KARTELL FORM

In questo tutorial sono descritti i passaggi utili per ottenere la seduta Form di Piero Lissoni, prodotta dalla Kartell, mediante tecniche di modellazione poligonale in 3DStudio Max.
(N.B. per comodità di fruizione le immagini sono ridimensionate al 50%, nel pdf allegato trovate materiale più leggibile)

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References e blueprint.
Il processo di modellazione richiede riferimenti a supporto del disegno, per questo motivo è necessario reperire immagini del prodotto e impegnarsi ad ottenere un set di blueprints a partire da materiale grafico.
Nel caso specifico, il sito dell’azienda produttrice mette a disposizione schede tecniche in formato PDF che, oltre a contenere informazioni su materiali e misure di massima degli oggetti, incorpora disegni tecnici originariamente inclusi in formato vettoriale, pertanto privi di problemi derivanti dal fattore di scala.
Mediante importazione della scheda in Photoshop, imponendo una lettura del file a 1600 dpi, è possibile estrapolare dalla scheda i disegni tecnici ad una dimensione sufficiente.
La scheda tecnica riporta come dimensioni della seduta 85 x 63 x 81 cm, pertanto realizzeremo delle immagini da 850x630 e 810x630 pixel. Data la presenza dei supporti di gomma nel disegno è possibile che l’altezza sia leggermente superiore.
Nel caso in cui avessimo impostato un parametro di lettura inferiore, le immagini estrapolate dal pdf risulterebbero più piccole e dovrebbero essere scalate con una conseguente perdita di qualità nella viewport di 3ds max.

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Figura 1: disegno tecnico frontale della seduta. Figura 2: disegno tecnico laterale della seduta.



Setting della scena
Avviato 3DStudio Max è necessario impostare le unità di misura della scena prima di iniziare il lavoro. Scorrendo il menu
Customize -> Unit Setup
imponiamo una scala metrica, lavorando su una griglia millimetrica (Figura 4).

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Figura 3: apertura del pannello delle unità di misura. Figura 4: imposizione delle unità di misura metriche.


Per impiegare comodamente le blueprint ottenute è necessario applicarle come texture a piani collocati ortogonalmente in scena. Prima di procedere assicuriamoci di aver realizzato in photoshop le due blueprint con i bordi dell’immagine tangenti al disegno così da non dover successivamente ritoccare le proporzioni del modello.
Creiamo dei pannelli
Create -> geometry -> plane
con dimensioni già utili alla proiezione delle immagini, e con i parametri di Lenght e Width Segs ridotti ad 1 per mantenere la viewport più pulita in fase di modellazione.
Clicchiamo con il pulsante destro sul “Select and Move” ed imponiamo la posizione del pannello dal sistema di coordinate dell’Absolute:World in 0, 1, 0.

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Figura 5: collocazione del pannello Figura 6: due plane sui quali mappare le blueprint.


In 3ds max non è possibile mappare una semplice immagine ad un gruppo di poligoni, è necessario associare un materiale che abbia il file in uno dei suoi slot.  Per applicare le immagini ottenute dalla scheda tecnica passiamo dunque dal material editor (“M”) e inseriamo le blueprint nello slot di Diffuse di un materiale standard. Cliccando sul riquadro accanto allo slot, compare il pannello delle varie mappe associabili al canale.
Selezioniamo “Bitmap” (Figura 7) per utilizzare una immagine in formato raster e carichiamo il file dal pannello “Select Bitmap Image File”. L’anteprima del materiale si aggiorna mostrando l’immagine in bianco e nero sulla sferetta di preview, della quale si ottiene un ingrandimento con un doppio click.
È adesso possibile associare il materiale al relativo plane, selezionando l’oggetto in scena e utilizzando il tasto “Assign Material to Selection” (step 1 in Figura 8). Effettuato questo passaggio la viewport potrebbe restare immutata, eccezion fatta per il colore del plane che cambia in funzione del grigio associato di default nel Diffuse del materiale.
Per visualizzare correttamente la mappa sul plane è sufficiente abilitare “Show Standard Map in Viewport” e, se nelle opzioni della primitiva geometrica è abilitato “Generate Mapping Coords” (vedi il box a destra di Figura 6), non dovremo stratificare altri modificatori.

