Ten artykuł rozpoczyna cykl poświęcony modelowaniu w programie Cinema 4D. Każdy artysta, niezależnie czy planuje tworzyć wizualizacje, animacje 3D czy VFX prędzej czy później będzie musiał stworzyć swój pierwszy model 3D. W tym cyklu przybliżam zagadnienia teoretyczne, omawiam metody oraz narzędzia służące do modelowania a także opisuję sposób ich użycia.

W ostatnich częściach pokażę konkretne sytuacje z jakimi może spotkać się artysta, pokażę jak łączyć różne metody i stworzymy kilka ciekawych modeli. Każda osoba która dopiero raczkuje w tej tematyce znajdzie tu wiele przydatnych informacji.

Metody modelowania

Nie ma jednej i zamkniętej listy metod za pomocą których można tworzyć modele w Cinemie. Uznałem jednak, że na potrzeby tego cyklu potrzebne jest jakiekolwiek uszeregowanie dostępnych narzędzi pod kątem funkcjonalnym. To pozwoliło na stworzenie trzech grup metod modelowania.
Są to:

– Modelowanie za pomocą krzywych (spline)
– Modelowanie CSG (przekształcenia Boole’a)
– Modelowanie poligonalne

Zestawienie najważniejszych metod modelowania w Cinema 4D

Są to najbardziej podstawowe metody i różnią się od siebie diametralnie. Naturalnie można do tej grupy dorzucić modelowanie za pomocą takich narzędzi jak między innymi moduł mograph czy Metaball lub Atom Array, ale te narzędzia są niemal ekskluzywne dla Cinemy a celem tego kursu jest wskazanie metod występujących dość powszechnie w świecie modelowania 3D.

Modelowanie za pomocą krzywych

Krzywe w różnych programach przyjmują różne nazwy. Najczęściej spotkać możemy takie pojęcia jak:

– spline
– path
– vektor
– curve

Są to liniie przebiegające w przestrzeni (2D lub 3D), będące połączeniem zadanych punktów w tej przestrzeni. Sposób przebiegu tych linii jest uzależniony od określonych parametrów ustalonych przez twórcę, lub wynikających z przyjętego algorytmu automatycznego.

W programie Cinema 4D modelowanie za pomocą krzywych daje niezwykły poziom kontroli kształtu obiektu na każdym etapie projektowania. Krzywe (dopóki nie zostaną przekształcone) zachowują niedestruktywny charakter i pozwalają w każdym momencie na dowolne modyfikacje ich kształtu.

Krzywe pozwalają na szybką pracę i możliwość powrotu do ich kształtu na późniejszym etapie. Co jest niezwykle ważne w pracy z klientem.
Za pomocą krzywych możemy tworzyć obiekty będące:

– rozciągnięciem (wytłoczeniem) krzywej w przestrzeni (EXTRUDE);
– połączeniem kilku krzywych za pomocą płaszczyzny (LOFT);
– obrotem krzywej według określonej osi (LATHE);
– kształtem uformowanym wzdłuż jednej krzywej, mającym przekrój o kształcie innej krzywej (SWEEP).

MEtody modelowania za pomocą krzywych

Modelowanie CSG – przekształcenia Boole’a

Zaletą tej metody modelowania jest jej niedestruktywność. Obiekty poddane przekształceniu Boole’a można dowolnie przemieszczać, skalować i obracać oraz zmieniać ich parametry (jeśli są wciąż obiektami parametrycznymi). Kolejnym plusem jest szybkość jej użycia. Tworzenie obiektów tą metodą jest dużo szybsze od standardowego modelowania poligonalnego, dzięki czemu może się świetnie sprawdzić w pracach nad prototypami, modelowaniu wstępnym czy szacowaniu skali.

Przykłąd modelowania przekształceniami Boole’a

Niestety są też minusy. Zależnie od celu w jakim tworzony jest model, jakość utworzonej siatki może być niewystarczająca. Program sam tworzy dodatkowe elementy geometrii według własnych algorytmów co sprawia, że standardowe zasady budowania siatki najczęściej nie zostają zachowane. Przygotowany w ten sposób model może nie nadawać się do przekształcenia przez Subdivision Surface lub wykazywać artefakty w niektórych silnikach renderujących.

Modelowanie poligonalne

To najbardziej podstawowa metoda modelowania. Obiekty tworzymy modyfikując punkty, krawędzie i poligony z których zbudowany jest obiekt. Cinema 4D dysponuje całym asortymentem narzędzi do tego celu. Możemy prowadzić proste przekształcenia w postaci cięcia, przemieszczania, dzielenia wielu płaszczyzn na raz, łączenia punktów i krawędzi, zamykania otworów i wiele innych.

Osobnym, choć mającym największe znaczenie zagadnieniem jest modelowanie obiektów metodą Subdivision Surface. Użycie modyfikatora prowadzi do zmiękczenia interpolacji pomiędzy krawędziami w oparciu o algorytmy stosowane w interpolacji krzywych typu B-spline. Stosując szereg technik i narzędzi, metoda ta pozwala tworzyć obiekty o wysokiej gęstości siatki, z zachowaniem pewnego poziomu kontroli i możliwości edycji.

Modelowanie poligonalne oraz Subdivision Surface

Podsumowanie

Cinema 4D udostępnia twórcom większość uznanych w branży za standard metod modelowania. Daje to artystom dużą swobodę wyboru, zależnie od celu w jakim ma zostać przygotowany model a także etapu na jakim znajduje się projekt.

W następnej części opowiem więcej na temat modelowania za pomocą krzywych oraz przekształceniami Boole’owskimi.