Celem ćwiczenia będzie stworzenie i zaanimowanie kół zębatych. W przykładzie, posłużymy się metodami odejmowania określonych części obiektu, wykorzystamy funkcję Boolean, która działa na zasadzie algebry zbiorów. Następnie zapoznamy się z przypisaniem materiałów, wstawieniem dodatkowych świateł oraz wygenerowaniem gotowej animacji. 1. Obiektem bazowym do utworzenia koła zębatego będzie cylinder: a. Wstawiamy do sceny: Model (1) > Get > Primitive > Polygon Mesh > Cylinder b. W edytorze ustawiamy następujące parametry: c. Zamknąć edytor 2. Z drugiego cylindra tworzymy oś obrotu koła zębatego: a. Wstawiamy do sceny: Model (1)->Get->Primitive->Polygon Mesh->Cylinder b. W edytorze ustawiamy: c. Zamknąć edytor
3. Łączymy ze sobą wstawione do sceny cylindry: a. Zaznaczamy duży cylinder b. Wybieramy: Model(1) > Create > Poly. Mesh > Boolean > Union c. Wskazujemy mały cylinder d. W edytorze operacji klikamy Delete, aby zamrozić obiekt pochodny i usunąć obiekty bazowe: e. Włączamy explorer (8) i zmieniamy nazwę powstałego obiektu na kolo_zebate_1 4. Wstawiamy do sceny sześcian oraz dwa cylindry, które posłużą do utworzenia pomocniczego obiektu, który posłuży do wykonania w kole zębatym wycięć będących przestrzeniami pomiędzy zębami: a. Wstawiamy do sceny sześcian: Model (1)->Get->Primitive->Polygon Mesh->Cube b. W edytorze ustawiamy: c. Przesuwamy sześcian wzdłuż osi Z o wartość 5 d. Wstawiamy do sceny cylinder: Model (1)->Get->Primitive->Polygon Mesh->Cylinder e. W edytorze ustawiamy:
f. Przesuwamy wstawiony cylinder wzdłuż osi Z o wartość 1,7 g. Kopiujemy wstawiony cylinder CTRL+D h. Korzystając z explorera cylindry rozsuwamy wzdłuż osi X o wartości 3,3 i -3,3
5. Tworzymy obiekt pomocniczy poprzez odjęcie od sześcianu dwóch symetrycznie rozmieszczonych cylindrów. Wskazówka: warto co jakiś czas zapisywać swój projekt na dysku, by w przypadku popełnienia błędu lub zawieszenia programu, nie musieć zaczynać wszystkiego od początku. a. Zaznaczamy sześcian b. Wybieramy: Model(1) > Create > Poly. Mesh > Boolean > Difference c. Wskazujemy pierwszy cylinder d. W edytorze operacji klikamy Delete e. Wybieramy: Model(1) > Create > Poly. Mesh > Boolean > Difference f. Wskazujemy drugi cylinder g. W edytorze operacji klikamy Delete h. Włączamy explorer (8) i zmieniamy nazwę powstałego obiektu na wykrojnik 6. Będziemy odejmować dwanaście razy od naszego kółka zębatego wykrojnik, po każdym odjęciu obracając go o kąt 30 stopni, aż powstanie pełne koło zębate: a. Zaznaczamy kolo_zebate_1. b. Wybieramy: Model(1) > Modify > Poly. Mesh > Boolean > Difference c. Wskazujemy wykrojnik d. Wybieramy: Edit > Freeze (na rysunku poniżej niebieska strzałka) e. Zaznaczamy wykrojnik f. Obracamy wykrojnik o kąt 30 stopni (na rysunku poniżej czerwona strzałka) g. Powyższe czynności trzeba powtórzyć analogicznie 11 razy, aż wytniemy wszystkie 12 zębów naszego koła zębatego. h. W kolejnym punkcie 7 opisana alternatywna metoda wykorzystująca automatyzację operacji z wykorzystaniem skryptów.
