PRÁCTICA N°1 // 3DSMAX

PRÁCTICA N°1 // 3DSMAX

En este primer tutorial comenzaremos a modelar en 3DSMAX mediante primitivas básicas, así como también reconoceremos las herramientas de transformación, de snap, operaciones booleanas y un primer paso hacia la colocación de luces. Nuestro primer proyecto será un tren de madera el cual deberá quedar como la imagen.

Para comenzar, Abrimos 3DSMAX (no necesitaremos modificar ningún parámetro por ahora).

Lo primero que haremos es dibujar un cilindro, el cual tendrá los parámetros que se indican en la foto derecha. Nos aseguramos también que esté en el punto de pivote del objeto esté en el origen 0,0,0. Podemos cambiarlo indicando las coordenadas en la barra del menú del lado de la barra de estado o también presionando el botón secundario del mouse sobre el ícono de seleccionar y mover:

 Seleccionar y mover objeto.

Nos aparecerá la barra de la imagen derecha, allí podremos indicar de forma precisa las coordenadas X, Y y Z en Absolute World.

 Nos aparecerá la barra de la imagen derecha, allí podremos indicar de forma precisa las coordenadas X, Y y Z en Absolute World.

 Procederemos ahora a rotar el cilindro: para ello seleccionaremos la herramienta seleccionar y rotar.

Notamos como el cursor cambia a una esfera virtual que nos indica los ejes de rotación (X en rojo, Y en verde y Z en azul). Antes de proceder a la rotación, marcamos el ícono angle snap toggle: este nos permitirá girar en intervalos angulares definidos.

  Angle snap toggle: nos permite rotar cada cierto ángulo. Por defecto es cada 5º.

Giramos en torno al eje X (el rojo), notaremos que este eje cambia a color amarillo. Esto indica que ya podremos rotarlo en torno a ese eje sin que cambie la dirección, ya que 3DSMAX tiene la ventaja de poder restringir el movimiento mediante sus ejes.

Ahora rotamos de modo que nos marque los 90º, esto se hará visible mediante una guía de color amarillo.

Ahora realizamos una copia del cilindro: seleccionamos el objeto, presionamos y mantenemos shift y movemos en torno al eje Y. Al finalizar nos aparece el cuadro de la imagen:

Este nos indica el tipo de copia a realizar. 

También nos aparece el número de copias que queremos, en este caso dejaremos 1, seleccionamos la opción instance y luego aceptamos.

Al ser un duplicado tipo instance, si modificamos los parámetros de cualquiera de los dos cilindros, afectará al otro. Procedemos ahora a dejar la posición de esta instance en Y=72:

Lo que corresponde ahora es realizar nuevamente una copia del objeto original para dejarlo más o menos entre los dos primeros objetos. En este caso marcamos la opción copy. Esto hará una copia independiente de las otras:

Existe un tercer tipo de copia llamada reference el cual es un duplicado que al aplicársele un modificador este no afecta al objeto original, pero la modificación de sus parámetros sí afectan al otro objeto.

Tomamos el cilindro recién copiado y modificamos su altura (height) a 80, y su radio lo dejamos en 3. Ahora colocamos la forma en 0,0,0 como en el primer objeto. Nos debe quedar como la imagen de abajo:

Nos vamos a la vistas top y procedemos a copiar los objetos: antes debemos activar en el cuadro de snaps la opción Snaps toggle:

Barra de snaps: ayudantes de transformación y relaciones entre objetos. 

 Snaps toggle: activa los snaps o ayudantes.

Si hacemos click con el botón derecho del mouse en cualquier ícono de la barra de snaps, nos aparecerá el siguiente cuadro:

Este nos permite definir parámetros de los snaps tales como el tipo de relación entre las formas, opciones, tamaño de la trama y restricciones de movimiento. En nuestro caso, marcaremos como snaps las opciones grid points (puntos de la trama) y vertex (vértice).

Ahora en la vista top y con snaps toggle activado, seleccionamos todas las formas y las copiamos con shift, en torno al eje X: notaremos que aparece un indicador en celeste: este nos indica que los snaps están activados, y que se moverá entre los puntos de la grilla:

Copiamos de tal forma de llegar al punto X=50 y cuando nos aparezca el cuadro de copia, dejamos la opción instance y el número de copias en 2. Aceptamos y notaremos que se han copiado los 3 ejes a igual distancia:

Ahora creamos una caja con las siguientes dimensiones: Lenght: 60, Width: 180, Height: 10.

Una vez creada, lo que haremos será alinearla con el eje del centro para centrarla en las ruedas y formar la base del juguete: seleccionaremos la herramienta align.