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Figura 7: caricamento di una immagine al canale di diffusione del materiale. Figura 8: attribuzione del materiale al plane e visualizzazione della texture in viewport.


In caso contrario, è sufficiente stratificare (aggiungere un modificatore nella history del modello corrente) un “UVW Mapping” in modalità planare.
Per selezionare un modificatore dal menu a tendina, selezionare l’oggetto specifico e cliccare sulla freccia accanto al campo “Modifier List” (Figura 9), scorrendo una serie di modificatori contestualmente applicabili.
Tra questi, l’UVW Mapping fornisce una serie di primitive geometriche di appoggio, attraverso le quali proiettare la texture sugli oggetti. Nell’esempio in Figura 10, una proiezione planare riporta sulla superficie di Plane01 la texture associata mediante attribuzione di materiale.

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Figura 9: aggiunta di un modificatore. Figura 10: esempio di stratificazione di un modificatore nello stack.


La prima spline
Mappate entrambe le blueprint a nostra disposizione, procediamo con la modellazione dell’oggetto partendo dal profilo della seduta, utilizzando la tecnica della gabbia di spline per definire la sola pelle superiore.
Posizioniamo la vista in “Left” premendo “L”, o cliccando sul pannello “LEFT” sul ViewCube in alto a destra della viewport, collocandoci di fronte alla blueprint laterale.
Creiamo una linea
Create -> Shapes -> Line
tracciando una spezzata di soli quattro segmenti sovrapposti al bordo superiore della seduta.
Per tracciare una linea è necessario eseguire un solo click per fissare il primo vertice e rilasciare la pressione mentre si muove il mouse. In caso contrario il primo segmento della spline non verrà generato come retta, ma con una curvatura proporzionale alla direzione in cui viene mosso il puntatore.
Disegnata la spline come in Figura 11, controlliamo che i vertici siano tutti di tipo corner così da non ottenere successivamente effetti indesiderati a causa della tensione imposta ai segmenti. Per accedere ai vertici della linea, una volta selezionata la spline si può espandere l’elemento “Line” nella sua history a destra dell’interfaccia, e cliccare sul sub-object vertex.
I vertici vengono visualizzati come punti bianchi ed è possibile selezionarli in gruppo descrivendo un’area rettangolare che li contenga, o mediante lo short cut “Ctrl+A”, quindi facciamo comparire il menu contestuale con il tasto destro e resettiamo le proprietà dei vertici scegliendo “corner” (Figura 12).

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Figura 11: disegno della spline. Figura 12: quad menu contestuale e analisi dei vertici.


Mediante il comando “Fillet” imponiamo un arrotondamento ai tre vertici centrali per ricalcare la curvatura della blueprint. Sfogliamo il menu della spline sino ad incontrare l’opzione e la attiviamo, quindi selezionando singolarmente ogni vertice e operiamo sino a raggiungere la curvatura desiderata (Figura 13).
In 3ds max ogni curva è una approssimazione ottenuta mediante una serie di segmenti la cui quantità può essere incrementata e decrementata a seconda delle necessità contingenti. Quando possibile è bene lavorare con un numero relativamente basso di suddivisioni e successivamente incrementare il livello di dettaglio mediante appositi modificatori.
Prevedendo di lavorare con una versione leggera del profilo, possiamo suddividere le curve ora ottenute, dividendo i segmenti arcuati ed introducendo un ulteriore vertice.
Per realizzare questa lavorazione possiamo passare alla modalità di selezione dei segmenti – se siamo nel sub object sarà sufficiente premere il tasto “2” – e di seguito “Divide” lasciando la segmentazione di default pari ad 1 divisione (Figura 14).
Avendo generato le curvature mediante una filettatura e partendo da segmenti con identiche forze di tensione (tutti i vertici in modalità vertex), la tensione di ogni curva permane al centro del segmento, ed il nuovo vertice viene qui collocato.

