Дизайн интерьера в 3D Studio МAX

МИНОБРНАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Юго-Западный государственный университет»

Кафедра программного обеспечения ВТ

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине «  Человеко-машинное взаимодействие »

 

на тему «Дизайн интерьера в 3D Studio МAX»

 

Специальность (направление подготовки)  ПО ВТ                                   

 

Автор работы (проекта)                    Д.В.Трухачёв____________________

 

Группа  ПО-91

Руководитель работы (проекта)         E.В. Мельник ___________________

 

Работа (проект) защищена     ____________________

 

Оценка  ____________________

 

 

 

Председатель комиссии  _________        ____13        _______________________       

(подпись)                                     (инициалы, фамилия)

 

Члены комиссии

_________       ____13          ______________________        

         (подпись)                                              (инициалы, фамилия)

        

_________        ____13          ______________________        

(подпись)                                               (инициалы, фамилия)

 

_________        ____13          _____________________        

(подпись)                                               (инициалы, фамилия)

 

 

Курск, 2013г.

 

МИНОБРНАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Юго-Западный государственный университет»

Кафедра программного обеспечения ВТ

 

 

 

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

 

Студент     Трухачёв Д.В.     шифр 349025 группа    ПО-91

 

1.Тема Дизайн интерьера в 3D Studio МAX                                                 

 

2. Срок предоставления работы (проекта) к защите  «    »          2013 г.

 

3. Содержание пояснительной записки курсовой работы (проекта):

3.1. Содержание

3.2. Техническое задание

3.3. Технический проект

3.4. Рабочий проект

3.5. Список использованных источников

3.6. Приложение

 

4. Перечень графического материала:

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

 

Руководитель работы (проекта)                                   Е.В. Мельник

 

Задание принял к исполнению                                                  

 

 

 

Оглавление

 

 

Реферат

 

Объем данного курсового проекта равен  33 страницам.

Ключевые слова:

3d модель, 3ds max.

Объект разработки:

Объектом исследования в данной работе является моделирование предметов интерьера «3ds Studio Max».

Цель работы:

Реализация моделирования комнаты, предметов интерьера, мебели и др.

 

Определения

 

В данной работе применены следующие термины с соответствующими определениями:

  1. моделирование — создание трёхмерной математической модели сцены и объектов в ней;
  2. рендеринг — построение проекции в соответствии с выбранной физической моделью.

булевы операции (логические) – операции, пришедшие в 3d графику из математики, точнее, из булевой алгебры (названной в честь ее создателя – Джорджа Буля), основанные на понятиях объединения, пересечения и исключения.  
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

    1. Введение

Трёхмерная графика (3D, 3 Dimensions, русск. 3 измерения) — раздел компьютерной графики, охватывающий алгоритмы и программное обеспечение для оперирования объектами в трёхмерном пространстве, а также результат работы таких программ. Больше всего применяется для создания изображений в архитектурной визуализации, кинематографе, телевидении, компьютерных играх, печатной продукции, а также в науке.

Трёхмерное изображение отличается от плоского построением геометрической проекции трёхмерной модели сцены на экране компьютера с помощью специализированных программ.

При этом модель может как соответствовать объектам из реального мира (автомобили, здания, ураган, астероид), так и быть полностью абстрактной (проекция четырёхмерного фрактала).

Для получения трёхмерного изображения требуются следующие шаги:

1) моделирование,

2) рендеринг.

Модели́рование — исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих предметов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя.

Процесс моделирования включает три элемента:

  1. субъект (исследователь),
  2. объект исследования,
  3. модель, определяющую (отражающую) отношения познающего субъекта и познаваемого объекта.

Ре́ндеринг (англ. rendering — «визуализация») в компьютерной графике — это процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы. Здесь модель — это описание трёхмерных объектов на строго определённом языке или в виде структуры данных. Такое описание может содержать геометрические данные, положение точки наблюдателя, информацию об освещении. Изображение — это цифровое растровое изображение. Проще говоря, рендеринг — создание плоского изображения (картинки) по разработанной 3D сцене. Синонимом в данном контексте является Визуализация.

 

 

    1. Основания для разработки

Основанием для разработки программы является задание на курсовую работу по предмету «Человеко-машинное взаимодействие», выданное доцентом кафедры «Программное обеспечение вычислительной техники» Мельник Екатериной Васильевной.

 

 

1.3   Назначение разработки

Данное изделие разрабатывается с целью изучения программы 3D STUDIO MAX, получения навыков в разработке и создании 3D моделей.

