Приветствую Вас, Гость! Регистрация RSS

ЧПУ-Мастер (модели для станков с ЧПУ, уроки,чертежи)

Понедельник, 29.05.2017
Главная » Статьи » Уроки Autodesk 3ds Max

Моделирование резьбы для ЧПУ в Autodesk 3ds Max

Доброго времени суток, уважаемые посетители сайта. Предлагаю вашему вниманию второй урок из серии моделирования объемной резьбы в программе Autodesk 3ds Max 2011 для станков с ЧПУ. См. Рис. 1.

чпу резьба

Рис.1

 Прежде чем вы приступите к чтению данного урока, я  рекомендую вам ознакомиться с первым уроком из данной серии, так как многие ключевые моменты по моделированию резьбы были рассмотрены ранее, и в данном уроке я их затрону не столь подробно. 

Итак, прежде чем мы начнем моделировать резьбу, я рекомендую повторить и рассмотреть  ряд полезных инструментов и манипуляций, которые нам упростят процесс моделирования резьбы в Autodesk 3ds Max.

Первое, на что бы хотелось обратить ваше внимание, это привязки. Напоминаю вам, что они включаются нажатием по иконке с изображением магнита вверху экрана. Далее вы можете настроить привязки. Для настроек привязок кликните правой кнопкой мыши по значку, и в появившемся меню, выберите необходимый тип привязок. Мы будем работать только с привязками к вершинам, также изредка будем включать угловую привязку.  См. Рис. 2.

Рис.2

Далее нам нужно будет постоянно  включать отображение вершин сплайнов либо полигонов в окнах проекций независимо от того выделен объект или нет. Для этого вам необходимо выделить объект, далее нажать правую кнопку мыши и в появившемся меню выбрать "Свойства объекта", далее в появившемся меню найти "Свойства экрана" и  задействовать пункт "Метки вершин". См. рис 3.

Рис.3

Также нам в процессе выполнения урока будет необходимо  оперативно скрывать неиспользуемые ранее смоделированные  элементы резьбы для упрощения  моделирования отдельных элементов. Для этого необходимо выделить элемент, над которым мы работаем в данный момент, и нажать сочетание клавиш Аlt+Q. 

Также чтобы оперативно приблизить тот или иной выделенный элемент резьбы либо выделенную  вершину, полигон, ребро используйте горячую клавишу  Z.

Приступим к моделированию резьбы. И начнем мы с моделирования завитка. Данный завиток является классическим для такого типа резьбы. Полученные навыки моделирования пригодятся вам для создания уже самостоятельных композиций резьбы.

Возьмем инструмент "Линия", установим в настройках инструмента "Метод создания" - начальный тип - "Сглаженная", вершина при перетаскивании - "Сглаживание " См. Рис. 4.

Рис.4

По виду сверху построим внешний контур завитка См. Рис. 5.

Рис.5

Я строил приблизительно, поэтому получилось слегка угловато, далее я выровнял вершины. Стремитесь к тому чтобы завиток имел плавные изгибы, а кончик завитка стремился к окружности. Это придаст резьбе аккуратный вид.

Построим внутреннюю часть завитка. Обратите внимание, что количество вершин сплайна во внутренней части завитка должно соответствовать количеству вершин на его наружной части. См. рис 6.

Рис.6

Примечание. Сделайте копию сплайна внутренней части резьбы.

Сместите  один из сплайнов внутренней части завитка на необходимую высоту (все зависит  от того, какую высоту резьбы вы хотите получить). См. Рис. 7.

Рис.7

Далее по виду сверху построим еще один сплайн, который позволит нам закруглить наружную сторону завитка. Его положение по высоте немного выше середины верхней и нижней точки высоты завитка.   См. Рис. 8.

Рис.8

Объедините все сплайны в один объект. Для этого нажмите правую кнопку мыши. Далее выберите пункт меню "Присоединить" и выберите поочередно все сплайны. См. Рис. 9.

