Разделы
Счетчики
Бумажные 3D-модели: технология стремительно совершенствуется
Как все-таки неумолимо компьютер меняет привычные для нас понятия окружающей действительности. Порой вещи с окрасом виртуальности становятся самыми реальнейшими. Так, похоже, происходит в настоящий момент с компьютерными трехмерными моделями. Если раньше они использовались только в играх и при создании фильмов, то теперь выходят на новый уровень доступности. Их можно воспроизвести в материальной форме. Ну и не беда, что пока только в бумажных вариациях, зато виртуальностью здесь уже и не пахнет. Как мы не раз убеждались, технология, один раз ступив в массы, способна достичь немыслимых вершин совершенства. И тогда только в воспоминаниях остается, что некогда в прошлом все это было виртуальным, невоспроизводимым в материальных формах.
Добавим сюда еще одну немаловажную деталь. С пришествием компьютеров в нашу размеренную жизнь, думается, каждый подспудно задавался вопросом, а что же конкретно мне может дать это устройство. Ответ находился редко, а если и находился, то чаще у машинисток, программистов, мультипликаторов и прочих специалистов, так сказать, "полуматериального" труда. И вот все чаще ответы находятся и у мастеров "материальных" профессий. Это очень приятно и даже в некотором смысле полезно. Посудите сами.
Возьмем для примера школы. Как правило, в нормальной школе (или хотя бы в городских дворцах культуры) должны существовать кружки детского творчества. По крайней мере, раньше так было. Сейчас, быть может, не всегда хватает даже не материальных средств, а просто соответствия интересов детей предлагаемому кружком досугу. Скажем проще, современный ребенок с большим интересом слепит какого-нибудь сложного кибероида, нежели до боли знакомого Колобка.
И здесь, на благо, компьютер делает шаг нам навстречу, а точнее, технология преобразования любимых виртуальных 3D-героев в материальные формы, как оказалось, делает день ото дня немалые шажки. Пока что на бумаге, в виде склеиваемых выкроек, но уже есть экстремалы, которым бумаги мало - они пробуют выкройки на глянцевых, тряпичных материалах, фольге и так далее. А недавно проскочила информация, что из лабораторий военной промышленности в мир обычных людей попало еще одно уникальное творение - лазерный стереограф, кажется так называется. Там вообще под действием луча лазерной "печатной головки" полимерная жидкость, залитая в специальную ванну, превращается в стекловидную массу. Иными словами, из компьютерной 3D-модели получают ее осязаемую "стеклянную" копию. Используют такой "принтер" пока что в медицине. Ну да мы остановимся на "бумажной" технологии. Материал доступнее, технология дешевле.
Путь от компьютерной модели до бумажной копии довольно прост, что незамысловато и ясно дал понять чех Ян Рукр. Сначала он использует программу AutoCAD, чтобы подготовить выкачанную из Интернета или созданную собственноручно 3D-модель к разложению в выкройку, а затем уже при помощи программы Tenkai делает из модели бумажную выкройку, впоследствии раскрашивая ее и снабжая детали выкройки маркировкой в графическом редакторе Paint Shop Pro. Далее выкройка запаковывается в архив и выкладывается на всеобщее скачивание. Скачавший распечатывает ее на цветном принтере, вырезает детали из распечатанных листов и склеивает - получается бумажная копия 3D-модели.
Так вот при тщательном изучении выяснилось, что вместо программы Tenkai появилось следующее произведение японских программистов. Это еще более продвинутая программа под названием Pepakura Designer. Скачать ее можно на сайте разработчиков. Там же находятся сотни готовых выкроек с самыми оригинальными 3D-моделями. В общем, руководителям кружков детского творчества теперь можно предоставить детям работы на любой вкус. Да кто угодно в принципе и сам может выкачать эти выкройки и заниматься творчеством хоть на дому. А уж если захочет разрабатывать свои выкройки, то может присоединиться к бурно растущему сектору бумажных 3D-моделей.