 Align: alinea un objeto respecto a otro.

Con la caja seleccionada y align activado, seleccionamos el cilindro que forma el eje del medio. Al seleccionarlo aparecerá el cuadro de la imagen:

En él tenemos las opciones de alineamiento: en torno a las posiciones de X, Y y Z y los puntos desde donde la forma se alineará: por defecto nos aparece pivot point (punto de pivote) pero para nuestro modelo marcaremos en ambas la opción center, esto hará que el centro de la caja se alineará al centro del cilindro. Aceptamos y notaremos que a caja está perfectamente alineada en el centro:

Ahora procedemos a mover la caja hasta X= 40. Con esto la base estará prácticamente definida para nuestro juguete.

Copiamos esta caja en torno al eje Z dejando la opción copy y modificamos los parámetros de Height: 70 y de Width: 50. Debe quedar como la imagen de abajo:

Nos vamos a la vista front y procedemos a mover la caja recién creada. Vamos al cuadro de snaps y desactivamos grid points para dejar sólo vertex, luego activamos snaps toggle y movemos la caja en torno al eje X, buscando el punto final de la base tal como indica la foto izquierda.

No hay problema para moverlo ya que el movimiento en torno al eje X está restringido. Posteriormente realizamos el mismo paso, pero en torno al eje Y. Así alinearemos nuestra caja y formaremos la cabina de la locomotora:

Para realizar la caldera, bastará crear un cilindro con radio 24 y altura 120, rotarlo y luego alinearlo: primero en torno a la cabina y luego en la vista front tomando los puntos del cilindro y de la base como referencias, activando snaps toggle:

Ahora necesitaremos alinear todo el modelo en torno a Y=0 para poder facilitar la tarea de modelado. Pero si seleccionamos todo y lo movemos, al colocar las coordenadas sólo se moverán algunas formas. Para resolver esto debemos agrupar todo y luego moverlo. Para ello vamos al menú group >> group y luego nos aparecerá un cuadro donde nos pide el nombre del grupo. Dejamos el que está por defecto y aceptamos.

Hemos creado un grupo de objetos y ahora procedemos a moverlo hasta Y=0. Cuando lo seleccionamos, aparecerá un indicador de color blanco, el cual nos dice que es un grupo de objetos:

Una vez que lo hemos movido, deshacemos el grupo yendo a group >> group y marcando la opción ungroup. Con esto, los objetos volverán a ser independientes. La selección esta vez cambia a varios indicadores, ya que selecciona cada objeto por separado:

Ahora copiamos el cilindro grande (copy) y volvemos a modificar sus parámetros: su radio será 8 y su altura será 25. Alineamos en la vista front hasta el inicio de la base:

Luego en la vista left alineamos en torno al punto medio de la base: para ello vamos al cuadro de snaps y activamos midpoint. Movemos en torno a XY y así formamos el pistón del juguete:

En la vista top, copiamos nuevamente el cilindro 2 veces, modificando sus parámetros: uno tendrá radio 6 y altura 4, el otro tendrá radio 2 y altura 8:

Alineamos mediante snap y luego alineamos a la base. Con esto formamos el tope del juguete. Podemos mover un poco en torno al eje Y para ajustar mejor la distancia.

  

Para formar la curva de la cabina, copiamos la caja de la cabina en torno al eje Z y modificamos sus parámetros: Lenght: 80, Width: 70 y Height: 8. Subdividimos en 10 los lenght segments:

Aplicamos a esta caja el modificador bend: este curva los objetos en torno a un eje y ángulo dados. Modificamos el bend con los siguientes parámetros: angle: 80, direction:-90 y bend axis: Y. Esto curvará la caja como indica la foto de abajo:

Ahora en la vista left bajamos un poco esta caja de tal forma que la caja de la cabina traspase la caja curvada:

Luego hacemos una copia de esta caja curvada, en torno al eje X:

Ahora tomamos la caja curvada original y modificamos su altura a 15 o mayor, manteniendo el modificador bend encendido:

La idea de esto es que este volumen sea sustraído mediante operaciones booleanas para formar la curva de la cabina. Seleccionamos la caja de la cabina y vamos al panel de creación de objetos. En la barra de creación seleccionamos la opción Compound Objects, esto dará lugar a los objetos compuestos. En el panel de parámetros encontraremos varios tipos de composición de objetos, para nuestro caso elegimos ProBoolean.

Por defecto la sustracción es la operación predefinida de ProBoolean. Ubicamos la persiana Pick Boolean y presionamos el botón Start Picking, luego seleccionamos la primera caja curvada y clickeamos. Con esto hemos formado la cabina curvada:

Ahora todo es cosa de alinear mediante snap la otra caja curva de modo de formar la cabina definitiva.