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Figura 13: mediante fillet si impone una curvatura ai vertici. Figura 14: l’opzione divide inserisce vertici in un segmento sulla base della sua tensione.

Splinecage
Realizzato il primo profilo dovremo ricavare più copie per ottenere le guide utili alla gabbia di spline, una efficace tecnica che ci consente di lavorare sulla definizione della pelle dell’oggetto.
La seduta in esame è costituito da due parti, un semplice tubolare le cui curvature sono di facile ottenimento e una parte in plastica con una sezione continua. L’oggetto possiede un asse di simmetria che sfrutteremo per modellarne solo metà.
Cliccando sulla faccia destra del Viewcube ci portiamo in vista frontale, dove possiamo muovere la spline sino a sovrapporla allo spigolo estremo della seduta. Per copiare la linea teniamo premuto il tasto SHIFT e muoviamo la spline orizzontalmente. Rilasciando il pulsante del mouse ci verrà chiesto il tipo di rapporto tra la spline originaria e il suo duplicato. Confermiamo una semplice copia e ripetiamo l’operazione altre due volte sino a collocare gli oggetti nei punti indicati in Figura 16.
L’ultima spline dovrà essere collocata in X=0, per esser certi della condizione è sufficiente imporre il valore nel “Move Transform Type In panel” nello slot X dell’Absolute:World.

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Figura 15: copia della prima spline. Figura 16: collocazione delle quattro copie


È necessario che le spline siano solo delle copie, in caso contrario non sarà possibile attaccarle assieme in un unico oggetto e dovremo selezionarle singolarmente e renderle uniche attraverso il pulsante “Make Unique” nella barra sotto il pannello dello stack.
Ora è necessario attaccare le spline in un unico oggetto affinché la gabbia possa essere tracciata.
Selezionata la prima linea, scorriamo il menu sino a trovare il pulsante “Attach Mult” nel rollout Geometry, alla cui pressione comparirà una finestra contenente tutti gli oggetti sensibili al tipo di operazione che desideriamo effettuare. In questo caso leggiamo nella lista il nome delle spline copiate.
Selezionandole in blocco otteniamo un unico oggetto costituito dalle varie linee (Figura 17). Ora, connettendo i punti corrispondenti, verrà generata la gabbia.
Prima di procedere valutiamo la gestione dei vertici. Abilitando l’opzione “Show Vertex Number” viene rivelata in viewport una numerazione (Figura 18), affinché il tracciamento delle connessioni sia univoco e non riservi sorprese, è necessario che la numerazione presenti una sequenza ordinata.
Qualora dovessimo includere nuovi punti di controllo su una spline, sarà necessario espandere l’infittimento dei vertici su tutte le linee, o la gabbia risulterà rotta o imprecisa.
Altro problema può verificarsi nel momento in cui alle spline già tracciate andassimo ad aggiungere una linea disegnata successivamente. Il vertice giallo al quale corrisponde il vertice #1 indica il principio della linea, se la spline aggiunta non mantiene lo stesso orientamento, la gabbia avrà un punto di rovesciamento, visualizzando un fiocco.
Lavorando con copie della stessa spline sorgente è possibile evitare tali difficoltà.

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Figura 17: attach complessivo delle spline clonate. Figura 18: numerazione ordinata dei vertici.


Per generare la gabbia di spline stratifichiamo il modificatore “Cross Section” alla spline di base, ed i vertici coincidenti vengono connessi assieme da un reticolato orizzontale (Figura 19Figura 19).
Esiste anche la possibilità di ottenere lo stesso risultato impiegando un cross section come comando della linea editabile, ma in caso di eventuali modifiche al numero ed alla posizione dei vertici, la gestione della gabbia si complica.
Le spline delle quali ci siamo serviti presentano caratteristiche di suddivisione che per default approssimano le curvature con sei segmenti, prevedendo l’applicazione di una successiva smussatura su tutto il pezzo è bene ridurre la segmentazione portando anche a zero il valore dei passi.

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Figura 19: gabbia di spline. Figura 20: ottimizzazione delle spline.


