3D-модели для производства сувениров из оптического стекла

Дмитрий Гиглавый

В последние годы в Москве на Арбате продаются симпатичные стеклянные изделия (сейчас их цена колеблется от 300 до 10 тыс. руб.). Эти сувениры уже несколько лет создаются на специальном оборудовании с помощью лазерных лучей, причем движение лучей задается поверхностью 3D-модели. О том, как дизайнеры создают такие 3D-модели, мы и расскажем в этой статье.

Подготовка эскизов

Очень важно в самом начале правильно определить все пропорции будущей модели — это позволит избежать множества проблем в дальнейшем. На миллиметровой бумаге делается рисунок каждой части объекта. Скажем, в случае с орденом святого Александра Невского с мечами отдельно делаются рисунки креста, центрального кольца, одного из мечей. И это при том, что орден — один из самых простых объектов.

Заказы приходят в самой примитивной форме: например, присылают несколько фотографий статуи — и на ее основе делается сложнейшая модель. Профессиональный художник рисует на бумаге каждую складку одежды, каждый завиток. Понятно, что на исправление ошибки художника уйдет очень много времени.

Пожалуй, создание эскиза — самый главный этап построения 3D-модели. Понятно, что удобнее всего иметь под рукой реальный объект, но ведь статую Свободы по почте не пошлешь. И если под рукой нет объемной миниатюры, то, прежде чем начинать эскиз, надо трезво оценить свои возможности.

Возвращаясь к примеру с орденом, скажем, что это вещь достаточно плоская, поэтому при построении модели ордена можно обойтись фотографией. В самом начале работы у автора было изображение размером 100×100 пикселов, и на нем, конечно, нельзя было рассмотреть детали. В таких случаях многое приходится додумывать. Скажем, двуглавый орел (28×28 точек) был взят с герба семьи Романовых, а Георгий Победоносец — с одного из многочисленных российских гербов. Так что перед построением модели стоит уделить особое внимание подбору исходного материала.

В 3D Studio Max работа уже в основном механическая. Тем не менее этот этап требует не меньшего профессионализма от 3D-дизайнера.

Построение сечений и траекторий

В 3D Studio Max существует множество способов преобразования сечений в трехмерные объекты. В случае с моделями для производства сувениров из оптического стекла при построении сечений и траекторий важно устанавливать максимальное количество шагов (Steps), чтобы поверхности получались как можно более сглаженными. Выполненные художниками проекции и профили можно обрисовывать, предварительно включив фон с определенной проекцией. На этой стадии работы ошибки также чреваты неприятными последствиями.

Моделирование трехмерных поверхностей

Далеко не все объекты можно построить с помощью сечений и траекторий. Моделируя подушечку креста, автор перепробовал фактически все способы. В итоге пришлось взять пересечение двух вертикально лежащих цилиндров и сузить полученный квадрат в соответствии с формой подушечки.

А составные части орла пришлось строить по трем проекциям. Попробовал сделать шею по траектории — получился симпатичный двуглавый лебедь (неплохая, кстати, идея для герба Красноярской области).

При построении 3D-моделей для сувениров из оптического стекла ни в коем случае нельзя пересекать (Boolean) траекторные объекты. Модели, построенные по трем проекциям, следует пересекать обязательно, иначе область пересечения на сувенире будет "замусорена" лишними поверхностями. Важно также учитывать, что размер точки, сделанной лазерным лучом, составляет 0,2×0,5 мм. Готовую модель необходимо оптимизировать в соответствии с особенностями оптического стекла.

Оптимизация

Кроме того, что все поверхности должны быть абсолютно сглаженными, есть еще несколько моментов. Все примитивы надо облечь в полилинии, предварительно включив привязку к вершине. Делается это для того, чтобы подчеркнуть контуры модели. На рис. 1 показаны только полилинии для модели ордена, а готовая модель представлена на рис. 2 (полилинии на нем не видны). Чтобы сделать их видимыми, надо отметить пункт Renderable в меню свойств полилинии, предварительно задав толщину полилинии в точках. Полилиния обычно проводится по краю одежды, по линиям сгиба.

Рис. 1. Полилинии для модели ордена святого Александра Невского с мечами.

В собственно производстве сувениров применяются специальные станки, оснащенные специализированным ПО, секреты которого работники фирмы-производителя выдать отказались. Таким образом, сувениры из оптического стекла — один из немногих примеров использования технологий компьютерной графики непосредственно для производства.

Рис. 2. Готовая модель ордена.