Ahora formaremos la ventana de la cabina. Al igual que con la herramienta mover, podemos rotar cualquier forma con shift y esta se copiará. Ayudándonos con angle snap toggle, copiamos el cilindro de la caldera y lo rotamos en 90º para posteriormente alinear (align) esta copia con el centro de la cabina:

Modificamos el radio de este cilindro a 10 y utilizamos nuevamente compound objects para sustraer el cilindro y así formar la cabina.

                                                          

Ahora procederemos a copiar el pistón y el tope hacia el otro extremo y así formar el tren. Para ello vamos al sistema de coordenadas por referencia donde encontraremos los menús de las imágenes: el izquierdo corresponde a los ejes de referencia desde donde se inician las transformaciones: los más utilizados son view (vista, por defecto), World (punto de origen), Local (cada objeto tiene sus propias coordenadas locales), Pick (toma las coordenadas locales de un objeto 3D) y Grid, que toma una trama de referencia. El menú de la derecha corresponde a los puntos de pivote que toma el programa. El primero corresponde a los pivotes de cada objeto, el segundo define un pivote promedio entre 2 o más objetos seleccionados, y el tercero nos propone tomar un punto de la trama como referencia (usualmente 0,0,0).

Para copiar el tope y el pistón, vamos a la vista top y seleccionamos los objetos. Dejamos el primer menú en World y en el punto de pivote dejaremos la última opción. Con esto el punto de pivote de las transformaciones será el punto de origen. Ahora activamos la herramienta mirror.

   Mirror: copia objetos reflejados, como un espejo.

Al activar mirror, nos aparece el cuadro de la derecha: este nos indica el eje o el plano donde queremos que se realice la copia y el tipo de ella, por defecto nos aparece el Mirror Axis (eje) en X y como “no clone” (no copiar) en Clone Selection. Dejamos el eje en Y y en clone selection lo dejamos como instance. Aceptamos y ya tenemos la copia reflejada en el otro lado:

Para formar las chimeneas del tren, ocuparemos primitivas extendidas (Extended Primitives). Estas están en la misma barra donde está Compound Objects. Al activar esta opción aparecen otras primitivas anexas a las primitivas normales. Ocuparemos la primitiva llamada ChamferCyl, el cual nos dibuja un cilindro pero con la diferencia que tendremos bordes redondeados. Modificamos sus parámetros de la siguiente manera: el radio será de 8, su altura será de 30 y su fillet(redondeo) será de 2. Dejamos sus lados (sides) en 18 y en fillet segs lo dejamos en 3:

Alineamos este cilindro en Y=0 y si queremos, establecemos coordenadas en X=55 y Z=36. En la vista front copiamos este cilindro como instance y ajustamos la posición de este cilindro a X=20:

Para formar la chimenea, copiamos nuevamente el último cilindro a la posición X= -15. Este cilindro debe ser una copia (copy) de modo que podamos modificar sus parámetros. Ahora tomamos este último cilindro y modificamos su altura a 40. Con esto terminamos la parte de modelado de la locomotora.

La imagen muestra lo que llevamos hasta el momento.

Guardamos el modelo (Ctrl + S).

Asignando colores y preparando el modelo para render

 Ya tenemos nuestro modelo terminado, pero es demasiado tosco y poco creíble ya que son sólo primitivas. Podemos mejorarlo cambiando los colores de los objetos para que parezca algo más parecido a un juguete. Recordemos que cada objeto 3D tiene como base un color y el nombre del objeto. Por lo tanto, la idea es cambiarlo para que tenga mucho más colorido. Si seleccionamos un objeto y presionamos y mantenemos Ctrl, podremos seguir seleccionando más objetos sin tener que deseleccionar el primero, ya que se mantendrá seleccionado. Esto también sirve si queremos quitar la selección a un objeto:

Una vez que tenemos los colores asignados, podemos realizar un render mediante F9 o el ícono del final de la barra de herramientas de transformación. Este nos mostrará una imagen representada del modelo 3D:

  Render: representa el objeto en una imagen o un video, si es animado.

Al realizar el render, notaremos que hay manchas blancas en las ruedas. Esto ocurre debido a que los cilindros de los ejes se intersectan con los de las ruedas. Para solucionar esto, bastará mover los ejes de la siguiente forma:

   

En la vista perspectiva seleccionamos el primer eje, cambiamos su coordenada Y a -32 y repetimos lo mismo con el resto de los ejes. Los ejes atravesarán las ruedas del lado izquierdo de la pantalla pero eso no importa, ya que simplemente cambiamos la altura de uno de ellos a 64 y automáticamente todos se modificarán, ya que están como instancia. Con esto el problema se soluciona.

