3d studio max.
Все что вы хотели знать о легендарном пакете трехмерного моделирования.

В данной статье пойдет речь о легендарном пакете 3d моделирования – 3d studio max: его история развития, особенности работы в нем, описание технологий и многое другое.

Содержание:

• Введение: компьютерная 3d графика в современном мире.
• 3d studio max – что это.
• История развития 3d max.
• 3d studio max.
• Заключение.

Введение: компьютерная 3d графика в современном мире

В наш век бурного развития информационных и мультимедийных технологий у каждого более-менее грамотного человека (получившего хотя бы начальное образование) уже имеется вполне сформировавшееся представление о таких понятиях, как трехмерное изображение, 3d-графика, трехмерное моделирование.
Всему этому, в первую очередь, способствует невероятный прорыв современной киноиндустрии в создании реалистичных 3d спецэффектов, которые мы все можем наблюдать в полюбившихся нам фильмах на экранах телевизора, в кинотеатрах и на просторах интернета. Заметим, что сфера кино далеко не единственная область применения реалистичной трехмерной графики.

Такие направления жизнедеятельности, как архитектура и дизайн, напрямую ассоциируются с миром 3d. А если вспомнить о компьютерных играх последнего поколения? Виртуальные 3d миры настолько поражают своей реалистичностью и правдоподобием, что завоевывают сердца людей всех возрастов и социальных категорий. Заметим, что в настоящее время существует множество пакетов программ трехмерного моделирования, такие как Maya, 3d studio max, ZBrush, Blender и многие, многие другие, но наше внимание в данной статье будет приковано лишь к одному программному продукту из этого множества, а именно 3d studio max. Мы думаем, в процессе ознакомления с данным материалом, вам непременно станет понятен наш выбор, а также мы надеемся, что воспользовавшись материалами уроков с нашего сайта, вы сами ощутите все прелести трехмерного моделирования в среде 3d max.

Прежде чем перейти непосредственно к интересующей нас теме о данной среде, хотелось бы обратить внимание на то, что создание полноценной трехмерной сцены (независимо от выбора программного продукта) выполняется по общему алгоритму, включающему в себя такие этапы, как:

• создание геометрической модели,
• настройка параметров освещения,
• работа с материалами,
• визуализация сцены.

3d studio max – что это.

3d studio max – это профессиональный программный пакет, созданный компанией Autodesk, для полноценной работы с 3d-графикой, содержащий мощный инструментарий не только для непосредственного трехмерного моделирования, но и для создания качественной анимации. В стандартный пакет входит также подсистема визуализации, позволяющая добиться довольно реалистичных эффектов. Для достижения более фотореалистичных рендеров, вы без труда можете воспользоваться более мощными визуализаторами, разработанными специально для 3d studio max.
3d max позволяет успешно реализовать все перечисленные выше этапы создания трехмерной модели даже неопытному пользователю, чему способствует интуитивно понятный, дружественный интерфейс, обширные библиотеки готовых моделей и материалов, а также широкое распространение данного продукта в нашей стране - и как результат, свободный доступ к множеству интересной и полезной информации. На этом мы пока остановимся и поговорим о других достоинствах и возможностях 3d studio max ниже, а пока немного истории.

Немного истории

• Первая версия пакета была выпущена в 1990 году и носила название 3d studio DOS, которое сохранила за собой вплоть до 1994 года (имелись 4 версии продукта 1990, 1992, 1993 и 1994 года выпуска).
   
• В 1996 году пакет был переписан под операционную систему MS Windows и переименован в 3d studio max - в новой версии были значительно доработаны редактор материалов и инструменты анимации. Разработчики обеспечили гибкую структуру программы за счет использования объектно-ориентированного подхода – с этого момента любая функция могла быть выполнена дополнительно подключаемым модулем, созданным независимыми разработчиками ( заранее уточним, что особо широкое распространение получили подсистемы визуализации, превосходящие стандартные решения 3d studio max в десятки раз). Другими словами, встроенный в 3d studio max язык программирования С++, дал возможность любому желающему написать дополнительный модуль.
   
• Следующий релиз выходит в 1997 году - 3d studio max R2 - и включает более 1000 новых возможностей и усовершенствований (наиболее значимые – реализован метод трассировки лучей – возможность имитации зеркальных и прозрачных поверхностей, добавлены инструменты NURBS моделирования, поддержка OpenGL, maxsсript встроенный язык программирования ).