Рис.9

Далее соединим линиями сплайны, тем самым создав единый каркас. Для этого выберите инструмент "Линия", установите, как и ранее, типы вершин "Сглаженные", включите привязки (как описано в начале урока). У вас должно получиться, как на рисунке 10.

Рис.10

Примечание. При необходимости создайте добавочные узлы в районе круглой части завитка. Стремитесь к тому чтобы  в сплайновой сетке по максимуму отсутствовали элементы с тремя узлами. Желательно, чтобы каждый элемент имел по четыре узла.

Присоедините построенные сплайны для получения цельного каркаса к основным, как мы уже делали ранее.

Примените к нашему каркасу модификатор "Поверхность". Обратите внимание на настройки модификатора. Также если вам не удалось полностью накрыть каркас и у вас получились не накрытые области, проверьте  правильность построения каркаса: все ли у вас сплайны присоединены друг к другу, везде ли образуются четырехугольные элементы. Также если у вас наружная поверхность получилась затененной, установите галочку "Перевернуть нормали".  Настройки модификатора "Поверхность " смотрите на рисунке 11.

Рис.11

Преобразуйте наш объект в полигональный (правая кнопка мыши по объекту, далее "Преобразовать в полигональный").  После преобразования, мы получили относительно плотную сетку. Далее, за счет инструмента "Плавное выделение", сформируйте округлый элемент завитка. Для этого выделите ориентировочно центральный полигон, включите плавное выделение, настройте его. В данном случае параметры  "Спад" и "Выпуклость". Сместите центральный полигон вверх таким образом, чтобы округлый завиток резьбы стремился по своей форме к сфере. См. Рис. 12.

Рис.12

Постройте внутренний элемент завитка. Технология построения точно такая же, как и для наружного . См. Рис. 13-14-15-16 .

Рис.13

Рис.14

Рис.15

Рис.16

Нарастим немного полигоны снизу для придания еще большей высоты резьбе (выделить нижний ряд ребер, далее, удерживая клавишу Shift, сместите копию ребер на нужное расстояние). Далее  применим к полигонам сглаживание NURMS. Тем самым мы получим сглаженный симпатичный завиток. См. Рис. 17.

Рис.17

Приступим к моделирования "ноготка". Техника моделирования схожа с ранее описанной, но есть небольшие отличия.

Построим по виду сверху внешний контур ноготка. См. Рис. 18.

Рис.18

Заранее придадим дополнительный объем нашему ноготку. Для этого, после того как мы разместили на разной высоте наши сплайны, концы сплайнов в закруглении завитка сведем в одну точку. Далее остальные вершины расположим таким образом,  чтобы сплайны  не ломались, а плавно сходились в одну точку. См. Рис. 19-20.

Рис.19

Рис.20

Построим центральный вспомогательный сплайн и разместим его чуть выше центральной точки по высоте между двумя сплайнами. См. Рис. 21-22.

Рис.21

Рис.22

Построим сплайны внутренней части ноготка. Один из сплайнов - это копия ранее созданного сплайна. Расположение сплайнов смотрите на рис. 23-24-25.

Рис.23

Рис.24

Рис.25

Свяжем каркас добавочными сплайнами, как это мы делали ранее. Применим модификатор "Поверхность", сглаживание NURMS. В итоге у вас должно получиться как на рисунке 26.

Рис.26

Построим элемент в виде стилизованного загнутого лепестка. Поначалу он может показаться достаточно сложным с точки зрения построения сплайнами. Но на самом деле это не так. В построении объемной резьбы сплайнами есть одна хитрость.  Нужно строить от простого к сложному. Сначала выводим сплайнами общую форму, потом усложняем, добавляя все новые и новые сплайны. 

Итак строим по виду сверху конуры листка. См. Рис. 27.