Подробнее о программе
Эта программа является английской версией Pepakura Designer (далее просто Дизайнер), разработанного в Японии. Дизайнер позволяет вам создавать на основе трехмерных данных, известных в просторечии под термином 3D-модели, выкройки для творчества из бумаги. Дизайнер открыт для общественного пользования как условно-бесплатная программа. Вы можете скачать Дизайнер и испытывать его в действии свободно. Правда, некоторые возможности будут ограничены, пока не приобретете лицензионный ключ. Розничная цена программы: 38 американских бумажек.
Очень важно, что Дизайнер не имеет функций для трехмерного моделирования. Вам придется создавать собственные 3D-модели с помощью других пакетов трехмерного моделирования (например, 3D Studio, LightWave, Softimage и так далее). Если вы не имеете такие пакеты или они очень дороги для вашего бюджета, можете воспользоваться бесплатным "MetasequoiaLE", файловый формат которого поддерживается Дизайнером.
Требования к системе вполне не строгие. Операционная система: Win98/Me/NT4.0/2000/XP. Микропроцессор Intel или совместимые процессоры с рекомендованной частотой хотя бы не ниже 350 мегагерц. Память: рекомендуется 128 Мбайт или больше. Не менее 150 Мбайт свободного места на жестком диске. Видеокарта с разрешением не ниже 800x600 и глубиной цвета не ниже 16-битной (65536 цветов). И, естественно, необходим принтер (желательно цветной), чтобы было на чем распечатывать выкройки.
Принцип работы с программой
В первую очередь, конечно, вы должны создать компьютерную трехмерную модель того объекта, который потом желаете получить в виде выкроек на листах бумаги. То ли это будет уже готовая 3D-модель откуда-нибудь из Интернета, то ли сами ее создадите. Во всяком случае без соответствующей программы трехмерного моделирования на первом этапе не обойтись. Соответственно, выбор подходящей программы обусловлен теми форматами, которые поддерживает Дизайнер. А это следующие форматы: 3DS, DXF, MQO, LWO и OBJ. Для примера можно посмотреть, что загружается из этих форматов, однако стоит запомнить, что некоторые из них могут не загружаться должным образом в зависимости от нововведений в форматах или их различных версиях.
Второй этап уже подразумевает создание непосредственно выкроек. В этот момент имеется готовая 3D-модель, осталось загрузить ее в Дизайнер. Далее для создания выкройки понадобится всего лишь одно нажатие клавиши. Это клавиша Create Development, что переводится как "создать выкройку". Если же вы тем более не чураетесь лишних манипуляций в окне программы, то можете выставить опцию Auto, чтобы было выполнено автоматическое расположение выкроек на заданном формате бумаги.
Сразу после такой операции можно будет увидеть результат, как выглядит выкройка на листе бумаги.
Помимо этого вы можете по желанию устанавливать размер выкройки и как выравнивать ее части. Для этого предназначен диалог метода компоновки выкройки, где можно выбрать либо автоматическое расположение частей выкройки, исходя из выбранных размеров бумаги, либо указать масштабирование, если выкройку предполагается получить отличных от оригинала размеров.
Может так получиться, что при включенной опции Auto программа не сможет развернуть сложную модель в выкройку так, как вы того захотите. В этом случае вам придется воспользоваться встроенными в Дизайнер средствами редактирования выкроек. Предлагаются такие средства:
Edit Flap - редактирование лоскутка Edit Fold Line - редактирование линии сгиба Rotate, Move Part - поворот, перемещение детали Move Surface - перемещение поверхности Cut Part - вырезание детали Input Text - ввод текста
Примечательно, что в Cut Edge (вырезание края) перед собственно разворотом модели в выкройку вы можете определить край, который по возможности не должен быть вырезан.
Предположим, что в результате преобразования некоторой 3D-модели автомобиля была получена такая выкройка, как показана на рисунке 1. То есть одна боковая часть машинки оказалась отделенной от общей выкройки, хотя ее гораздо удобнее было бы присовокупить в одно целое. Кроме того, вторая боковая часть оказалась разделенной на две половинки: одна прикреплена к крыше машинки, вторая - к передку.