• Первая версия пакета была выпущена в 1990 году и носила название 3d studio DOS, которое сохранила за собой вплоть до 1994 года (имелись 4 версии продукта 1990, 1992, 1993 и 1994 года выпуска).
   
• В 1996 году пакет был переписан под операционную систему MS Windows и переименован в 3d studio max - в новой версии были значительно доработаны редактор материалов и инструменты анимации. Разработчики обеспечили гибкую структуру программы за счет использования объектно-ориентированного подхода – с этого момента любая функция могла быть выполнена дополнительно подключаемым модулем, созданным независимыми разработчиками ( заранее уточним, что особо широкое распространение получили подсистемы визуализации, превосходящие стандартные решения 3d studio max в десятки раз). Другими словами, встроенный в 3d studio max язык программирования С++, дал возможность любому желающему написать дополнительный модуль.
   
• Следующий релиз выходит в 1997 году - 3d studio max R2 - и включает более 1000 новых возможностей и усовершенствований (наиболее значимые – реализован метод трассировки лучей – возможность имитации зеркальных и прозрачных поверхностей, добавлены инструменты NURBS моделирования, поддержка OpenGL, maxsсript встроенный язык программирования ).

• 3d studio max R3 (1999 год) – доработка пользовательского интерфейса, новые возможности работы с распределением частиц, увеличение количества и качества визуальных эффектов, за счет совершенствования метода трассировки лучей.
   
• Discreet 3d studio max 4 - Discreet 3d studio max 7 (2000 - 2004год) – смена разработчиков приводит к изменению в названии продукта. Появление новых инструментов моделирования и анимации, модификаторов, усовершенствование редактора материалов, да и в общем всесторонне развитие продукта.
   
• Autodesk 3d studio max 8 , Autodesk 3d studio max 9 (2005, 2006 год), Autodesk 3d studio max 2008 (2007 год) – большое внимание уделяется разработке специализированных функций, позволяющих реализовать объекты, описываемые достаточно сложными математическими моделями. Одним из таких решений становится плагин для создания волос, возможности текстурирования органических объектов. Продолжают совершенствоваться инструменты работы с анимацией.
   
• Autodesk 3d studio max 2009/Autodesk 3d studio max Design 2009 (2008 год), Autodesk 3d studio max 2010/Autodesk 3d studio max Design 2010 (2009 год) - разделение на версию для архитекторов и дизайнеров и версию для специалистов в области графики – разработка игр и другие проекты сферы развлечений. Заметим, что инструментарий этих версий практически идентичен: отличия можно обнаружить в некоторых настройках интерфейса, а также, в состав пакета для специалистов графики включен набор инструментов для разработчиков - SDK . Кардинальная смена цветовой гаммы интерфейса – первое, что бросается в глаза при работе с Autodesk 3d studio max 2010/Autodesk 3d studio max Design 2010. Усовершенствованы команды для управления отображением объектов. Новые элементы интерфейса – панель доступа к инструментам моделирования. Удобная система всплывающих окон-подсказок. Добавление и совершенствование модификаторов. Совершенствование интеграции файлов с другими приложениями. Набор инструментов для работы со звуком.

Поработав в одной из последних версий 3d studio max, можно почувствовать на себе все прелести трехмерного моделирования и убедиться в том, что 3d studio max является полноценным профессиональным пакетом 3d моделирования с грамотно продуманным интерфейсом и бесчисленным множеством возможностей для реализации ваших творческих идей. Именно об этом множестве и пойдет речь дальше.

3d studio max

Для начала коснемся наиболее распространенных и доступных возможностей, предлагаемых разработчиками 3d max, для создания собственной трехмерной модели.

Как уже говорилось, в 3d max имеется обширная библиотека трехмерных объектов - сюда входят как стандартные, так и расширенные примитивы. Построение простых геометрических форм занимает считанные секунды - необходимо лишь выбрать нужную модель и ввести необходимые параметры (такие , как длина, высота, радиус и т.д.)
Имеются инструменты для работы со сплайнами (моделирование на основе сплайнов) - создание и редактирование которых не составит особого труда благодаря дружественному интерфейсу программы. Невероятно удобной покажется вам работа с командами для полигонального моделирования, а также с инструментами для создания поверхностей Безье. Возможность редактирования сетчатых поверхностей на разных уровнях (будь то вершины, сегменты и т.д.) облегчает работу со сложными поверхностями и позволяет добиться максимальной наглядности в их представлении. Большое количество модификаторов с легко настраиваемыми параметрами для работы с геометрией модели помогут воплотить в реальность самые смелые идеи.