Podemos mejorar el modelo aplicando subdivisiones de malla a todas las formas curvas o cilíndricas y luego aplicarles cualquiera de los modificadores MeshSmooth o TurboSmooth, esto hará que a malla se suavice y nos dé formas más redondeadas en sus bordes, similares a un juguete de madera. Los parámetros son los siguientes:

Caldera: sides: 24, cap segments: 6, Height segments: 16.
Rueda: sides: 24, cap segments: 6, Height segments: 6.
Pistón y tope: sides: 24, cap segments: 6, Height segments: 12.
Curva cabina: Length segs: 24, Width segs: 12, Height segs: 6 (no se aplica MeshSmooth).

Cuando aplicamos MeshSmooth o TurboSmooth (o cualquier modificador) a un objeto que tiene copias de tipo instancia, automáticamente el modificador se asigna a todos los objetos. En el caso de nuestro modelo, lo notaremos en las ruedas, topes y pistones por lo que basta asignar a sólo uno de estos objetos para generar la forma suavizada en todos, al igual que las divisiones.

Realizamos un render para ver el resultado:

Antes de agregar las luces, agrupamos la locomotora y la elevamos en la vista front de tal manera de que la base de las ruedas este en X=0. Podemos ayudarnos con snap y grid points para facilitar la tarea:

En la vista top, dibujamos un plano (de color blanco) que tenga los siguientes parámetros: Lenght: 250 y Width: 340. Alineamos el plano en X= 0 e Y=0 ya que por defecto el plano se dibuja en Z=0:

Ahora agregaremos luces para realzar el modelo. Por defecto, 3DSMAX ilumina los modelos 3D con una luz standard. Para este tutorial bastará con agregar iluminación standard mediante luces de tipo omni, la cual es una luz que ilumina en todas direcciones, de forma similar a una ampolleta.

Para activar las luces, nos vamos al cuadro de creación de objetos y presionamos el ícono de luces (imagen derecha). En la barra nos aparecen por defecto las luces de tipo fotométrico, pero en este caso elegiremos la opción standard, las cuales son las luces básicas de 3DSMAX.

En la barra de parámetros aparecen los tipos de luces y elegimos Omni.

Colocar las luces es igual que dibujar una forma 3D: dibujamos una luz y luego copiamos las dos siguientes en forma de instance. La idea es que nos queden tal como se ven en la foto de abajo:

En la vista left elevamos las luces como indica la foto de abajo, ya que por defecto dibuja en Z=0:

La luz que está más arriba deberá ser independiente de las demás, ya que esa será la fuente principal de la iluminación. Como está como instance, si modificamos sus parámetros lo harán también las demás. Para independizarla simplemente presionamos el botón make unique, que se encuentra debajo del campo de modificadores.

  Make unique: convierte en copia una instance o reference.

 Ahora configuramos la luz independizada: nos vamos a los parámetros de edición y activamos la opción Shadows On (imagen izquierda). Esto permitirá proyectar sombra en los objetos iluminados y con esto terminamos la configuración. Para las otras luces, seleccionamos una de ellas y cambiamos su intensidad (Multiplier) a 0,4 en lugar de 1,0 que viene por defecto (imagen derecha). NO activamos sombras, ya que estas luces son de relleno, es decir, iluminan para evitar que el modelo se sombree totalmente. La otra luz también cambiará sus parámetros y con esto terminamos la configuración de todas las luces.

Si realizamos un render a nuestro modelo, se verá el fondo de color negro ya que este fondo es el que viene por defecto en 3DSMAX. Debemos cambiar su color para que todo quede de color blanco, para que se vea como en el inicio del tutorial. Para ello nos iremos el menú standard (Derecha) y seleccionamos la opción rendering >> Environment, si lo hacemos correctamente nos aparecerá el cuadro de abajo:

En Common Parameters >> Background aparece la opción de color y por defecto será negro. Clickeamos en el color negro y allí nos aparece la opción para cambiar el color. Cambiamos a blanco y cerramos el cuadro (x de la parte superior derecha). Con esto damos por finalizada la configuración del entorno, y cuando realicemos un render, ahora el fondo será blanco en lugar de negro.

Nos vamos a la vista perspective y acomodamos una vista interesante para el modelo, luego realizamos un render: este es el resultado final. Si nos gusta la vista, podemos crear una cámara presionando Ctrl + C.+

Guardamos el archivo y finalizamos.