Для исправления выкройки сначала придется повернуть (rotate) одну деталь выкройки, а вторую деталь переместить (move) до нужного места на выкройке. Затем, тоже повернув вторую деталь, можно скомпоновать выкройку в одно целое. Также поступают и с разделенной на две половинки второй боковой частью машины. Можно при помощи Cut Part отделить ее от передка машины и переместить с поворотом в истинное положение на выкройке. В итоге выкройка принимает вид, как на рисунке 3.
Далее при желании мы можем заняться коррекцией лоскутков (flaps). Это те маленькие полоски по бокам выкройки, на которые впоследствии наносится клей для соединения двух деталей вместе. Каждый лоскуток можно редактировать отдельно.
А затем еще на выкройку можно нанести текст, особенно если требуется пометить листы выкроек разной сопутствующей информацией. На здоровые петиции не рассчитывайте, но кое-что удачно пометить несложным текстом вполне возможно.
Еще могут возникать сложности с разложением в выкройку геометрических фигур с повторяющимися деталями. В этом случае совсем не просто оценить, какой край одной детали будет совмещаться с некоторой другой деталью. И чтобы устранить такие сложности, введена опция Show Join Number, которая пронумеровывает края совмещающихся деталей.
То есть, например, край под номером 2 одной детали совмещается с краем под номером 2 другой детали. И это, кстати, позволяет проверить соответствие между выкройкой и 3D-моделью, можно легко найти место на 3D-модели, соответствующее такому же месту на выкройке.
Распечатка выкроек
После коррекции выкройки можно распечатать ее на принтере. Здесь предоставляется устанавливать следующие элементы:
Paper Size - размер бумаги
Page Margin - отступы по краям страницы
Page Number - нумерация страниц
Cross-hairs for aligning - пересечения для
выравнивания
Print Format (raster, vector) - формат печати
(векторный,
растровый)К тому же вы можете просто копировать выкройку в буфер обмена в формате BMP (растровое изображение) или сохранять ее в файле. Такие файлы или содержимое буфера обмена можно использовать в других приложениях. Более того, выкройки можно сохранять также в форматах EMF и EPS (текстуры не поддерживаются в этих форматах).
Для предохранения ваших оригинальных работ от последующего изменения, особенно когда они выложены в общедоступное скачивание, предусмотрено сохранение файлов в режиме No Edit. Этот режим позволяет только рассматривать выкройки в специальном обозревателе, но изменить что-либо в выкройке уже нельзя.
Другие возможности
В программе имеется много дополнительных возможностей, таких как скрывание текстуры или цвета или изменение цвета точки разреза. Дизайнер поддерживает растягивание выкроек на несколько листов бумаги, причем во время растягивания возможности автоматического выравнивания не простираются за пределы краев листа бумаги.
Поддержка нескольких текстур. Имеется и такая штука. А еще в дополнение можно легко заменять текстуры (поддерживаются BMP- и JPG-файлы).
Распространение своих работ. Существует специальный обозреватель для файлов, созданных в Дизайнере. Этот обозреватель можно загрузить бесплатно с сайта разработчиков, причем открывать файлы Дизайнера для просмотра можно даже при отсутствии самого Дизайнера.
Настройка печати. В дополнение к известным функциям печати можно настраивать печать самым детальнейшим образом. Здесь и типы вогнутых и выгнутых линий сгибов, и линии разрезов, и толщина линий, и другие приятности.
Примеры выполненных работ
В Дизайнер входят более 20 типов примеров, собранных для немедленной печати и наслаждения процессом бумажного творчества. То есть в отсутствие навыков обработки и разворачивания 3D-моделей пользователь может воспользоваться входящими в комплект чужими работами. Это и мамонт, и дикий боров, и кролик, и кит, и корзина, и фотоаппарат, и сотовый телефон, и многое другое.
В общем, если человеку не интересно заниматься разработкой бумажных 3D-моделей, или он не понимает весь процесс до конца, или процесс слишком сложен для его способностей, такой человек для собственного развлечения может запросто брать чужие работы. И поскольку те работы делались самыми обычными пользователями, причем объединены эти прекрасные работы в наборы вырезок и 3D-моделей, вы можете изготавливать их бумажные копии или при желании видоизменять их еще оригинальнее.
Дмитрий Сахань, 7 апреля 2004 года