

7)       В складках 8ого типа очень важно, что выпуклая натянутая кожаная материя выглядела реалистично, поэтому тут надо экспериментировать с высотой и глубиной складок. Топология может быть любой. На таких складках она достаточно легко контролируется.

МОДЕЛИРОВАНИЕ РУКАВА ОДЕЖДЫ.

В этой части я бы хотел кратко рассказать о том, как моделировать большое количество складок на примере такого объекта как рукав. В данном примере я специально сделал чуть больше складок, чем обычно бывает на таких поверхностях, и опустил такие детали как пуговицы, разрезы и прочие вещи не важные для нашей тематики. Я использовал простую топологию без «узлов». Итак, приступим.

1)Начал я с примитива tube , подкорректировав его пропорции, я выделил для себя часть манжеты и часть рукава.  

2) Я определил, в каком направлении будут располагаться складки и разбил модель в этом направлении, потом, когда я буду постепенно продвигаться, я разобью модель еще более плотно по мере надобности, но пока я делаю слабое разбиение чтобы не усложнять себе контроль сетки.

3)Я скопировал модель как reference и применил к ней сглаживание, чтобы смотреть, как отразятся мои манипуляции на сглаженном объекте. Для жестких складок я делал более плотную сетку, для  более мягких более разреженную, добавляя полигоны там где требуется большая проработанность формы.

Время от времени я включал/отключал изображение сетки чтобы лучше следить за формой складок, которые я строил.

Вот и все.

Источник - 3dcenter.ru