 

 

    1.     Рассмотренные альтернативы

При постановке задачи на разработку программы рассматривались следующие альтернативы:

а) Программная платформа - при разработке программы рассматривались операционные системы Windows и Linux. Была выбрана система Windows в связи с её распространённостью, доступностью и наличием гибких средств разработки программного обеспечения под эту платформу.

б) Средства разработки - были рассмотрены следующие среды разработки: Autodesk Maya 2011, Autodesk 3ds Max 2008. Была выбрана Autodesk 3ds Max 2009 в связи с наибольшей распространенностью и наличием большого количества справочной литературы. 

 

    1. Требования к продукту
      1. Стандарты

Данная работа оформлена в соответствии со стандартом СТУ 04.02.030.-2008.

      1. Требования к составу и параметрам технических средств

Программное изделие должно работать на компьютере, совместимом с IBM PC. Для переноса программы не должны требоваться специальные программные и аппаратные средства.

      1. Требования к информационной и программной совместимости

3D модель должна быть создана в 3D Studio MAX и способно работать в любых операционных системах.

 

      1. Требования к функциональным характеристикам

32-разрядный 3ds Max 2009 или 3ds Max Design 2009 для Windows

Операционная система: Microsoft® Windows® 7 Professional, Microsoft® Windows Vista® Business (SP2 или выше) либо Microsoft® Windows® XP Professional (SP3 или выше)

1.5.5  Результирующие компоненты изделия

В комплект поставки программы должны входить следующие компоненты:

– исходная модель программы.

      1. Носители информации

Программное изделие будет размещено в виде изображений и файла-проекта на CD - диске.

      1. Безопасность и секретность

Информация, содержащаяся в программном изделии, не является секретной. Программный продукт может свободно копироваться и распространяться и не требует специальных средств защиты от копирования или хранения информации.

 

    1. Стадии и этапы разработки

Выполнение разработки должно включать две стадии – техническое задание и рабочий проект.

На стадии «Техническое задание» проводится постановка задачи, разработка требований к программному изделию, изучение литературы по задаче и оформление документа «Техническое задание».

На стадии «Рабочий проект» производится разработка схем алгоритмов, физическое проектирование программного продукта, разработка тестов, тестирование. В заключении данного этапа оформляется документ «Рабочий проект».

 

 

1.7 Порядок контроля и приемки

Приемка программного изделия осуществляется при сдаче документально оформленных этапов разработки и проведении испытаний на основе установленных тестов. Тесты должны быть разработаны на этапе рабочего проектирования программного изделия.

 

 

 

 

2. РАБОЧИЙ ПРОЕКТ

 

2.1 Создание стен комнаты.

Выбрав из списка стандартных примитивов Plane, создаём плоскость по размеру будущего помещения Длина-520 см, Ширина-808см. Перейдём в панель модификации и установим один сегмент по длине и ширине. Расположим объект в точке с координатами (0,0,0).

Открыв Material Edition, выберем любой материал и в списке Maps и назначим в качестве Diffuse Color карту Bitmap. С помощью открывшегося диалогового окна выбираем файл Plan.jpg и назначаем его на сделанную ранее плоскость.

                                              Рисунок 1

С помощью Splines->Line обведем внутренний и внешний контур стен, применим модификатор Extrude со значением 280см.

 

                                          Рисунок 2

 

Преобразуем полученный объект в редактируемый полигон. Теперь нужно

 Соединить некоторые точки на модели, создав тем самым дополнительные рёбра. Открываем список подобъектов и выбираем Vertex. Выделяем две угловые точки на верхнем полигоне, открываем свиток Редактирование граней и нажимаем кнопку Соединить. Между двумя выделенными точками появилось новое ребро. Точно также создаём ещё несколько рёбер по верхней части модели. Это нужно для более удобного дальнейшего редактирования частей объекта. Выбираем подобъект Ребро и по очереди выделяя паразитные рёбра удаляем их нажимая кнопку Remove.Повторяем вышеуказанные действия с нижней частью модели стен.

          Продолжая редактировать объект, создадим оконный проём на эркере.

Для этого в списке подобъектов выбираем Edge, выделяем группу рёбер на лицевой и внутренней части эркера. Нажмём кнопку Connect, и все выделенные рёбра соединятся между собой новыми рёбрами, перпендикулярными выделенным. Поместим рёбра в точку с координатой 50 по оси Y. Это будет высота эркера.