Рис.27

Обратите внимание, что вершины сплайна внутренней части листка не лежат в одной плоскости. См. Рис. 28-29.

Рис.28

Рис.29

Далее построим вспомогательный сплайн между наружным и внутренними сплайнами. См. Рис. 30-31-32.

Рис.30

Рис.31

Рис.32

 

Как только вас устроило положение вершин сплайнов, свяжем каркас добавочными сплайнами, как это мы делали ранее. Если вам не хватает вершин либо сплайнов, добавьте их. Далее не забудьте их присоединить к общему сплайновому объекту. См.Рис. 33-34.

Рис.33

Рис.34

Примените к каркасу модификатор "Поверхность". См. Рис.35.

Рис.35

Достроим внутреннюю часть лепестка. Для этого используем часть скопированного сплайна и построим два новых сплайна. Далее построим промежуточные сплайны и все, как мы делали ранее. Также у лепестка сформируйте подошву, достроив смещением  нижних ребер недостающие полигоны. То, что у вас должно получиться, смотрите на рисунке 36.

Рис.36

Примените к полигонам подошвы и полигонам лепестка одну группу сглаживания, чтобы избавиться  от резкого перехода. См. Рис.37.

Рис.37

Построим еще один завиток-ноготок. Строится по аналогичной технологии, поэтому описывать подробно шаги я не буду. Единственное, обращу ваше внимание на кое-какие моменты в инструментах Autodesk 3ds Max, которые упростят  вам процесс построения.

Итак, когда вам сложно будет работать с большим количеством сплайнов (сегментов) в объекте, вы можете скрыть их. Для этого вам нужно выделить неиспользуемые либо мешающие сплайны (сегменты) и в меню в правой части экрана выбрать пункт "Скрыть". См. Рис. 38.

Рис.38

Также иногда достаточно трудоемко плавно выстроить вершины по убывающей или по нарастающей по высоте. Здесь вам поможет инструмент "Плавное выделение" и его настройки. См. Рис.39.

Рис.39

Итак, опираясь на подсказки и информацию, полученную ранее, постройте самостоятельно завиток. См. Рис. 40-49.

Рис.40

Рис.41

Рис.42

Рис.43

Рис.44

Рис.45

Рис.46

Рис.47

Рис.48

Рис.49

Соберем в  единую композицию наши элементы, предварительно сделав копию завитка и ноготков. Также добавим немного сфер - они будут играть декоративную составляющую. Также они укрепят нашу резьбу в местах сужения и примыкания элементов резьбы друг к другу. См. Рис. 50.

Рис.50

 

Давайте немного усложним задачу и построим самостоятельно более сложный элемент. Если вы построили все прошлые элементы, то, я думаю, у вас не возникнет затруднений. Вам не обязательно копировать один к одному  данный элемент. Поэкспериментируйте с высотами, положением вершин и с формой элемента. Также желательно создаваемый элемент предварительно вылепить из модельного пластилина.  Это позволит вам более точно понимать, за что отвечают в форме элемента резьбы те или иные сплайны, а также это даст вам понимание в положении вершин этих сплайнов. См.Рис. 51- 56.

Рис.51

Рис.52

Рис.53

Рис.54

Рис.55

Рис.56

 

Идем далее по уроку. Сейчас построим завиток(и) в угле резьбы. Принцип построение такой же, как и ранее. Кроме одного момента. Округлый элемент в завитке мы будем строить не методом выдавливания полигонов, а сопряжением сплайнов, полученных из примитива "Сфера". Это даст нам возможность очень аккуратно построить округлый элемент завитка.

Для начала построим уже знакомым нам способом сплайновый каркас внешней стороны  завитка. См. Рис. 68-72.

Рис.68

Рис.69

Рис.70

Рис.71

Рис.72

 

Построим сферу для сопряжения. См. Рис. 73.

Рис.73

Далее преобразуем ее в полигональный объект. Выделим необходимые ребра (для автоматического выделения ребер используйте кнопку "Циклично"). См. Рис. 74.