Superficie
Mediante il modificatore “Surface” sul reticolato così composto è ora possibile chiudere ogni porzione quadrangolare di spazio individuata dagli spigoli della gabbia (Figura 21).
Il modificatore appena aggiunto presenta un ulteriore fattore di suddivisione delle superfici (patch topology) cui peso possiamo valutare stratificando un “Edit Poly”. In Figura 22 abbiamo a destra la pelle con lo step di default di 5 suddivisioni, a sinistra lo stesso oggetto con il parametro riportato ad un valore pari a 0, più consono alle nostre esigenze.

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Figura 21: superficie individuata sulla gabbia di spline. Figura 22: la stessa pelle con differenti step di suddivisione.

Il processo di modellazione prevede ora la traslazione di alcuni vertici per generare la curvatura della seduta e dello schienale.
A seguito della filettatura (Figura 13) questi hanno assunto automaticamente la modalità di tensione di tipo bezier, cui unico effetto, adesso, consiste nel distribuire gli steps del Surface seguendo la curvatura predisposta dalle maniglie del bezier vertex, ma dovendo lavorare con zero suddivisioni possiamo resettare i vertex mode.
Nella attuale configurazione, ogni vertice individuato copre un punto rilevante nella tensione della linea, pertanto possiamo imporre ad essi la modalità corner e ottenere infine la stessa curvatura con un modificatore “Turbosmooth” mantenendo intatto il rispetto delle blueprint.
Selezioniamo tutti i vertici e scegliamo l’opzione “corner” nel quadrante alto del menu contestuale come fatto in Figura 12 e rimuoviamo l’edit poly, adottato precedentemente solo per una rapida verifica della tasselazione. Per rimuovere un modificatore è sufficiente selezionarlo all’interno della history e cliccare sul cestino (remove modifier from the stack) nella striscia bassa del pannello.
Torniamo a lavorare sulla linea di base e selezioniamo i vertici dal 5 al 9 come in Figura 23, ripristiniamo la vista frontale e trasliamo tutti i vertici, portando il numero 8 sulla linea della seduta.

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Figura 23: selezione dei vertici da traslare per ottenere la curvatura della seduta. Figura 24: traslazione dei punti sino alla curva di seduta.


Ora aggiungiamo alla selezione i vertici da 2 a 4 e poniamoci sulla vista Left, arretrando il gruppo sull’asse X. Ripetiamo l’operazione con la linea successiva, prendendo sempre come riferimento iniziale la linea di curvatura della seduta e stratifichiamo un “Turbosmooth” con 2 iterazioni per valutare la forma.
La pelle della seduta conserva la curvatura nello spessore, possiamo quindi aiutarci con il modificatore “Shell” con un Inner Amount di 3 cm e lavorare ulteriormente sulla posizione dei vertici per completare la forma mantenendo il riferimento della blueprint frontale.
Quando selezioniamo la spline di base nello stack l’effetto dei modificatori viene momentaneamente disattivato, per muovere i vertici nello spazio visualizzando contemporaneamente il risultato finale abilitiamo l’opzione “Show End Result on/off Toggle” nella barra accanto al “make unique” ed al cestino.
In tal modo, operando sui vertici della pelle superiore, modificheremo la forma completa dell’oggetto (Figura 26).

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Figura 25: traslazione dei vertici sulla vista laterale.

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Figura 26: applicazione dello Shell e completamento della forma. Sx: modello wireframe (F2), dx: shaded con sovraimpressione degli edges (F3+F4).


Chiusa questa porzione possiamo specchiare la seduta. Il pivot rappresenta il punto lungo il quale passano gli assi dell’oggetto e per ottenere una copia speculare è necessario allineare il pivot dell’oggetto al profilo centrale.
Hierarchy -> Pivot -> Affect Pivot Only
agiamo sulla posizione del pivot e con “Alt+A” abilitiamo il tool di allineamento, quindi cliccando sull’oggetto stesso compare il pannello da impostare come in Figura 27.
Specchiamo in copia con il comando “Mirror” lungo l’asse X generando il secondo pezzo di seduta. I due elementi devono essere attaccati assieme prima di applicare i modificatori Turbosmooth e Shell, così il TS consentirà di curvare anche il centro della seduta evitando cuspidi e problemi nelle componenti di riflessione del rendering, e lo Shell darà spessore.
Dalla porzione clonata della seduta eliminiamo Shell e TS, e stratifichiamo sul pezzo originale un Edit Poly, collocandolo tra il Surface e il TS.