Выделяем полигоны внешней и внутренней стороны эркера, исключая полигоны будущего подоконника. Нажимаем кнопку Bridge и получаем проём.

Теперь сделаем проёмы в стенах. Для создания рёбер проёмов в существующей модели воспользуемся инструментом Connect (Соединить), а затем инструментом Bridge (Мост).

 

                                              Рисунок 3

 

       Теперь необходимо создать пол и потолок. Для этого из  рёбер нижней части модели стен сделаем сплайн, который послужит в качестве формы для модели потолка. Выделим любое ребро на нижней плоскости модели и нажмём Loop.

В результате выделенными оказались рёбра по внешнему периметру. Нажмём кнопку Create Shape From Selection и в открывшемся окне установим переключатель Shape Type на Linear. Из выделенных рёбер образуется новый замкнутый сплайн. Сделаем дубликат типа Copy и поднимем его по оси Z на 280см от сплайна, созданного первым. Выделим сплайн, созданный первым, и применим модификатор Extrude со значением Amount -30. Следующим действием выделим второй сплайн и также применим к нему модификатор Extrude только со значением 30. Преобразуем модели в Editable Poly.

 

                     

                                              Рисунок 4

 

          Следующим  шагом выделим верхний полигон  модели пола и произведём операцию Insert со значением 55. Перемещением точек подгоним форму нового полигона под размер стен. Выделим полигон, получившийся раньше, и произведём с ним операцию Inset со значением 19.

         В редакторе  материалов создадим новый архитектурный  материал с шаблоном Wood Varnished. Параметр Блеск установим равным 30. На слот Diffuse Map назначим карту Tiles(Плитка). На свободный слот с надписью None назначим изображение White_Oak_Floor.jpg. Цвет шва сделаем светло-бежевым.

Скопируем карту Tiles на пустой слот Bump и заменим карту в области Tiles Setup изображением White_Oak_Floor_bump.jpg. Величину параметра Bump установим равной 30. Назначим материал на выделенный полигон и добавим модификатор UVW Mapping. Переключатель установим в положение Planar и  размеры карты сделаем Длинна – 180, Ширина – 240. Затем свернём стек модификаторов.

                      

                                                              Рисунок 5

 

          Для  материала тёмного паркета скопируем  материал White_Oak_mat в находящийся рядом свободный слот. Заменим в параметрах плитки изображения на Wenge_Floor.jpg и Wenge_Floor_bump.jpg. Выделив часть полигонов модели пола, вокруг полигона с материалом белого дерева и назначим им новый материл. Применим к выделению модификатор UVW Mapping с координатами планарного типа размером Длина – 20 и Ширина – 120 и свернём стек модификаторов.

             

                                                         Рисунок 6

 

 

          Для  стен создадим новый архитектурный  материал с шаблоном Paint Semi-gloss. На слот Diffuse Map назначим карту Bitmap и присвоим ей изображение обоев. Установим уровень рельефности равным 50. Затем присвоим материал стенам. Проекционные координаты установим типа Box с параметрами Длина – 60, Ширина – 60, Высота – 38.

         Для текстуры потолка будем использовать материал Shellac. На слот Base Material установим материал типа Architectural с белым диффузным цветом и шаблоном Plastic. Параметру Bump назначим карту Noise. Значение рельефности установим равным 50. На слот Shellac Material установим материал Raytrace. Применим материал для модели потолка. Затем создадим материал белой штукатурки и применим его к полигонам дверных проёмов и окна.

             

                                                             Рисунок 7

        

 

2.2 Моделирование лестницы.

В панели Create нажмём кнопку Geometry, выберем из списка объекты Stairs. Нажмём кнопку Spiral Stair. В окне вида Перспектива построим модель. В области Type установим переключатель Closed, чтобы лестница выглядела монолитной. В поле Generate Geometry установим флажок Stringers. В результате получилась дугообразная винтовая монолитная лестница с клинообразными ступенями, свободным лестничным проёмом и сплошным ограждением. Преобразовав верхнее перекрытие, получаем следующий вид модели.

                                                           Рисунок 8

          Для  перил создадим материал белой краски, используя архитектурный материал белого диффузного цвета с шаблоном Paint Semi-gloss. На полигоны ступеней назначим ранее созданный материал тёмного паркета.

                             

                                                            Рисунок 9

2.3 Моделирование торшера.

Создадим односегментную плоскость длинной - 180см и шириной – 40см.  Назначим одному из материалов на карту Diffuse Color изображение торшера и применим этот материал к плоскости.