Рис.74

Создайте на базе выделенных ребер новые сплайны. Для этого в режиме редактирования ребер справа в меню прокрутите список инструментов и выберите пункт "Создать форму из выбранного", тип формы - "Сглаженная". См. Рис. 75.

Рис.75

Далее выделите верхнюю окружность и  создайте ее копию. Затем уменьшите ее в диаметре инструментом "Масштаб" и поднимите ее чуть выше. См. Рис. 76.

Рис.76

Создайте сопряжения сплайнов окружностей и сплайнов завитка, добавляя и создавая новые сплайны. См. Рис. 77-78.

Рис.77

Рис.78

Создадим добавочные сплайны. Малую окружность и большую мы соединим в автоматическом режиме. Для это воспользуемся  инструментом "Поперечное сечение". См. Рис. 79.

Рис.79

Остальную часть сплайнов добавим в ручном режиме, как мы это делали ранее. См. Рис. 80-81.

Рис.80

Рис.81

Примените к получившемуся объекту модификатор "Поверхность". Нарастите полигоны для подошвы и примените к объекту сглаживание NURMS без учета групп сглаживания. См. Рис. 82.

Рис.82

Построим внутреннюю часть завитка. См. Рис. 83-87.

Рис.83

Рис.84

Рис.85

Рис.86

Рис.87

Приступим к построению центральной части резьбы. Как всегда начнем построение сплайнами общей формы. Хочу отметить, что сплайны следует строить также там, где вы планируете видоизменять рельеф.  См. Рис. 88-90.

Рис.88

Рис.89

Рис.90

Далее добавим вспомогательные сплайны. При добавлении сплайнов следите за тем, чтобы у вас получались по возможности сегменты только с четырьмя вершинами. См.Рис. 91-97.

Рис.91

Рис.92

Рис.93

Рис.94

Рис.95

Рис.96

Рис.97

Построим наружную часть центрального элемента.

Верхний элемент лепестка будет иметь характерное закругление, у бокового элемента лепестка будет небольшая фаска.  См. Рис. 98 - 100.

Рис.98

Рис.99

Рис.100

Как только вы построили общую форму наружной части центрального элемента, постройте добавочные сплайны и примените к каркасу модификатор "Поверхность". См. Рис. 101 - 106.

Рис.101

Рис.102

Рис.103

Рис.104

Рис.105

Рис.106

Далее построим еще один недостающий элемент. Это классическое закругление самого маленького лепестка в центральном элементе резьбы. См. Рис. 107 - 112.

Рис.107

Рис.108

Рис.109

Рис.110

Рис.111

Рис.112

Постоим еще несколько недостающих элементов. Они  достаточно просты по сравнению с тем, что вы моделировали ранее. См. Рис. 114 -121.

Рис.114

Рис.115

Рис.116

Рис.117

Рис.118

Рис.119

Рис.120

Рис.121

Соберем наш центральный элемент в единую композицию. См. Рис. 122-123.

Рис.122

Рис.124

Построим заключительный элемент нашей резьбы. Это "хвост" центрального элемента. Обратите внимание, что я использовал разные группы сглаживания, чтобы получить острый переход между полигонами. См. Рис. 124-131.

Рис.124

Рис.125

Рис.126

Рис.127

Рис.128

Рис.129

Рис.130

Рис.131

Добавим к нашему центральному элементу "хвост" и обрезанную сферу. См. Рис. 132.

Итак, уважаемые посетители сайта, все элементы объемной резьбы для станка с ЧПУ  мы смоделировали. Осталось только собрать все в единую композицию. Рис. 133.

Рис.133

Урок можно считать выполненным. Если у вас возникнут вопросы, оставляйте комментарии либо свяжитесь со мной через форму обратной связи. С уважением, Дмитрий.

