Лофтинг и loft-объекты

Термин «лофтинг» пришел из старинной практики кораблестроения, когда при формировании корпуса судна последующие поперечные сечения шпангоута как бы поднимались (lift off) по отношению к предыдущему поперечному сечению. Наверное, поэтому при объяснении данного понятия сегодня в качестве аналогии довольно часто прибегают к описанию строительства корпуса судна.

Loft-объекты строятся путем формирования оболочки по опорным сечениям, расставляемым вдоль некоторой заданной траектории. Оболочка как бы натягивается на сечения вдоль указанного пути, а в результате получается трехмерная модель. Данный метод моделирования прекрасно подходит для тех моделей, форма которых может быть охарактеризована некоторым набором поперечных сечений. В основе любого подобного объекта всегда лежат траектория (путь) и одно или более сечений (форм). Путь задает основную линию loft-объекта и может иметь форму прямой, окружности, спирали, произвольной кривой и т.п., а сечения определяют его форму и тоже могут быть самыми разнообразными (рис. 1). При использовании нескольких сечений они размещаются вдоль пути по указанному пользователем принципу, а в случае одного сечения данная форма размещается на обоих концах пути.

Рис. 1. Пример loft-объекта с отображением пути и одного поперечного сечения

Оба типа структурных элементов — путь и сечения — представлены обычными сплайнами. Форма пути может содержать только один сплайн, так как программа отказывается принимать любую форму, содержащую в качестве пути более одного сплайна. И если при попытке создания loft-объекта кнопка выбора пути не активизируется, то это значит, что выделенная форма содержит более одного сплайна.

Сплайны форм поперечных сечений могут иметь любое количество сплайнов, но число сплайнов во всех задействованных в данном loft-объекте сечений должно быть одинаково. Кроме того, если сечение представлено составными формами из нескольких сплайнов, то данные формы должны иметь одинаковый порядок вложения. Это означает, что если первое сечение содержит внутри одного сплайна два других сплайна, то и все последующие сечения должны быть сформированы по тому же принципу. А если в копии данной составной формы переместить два внутренних сплайна вне исходного, то ее уже нельзя будет указать в качестве второго сечения (рис. 2). Правда, при желании в ряде случаев данное ограничение можно обойти, превратив обычные замкнутые сплайны в разомкнутые (рис. 3).

Рис. 2. Пример двух сечений, которые не могут входить в состав одного и того же loft-объекта (в верхнем сечении два сплайна находятся внутри третьего, а в нижнем — рядом с ним)

Рис. 3. Пример двух сечений, которые могут входить в состав одного и того же loft-объекта (в выделенных вершинах оба сплайна искусственно разомкнуты)

Форма loft-объекта определяется не только за счет пути и определенного набора сечений — не менее важны положение внутренних сечений вдоль пути и согласование первых вершин каждой формы поперечного сечения. От размещения сечений вдоль пути зависит то, как и в какой момент будет смоделирован переход от одного сечения к другому, а согласование вершин позволяет избежать перекручивания моделей при переходе от сечения к сечению или, наоборот, при необходимости искусственно скручивать объекты.

При работе с loft-объектами массу вопросов вызывают обычные трансформации, осуществляемые инструментамиSelect and Move (Выделить и передвинуть),Select and Scale (Выделить и масштабировать) и Select and Rotate (Выделить и повернуть), поскольку попытка воспользоваться ими для преобразования пути или сечения никак не сказывается на loft-объекте (рис. 4). Дело в том, что трансформации, применяемые к исходным объектам лофтинга (к пути и сечениям), игнорируются — такова особенность работы 3D Studio MAX. Однако не стоит думать, что редактировать loft-объект невозможно и что нужно изначально создавать его на основе идеально подобранных пути и сечений. Возможностей редактирования предостаточно, и мы с ними ознакомимся.

Рис. 4. Неудачная попытка масштабирования формы сечения (размер сечения был уменьшен, а loft-объект остался прежним)