                                

                                                           Рисунок 10

С помощью объекта Line, обведём контур стойки торшера с правой стороны. Выберем из списка модификаторов Lathe (Обернуть). В области Align нажмём кнопку Min и в поле Segments установим число 20. Установим флажок Weld Core, для того чтобы центр модели смотрелся сглаженным.

                                  

                                                       Рисунок 7

          Следующим действием смоделируем абажур. Построим сплайн типа Circle радиусом 20см. и расположим его в центре координат. Поднимем окружность по оси Y на уровень верхней грани стойки. Затем применим к ней модификатор Extrude со значением 44 – это будет высота абажура. В области Capping нажмём флажки Cap Start и Cap End, для того чтобы объект получился полым внутри. Применим к модели  торшера модификатор SeshSmooth для её сглаживания.

                                                       Рисунок 8

         Создадим  архитектурный материал с шаблоном Metal-Polished и на слоты Diffuse Map и Bump назначим изображение Chrome_Satin. Значение Bump установим равным 30. Выделим ножку модели торшера и назначим ей созданный материал. Затем применим модификатор UVW Mapping. Выберем тип наложения координат Cylindrical и установим размеры ширины, длины и высоты равными 5см. Переключатель в области Выравнивание поставим в положение Х. Для создания материала для абажура, перенесём материал Double Sided в свободный слот редактора. Для материала внешней стороны выберем любой стандартный материал и установим требуемые параметры. Для материала внутренней стороны абажура также выберем любой стандартный материал. В свитке Shader Basic Parameters выберем из списка шейдер типа Translucet Shader. Степень просвечивания и Цвет фильтра установим равными 196 и 116, а уровень просвечивания между материалами равным 15. Применим материалы модели торшера.

                                                            Рисунок 9

 

          2.4 Моделирование оконной рамы.

         В центре  координат создадим форму типа Circle радиусом 222см. На панели модификации в поле Steps введём значение 4. Создадим объект Box с параметрами Длина – 500, Ширина – 418, Высота – 4 и расположим его в середине направляющего сплайна. Число сегментов параллелепипеда: Length Seg – 2, Width Seg – 6, Height Seg – 1. Преобразум объект в Редактируемый полигон. Передвигая вершины расположим их по направляющему сплайну. Затем выдели полигоны лицевой и обратной стороны объекта и с помощью инструмента Bridge создадим проёмы между рамами. Применим к модели тот же материал что и для перил лестницы.

                                                     Рисунок 9

         2.5 Моделирование стойки для телевизора.

В видовом окне Front создадим плоскость с параметрами Длинна – 220см, Ширина – 186см. и расположим её в центре координат. Создадим материал с изображением стойки для аппаратуры и назначим его плоскости. Создадим приметив Box с параметрами Длина – 215см,  Ширина – 186см, Высота – 25см. Расположим параллелепипед перед плоскостью. Затем преобразуем объект в редактируемый полигон. Выделив лицевой полигон нажмём кнопку Insert и введём значение 15,5см. Далее выполним операцию Bevel со значением Высоты -24см, Величина контура -9,5см.

                                                       Рисунок 10

          Теперь  смоделируем переднюю  панель  стойки. Создадим параллелепипед  из одного сегмента с параметрами как у предыдущего объекта, только параметр Height установим равным 3см. Преобразуем объект в полигональную сетку. Выберем два больших на лицевой и обратной стороне параллелепипеда. Произведём с ним операцию вставки полигонов с помощью кнопки Insert со значением 15см. Нажмём кнопку Bridge для создания отверстия в объекте. Создадим скос передней панели стойки. Для этого выберем четыре вершины на передней части накладки и сдвинем их на -3см. Затем выделим ещё четыре вершины, находящиеся на оси Y за только что перемещёнными. Сдвинем эти вершины также на -2,5см.   

            Создадим четыре объёмных шва на диагоналях накладки. Выберем подобъект Edge на диагонали передней панели и нажмём кнопку Loop. Применим к выделенным рёбрам операцию Chamfer со значением 0,5см. Выделим четыре новых полигона и произведём с ними операцию Bevel c переключателем в положение Local Normal.