Категория: Уроки Autodesk 3ds Max | Добавил: dilmmo4358 (06.05.2015)
Просмотров: 7163 | Комментарии: 11 | Теги: модель для ЧПУ, станки чпу, деревообрабатывающие станки, чпу, моделирование резьбы, 3d модель резьбы | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 11
avatar
1
прекрасный урок очень здорово, а теперь вопросы:
1. почему так сложно, разве изначально полигонами по картинке и потом сгладить не проще?
2. может имеет смысл дорабатывать такие модели в ZBrush?
avatar
0
2
Сплайнами иногда  удобнее так как сначала строятся общие формы , а потом мы уже правим полигональную сетку. Да в ZBrush можно и нужно дорабатывать модель т.к. некоторые элементы очень сложно делать в 3ds Max (складки, морщины , выемки и д.р.). ZBrush при помощи кистей это делается все намного быстрее и проще.
avatar
3
Здравствуйте.Урок понравился, в сети ничего подобного не видел и естественно есть вопросики,
вы некоторые моменты не комментируете.
Например в рис.13-16, когда создаёте следующий объект, примыкающий к первому. я пробовал,
но у меня в итоге между ними на поверхности разрыв, как  этого избежать? И вообще вопрос по 
поводу конечного размера файла в сравнении с аналогичным. но построенным с помощью
полигонов. какой из них будет иметь наименьший размер в Мб? Дело в том, что мне прислали файл
для станка ЧПУ весом всего 39 Мб., но если я строю подобный полигонами, то он тянет на 100-200Мб. 
Очень хочется понять, как это сделано...Заранее спасибо.
avatar
2
4
Спасибо за комментарий! Извините, что не сразу ответил. Если я правильно вас понял, у вас получается разрыв между наружной и внутренней частью завитка? Если так, то чтобы было идеальное совпадение, используйте один и тот же сплайн, копируя его для наружной либо внутренней части завитка. По поводу размера файла. Размер файла зависит от плотности полигональной сетки. Чтобы уменьшить размер файла, делайте его сетку менее плотной. На плотность сетки также  влияет разбиение типа  NURMS: чем выше параметр сглаживание, тем тяжелее файл.
avatar
5
Ну что вы , я рад, что вы вообще ответили.
При экспорте в STL разве важно какая сетка была в 3D Max? 
Если да, то где можно узнать как правильно экспортировать?
Сайты облазил, кому только не писал, кроме вас никто не ответил.
avatar
6
Свое мнение скажу, в stl экспортируется как раз сетка полигонов(если модель низкополигональная то стл-ка угловатая) Так что зависимость прямая
avatar
7
Попытка довольно не плохая, но вы слишком все усложняете. И с топологией еще надо до конца разобраться. Для таких низкополигональных эллементов у вас слишком много полигонов получается и нет смысла мучиться со сплайнами. Здесь все делается куда проще. Но попытка не плохая.
avatar
10
Здравствуйте. А что вы можете посоветовать в плане альтернативы?
Этот метод в конечном итоге, если преобразовывать в stl, на выходе имеет на порядок меньше
мегабайт, чем иные методы. А это очень важный момент, особенно когда у вас много
орнамента в заказе.
avatar
8
to Yagnom Зато человек бесплатно (в отличие от Вас) выложил урок и для новичков,для понимания топологии,урок очень хорош,большое спасибо,я впервые встретила так много материала по теме моделирования лепнины.
avatar
9
Есть вопрос, может кто ответит. После окончания моделирования перевожу эти модели в stl и , как советуют, нужно все элементы объеденить( attach). Но при этом пропадают выбранные группы сглаживания. Как этого избежать? Если кому-то не сложно, ответьте пожалуйста.
avatar
0
11
не нужно приатачивать(присоединять) части модели друг к другу. Собственно - это не влияет на на экспорт в   ArtCAM Pro (либо аналогичные) для последующего создания управляющей программы.
avatar