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Figura 27: allineamento del pivot. Figura 28: aggiunta di un modificatore nella history già presente.


Con il comando Attach dell’Edit Poly appena aggiunto uniamo i due pezzi e, a causa della copia speculare, il clone potrà improvvisamente presentare le normali delle sue facce invertite. In tal caso bisognerà entrare nel sub object dell’Edit Poly, abilitare l’Element e selezionare il semi oggetto, quindi richiamare il menu contestuale e scegliere “Flip Normal” (Figura 29).
Ora possiamo selezionare i vertici centrali tra i due pezzi e saldarli con il comando “Weld” (Figura 30).

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Figura 29: allineare le normali delle facce clonate. Figura 30: fusione dei vertici centrali.


La seduta quasi completa si presenta come in Figura 31.
Per far fronte alle necessità di rendering è necessario applicare un leggero smusso ai bordi del profilo, così che la luce non riveli la presenza di uno spigolo vivo, poco realistica e sgradevole.
Stratifichiamo un ulteriore “Edit Poly” e abilitiamo il sub object Edge, selezionando due spigoli opposti sul profilo, quindi espandiamo la selezione mediante lo strumento “Loop” (Figura 32) così che l’intera fila di spigoli risulti colorata di rosso.

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Figura 31: la seduta quasi completa. Figura 32: selezione di un loop di edges a partire da un solo spigolo.


Dal riquadro accanto al pulsante “Chamfer” accediamo al pannello di controllo dello strumento, dove impostiamo 3 suddivisioni per una segmentazione che copre un raggio di 3 millimetri (Figura 33).
3ds max approssima le curvature bidimensionali con un numero di segmenti, e per estensione, quelle tridimensionali, con facce che, indipendentemente dalla quantità di poligoni impiegati e in assenza di precise istruzioni, comparirebbero in rendering sempre sfaccettate.
Così come la ‘sfaccettatura’ è il risultato di un algoritmo di shading, anche la ‘smussatura’ deriva da una istruzione conservata nel modello. Lo ‘smooth’ è il risultato di una interpolazione dell’ombreggiatura sulle singole facce e, più precisamente, si ottiene eseguendo una serie di calcoli sul vettore dei vertici, così che la loro direzione non resti normale al poligono di appartenenza, ma dipenda dall’inclinazione di tutti i poligoni che condividono il dato vertice.
Il programma fa questo per noi quando selezioniamo i poligoni in questione e attribuiamo uno Smoothing Group.
Per selezionare in rapidità tutti i nuovi poligoni è sufficiente lavorare sui loop interni e cambiare la modalità di sottoselezione.
Con ordine: selezioniamo i quattro edge che giacciono sui loop utili, usiamo il comando Loop per estendere la selezione (Figura 34), e con il pulsante Ctrl premuto, clicchiamo sul sub object Polygon per selezionare velocemente tutti i poligoni toccati da questo gruppo di spigoli (Figura 35). Con questa selezione attiva sfogliamo il pannello dell’editable poly e raggiungiamo il pannello degli Smoothing Groups, dove sarà sufficiente selezionare “Auto Smooth” per ottenere l’interpolazione desiderata (Figura 36).

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Figura 33: chamfer edges. Figura 34: selezione dei loop interni

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Figura 35: cambio di selezione, da loop di spigoli a poligoni. Figura 36: applicazione dello smoothing group.


Si conclude a questo punto la prima parte del tutorial. Argomento della seconda parte, la realizzazione del tubolare.

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Questo articolo è stato importato automaticamente dal forum il 31/lug/2014
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