 

                                                       Рисунок 11

 Создадим параллелепипед для  полки с размерами Length - 19см, Width – 134см, Height – 18см. Преобразуем его в полигональную сетку и переместим на место расположения полки, согласно фотографии. Выберем два больших полигона лицевой и обратной стороне нового объекта и применим к ним операцию Insert cо значением 3см. Нажмём кнопку Bridge,чтобы сделать сквозное отверстие в объекте. Выделив нижний полигон, сдвинем его по оси Z на -3см. Удалим ненужные полигоны и рёбра. Затем создадим ещё один параллелепипед для нижней части полки. Расположим его так, чтобы верхняя часть соприкасалась с нижней часть верхней полки. Выделим передний полигон и произведём с ним операцию Insert со значением 3,5см и переместите полигон на -2см по оси Y.

 Создадим на лицевой панели  новые рёбра с помощью операции Connect, которые послужат для создания поперечной полочки, разделяющей нишу надвое. Теперь выделим два полигона, образовавшихся в результате операции соединения, и, нажав кнопку Extrude, со значением -30, получим нижнюю часть полки с двумя нишами. Создав, приметив Box, преобразуем его в редактируемый полигон. Изменим положение вершин и получим опору для основной модели стойки. Создадим копию объекта и расположим их согласно изображению.

                                                      Рисунок 12

           Создадим  новый архитектурный материал  с шаблоном User Defined. На слот Diffuse Map назначим изображение Anterpriama_diff.jpg, а на слот Bump – Anterprima_bump.jpg. Значение рельефности установим равное – 100, а значение блеска сделаем 20. Коэффициент преломления- 1,05. Назначим материал передней панели. Выделив её полигоны, назначим модификатор UVW Mapping типа Box. Свернём стек модификатора.

       

                                                                Рисунок 13

Создадим материал, имитирующий тёмное дерево для полок стойки. В качестве диффузного цвета возьмём изображение Wenge_F.jpg. На слой Bump назначим карту Noise. Значение блеска установим равным 15, а коэффициент преломления  1,1. Назначим материал всем полигонам моделей полок и подножек, согласно предположительному расположению волокон древесины. Скопируем материал дерева на два свободных слота. Назначим диффузные карты, используя изображения Left_Panel_diff.jpg и Right_Panel_diff.jpg. Назначим материалы левой и правой нишам.

         

                                                             Рисунок 14

Для текстурирования задней части модели, разделим её на четыре части, с помощью операции Connect. Затем выделим, по очереди, каждый получивший полигон и наложим на них материал, использовавшийся для полок. Применим модификатор UVW Mapping и используя инструмент Select and Rotate, добьёмся того, чтобы волокна древесины располагались под углом 45 градусов. 

     

                                                          Рисунок 15

 

              2.6 Моделирование телевизора.

              Создадим примитив типа Box с параметрами Высота – 71см, Ширина – 111см, Высота – 13см. Преобразуем модель в редактируемый полигон. Выделим лицевой полигон и выполним операцию Bevel со значением -1,5 см. При помощи формы Text создадим логотип производителя и применим Extrude величиной 2мм. Создадим стандартный материал и на слот Diffuse Color назначим изображение. Установим значение Color равным 100. Назначим материал внешнему полигону. Далее создадим материал чёрного пластика. Выберем архитектурный материал с шаблоном Plastic. Диффузный цвет материала сделаем почти чёрным. Коэффициент преломления - 1, 2. Назначим материал оставшимся полигонам.

      

                                                         Рисунок 16

                 2.7 Моделирование картины.

             Создадим примитив типа Box с параметрами Высота – 71см, Ширина – 111см, Высота – 13см. Преобразуем модель в редактируемый полигон. Выделим лицевой полигон и выполним операцию Bevel со значением -1.2см.

Создадим стандартный материал и на слот Diffuse Color назначим изображение холста. Назначим материал лицевому полигону. Для рамки используем материал дерева, использовавшийся для пола.

           

                                                           Рисунок 17

 

 

 

 

 

           2.8 Итоговый  обзор интерьера.

                                              Рисунок 18

                                            Рисунок 19

 

 

Список использованных источников

  1. Бондаренко, С., Трюки и эффекты 3ds max. / [Текст] : Бондаренко, М., Бондаренко, С. - М.: Питер, 2005. – 363 с.
  2. Соловьев, М.М., Самоучитель по 3ds max 9. / [Текст] :Соловьев, М.М. – М.: Солон-пресс, 2007. – 376 с.
  3. Стиренко, А.С., 3ds max 2009. / [Текст] : Стиренко, А.С. – М.: Питер, 2008. – 320 с.

 

 

 

 

 

 

 


Дизайн интерьера в 3D Studio МAX