В 3d max для создания и настройки свойств материалов служит простой в применении универсальный модуль - редактор материалов. Создание стеклянных или зеркальных поверхностей займет считанные секунды. Сходство с объектами реального мира достигается в процессе визуализации. Есть возможность использовать как встроенный в 3d studio max визуализатор, так и сторонние визуализаторы, созданные независимыми разработчиками (например V-Ray).
Не поленимся и очередной раз отметим очень удачный дружественный интерфейс программы – на рабочую панель вынесены минимальное количество необходимых при работе интуитивно понятных кнопок, для работы с которыми можно пользоваться как привычной для нас мышью, так и графическим планшетом.

От релиза к релизу совершенствуются функциональные возможности программы, позволяющие все с меньшими затратами времени и сил, но с большим качеством, воплощать в жизнь самые смелые идеи. Расширяются стандартные библиотеки. Появление новых специализированных функций моделирования делает работу в 3d max более эффективной (функции полигонального моделирования, операции для создания сложных объектов, точные средства двумерного моделирования, большое количество модификаторов для работы с геометрией модели, широкие возможности творческой работы с текстурами).

Большое внимание уделяется развитию инструментария для создания анимации. Анимация по ключевым кадрам, процедурная анимация, ограниченная анимация – это неполный список всех возможных вариантов заставить объекты двигаться. Имеются возможности управления скелетной деформацией, создания быстрой анимации двуногих существ, управления физическими силами, действующими на персонажей. А чего стоит возможность создания поведенческой модели толпы для анимации сразу сотен объектов!
Можно с уверенностью сказать, что последние версии программы 3d studio max содержат абсолютно все, необходимые для работы, модификаторы. Это группы модификаторов выбора, сеток, полигонов, оптимизации поверхности и многие другие. А если учесть, что применение каждого модификатора подразумевает установку некоторого числа пользовательских параметров, становится ясно, что работа в 3d studio max сравнима с творчеством и открывает перед пользователем неограниченное число возможностей для реализации его задумок.

3d studio max содержит модули для работы с различными системами частиц, будь то снег, либо брызги. В основу управления их характеристиками и динамикой положены реальные физические законы. Сама же среда 3d studio max позволяет не только моделировать персонажей, но и создавать весьма реалистичные предметы одежды. Причем, кроме создания и дизайна одежды, специальные встроенные модули позволяют анимировать любые объекты одежды, создавая при этом требуемые визуальные эффекты (создание складок и деформаций на сгибах, эффект мокрой или липкой одежды, различные механические повреждения).

Так же программа имеет модификаторы для имитации волосяного и мехового покрова. Возможности создания эффектов стрижки и причесывания, движения в соответствии с заданными параметрами жесткости, влажности и т.д., а каждую сцену при анимации могут сопровождать звуковые эффекты. Причем программа поддерживает различные звуковые форматы.

И, естественно, нельзя не упомянуть о средствах достижения высокого качества получаемого изображения. Сюда можно отнести уже упоминаемый выше метод трассировки лучей, позволяющий создавать реалистичное отражение и преломление света. Возможности создания атмосферных эффектов (туман, огонь), эффекты естественного освещения, возможности передачи фотореалистичного освещения.

Заключение

Развивающийся еще с 90-ых годов прошлого века пакет трехмерного моделирования 3d max, можно сказать, уже достиг определенной планки совершенства. Его сегодняшняя популярность в процветающей индустрии кино, телевидения и компьютерных игр – лишнее тому подтверждение. Поражающие своим правдоподобием 3d-спецэффекты на экранах телевизора, невообразимо реальная виртуальная реальность трехмерных компьютерных миров, да и многочисленные высококачественные архитектурные и дизайнерские проекты, реализованные при помощи пакета 3d max, прочно вошли в нашу жизни и заняли там отнюдь не последнее место.

Вполне серьезно можно говорить о дальнейших перспективах в развитии и применении трехмерной графики, и как результат, о возрастающих потребностях в грамотных специалистах этой области. Естественно, изложенная на сайте информация не сделает из вас опытного сотрудника развивающейся корпорации, но мы надеемся, что изложенный выше материал, если не вдохновит, то натолкнет вас на мысль, продолжить свое ознакомление с этим легендарным пакетом трехмерного моделирования и опробовать свои силы в его освоении посредствам последовательного выполнения предложенных уроков из раздела «Уроки по 3d max». Приятного вам времяпрепровождения! 

Автор:  Татьяна Ильюк aka  Eiforiya