7. Wycinanie pozostałych zębów, za pomocą skryptu: a. Włączamy edytor skryptów b. W edytorze skryptów ustawiamy język VBScript (czerwona strzałka) c. Dolna część okna (zielona strzałka) wszystkie operacje jakie dotychczas były wykonane w SI d. Górna część okna (niebieska strzałka) edytor w którym wpisujemy nasz skrypt e. W części dolnej możemy odnaleźć instrukcje, które wycięły pierwszy ząb, skopiować, je do części edycyjnej i wykorzystać jako podstawę do napisania naszego skryptu
f. Wstawiamy pętlę, która wytnie nasze zęby (należy zwrócić uwagę na wstawienie do skopiowanego kodu zmiennej indeksującej pętle jako mnożnika kąta obrotu czerwona strzałka): g. W edytorze skryptów wydajemy polecenie Edit > Run lub wciskamy F5 co spowoduje wykonanie skryptu i powinno dać efekt:
h. Zamykamy edytor skryptów. 8. Utworzenie drugiego kółka zębatego: a. Usuwamy ze sceny wykrojnik. b. Zaznaczamy utworzone koło zębate i kopiujemy je CTRL+D. c. Skopiowane kolo_zebate_2 przesuwamy wzdłuż osi X o 6,7 i obracamy względem osi Y o 13 stopni 9. Animacja utworzonych kół zębatych metodą klatek kluczowych: a. Dla kolo_zebate_1 tworzymy klatkę kluczową w klatce 1 b. Przechodzimy do klatki 100 c. Obracamy kolo_zebate_1 o kąt 360 stopni d. Tworzymy klatkę kluczową w klatce 100 e. Dla kolo_zebate_2 tworzymy klatkę kluczową w klatce 1 f. Przechodzimy do klatki 100 g. Obracamy kolo_zebate_2 o kąt -347 stopni (drugie koło zębate musi kręcić się w przeciwnym kierunku startując z położenia początkowego 13 stopni więc: 13 360 = -347) h. Tworzymy klatkę kluczową w klatce 100 i. Zapętlamy (czerwona strzałka) animację i uruchamiamy ją
j. Zatrzymujemy animację k. Zaznaczamy kolo_zebate_1 l. Przy odtwarzaniu zapętlonej animacji podczas przejścia z klatki 100 do 1 kółka na moment zatrzymują się, można to zmienić, korzystając z edytora animacji (0). m. Wybieramy wykres roty (strzałka niebieska), wykres jest zaokrąglony, co powoduje, że kółko startuje od prędkości 0, później przyśpiesza i pod koniec animacji znowu zwalnia, aż do zatrzymania w klatce 100, można to zmienić linearyzując prędkość obrotową kółka (strzałka czerwona), co da efekt jak na rysunku poniżej: n. Operację linearyzacji prędkości obrotowej powtarzamy dla drugiego kółka zębatego:
10. Przypisanie do kół zębatych materiału a. Uruchamiamy bibliotekę materiałów menu: View > Rendering/Texturing > Material Manager b. W Material Manager wybieramy menu: Materials > Open Preset Materials Browser c. Uruchomiona biblioteka materiałów umożliwia nałożenie materiału na obiekt, poprzez jego przeciągnięcie i upuszczenie na obiekcie. d. Na kółka zębate nakładamy dwa wybrane materiały z grupy Metals e. Zamykamy bibliotekę materiałów, kółka wyglądają przykładowo:
11. Wstawiamy do sceny płaszczyznę Grid, będącą tłem nad którym odtwarzać się będzie nasza animacja a. Wstawiamy: Model (1) > Get > Primitive > Polygon Mesh > Grid b. Zamykamy edytor c. Przeskalowujemy płaszczyznę wzdłuż osi X i Z o współczynnik 7 d. Przesuwamy płaszczyznę wzdłuż osi Y o wartość -6 e. Do wstawionej płaszczyzny przypisujemy materiał BlueMetal z grupy Metals 12. Wstawianie do sceny dodatkowe oświetlenia a. Wstawiamy do sceny trzy światła punktowe Spot (Model (1) > Get > Primitive > Light > Spot) i animujemy je kolejno metodą klatek kluczowych, osobno animujemy Spot i Spot_Interest dla każdego światła
b. Po wstawieniu mamy trzy światła punktowe c. Światła należy zaanimować tak by przemieszczały się wokół kółek zębatych, świecąc cały czas w ich kierunku co za pomocą Animation Ghosting pokazane jest na rysunku poniżej 13. Wstawienie do sceny własnej kamery i zaanimowanie jej a. Wstawiamy do sceny własną kamerę: Model (1) > Get > Primitive > Camera > Perspective b. W edytorze kamery wybieramy standard kamery c. Zamykamy edytor kamery d. Przestawiamy widok w podglądzie B, by pokazywał obraz z wstawionej kamery
e. Animujemy kamerę metodą klatek kluczowych, osobno animujemy Spot i Spot_Interest, analogicznie do animowania świateł typu Spot
f. Kamerę należy zaanimować tak by przemieszczała się wokół kół zębatych, patrząc cały czas w ich kierunku co za pomocą Animation Ghosting pokazane jest na rysunku poniżej 14. Wygenerowanie animacji w postaci filmu w formacie avi