Emme halua tehdä tästä ohjeesta liian teoreettista - tilavuuspohjaisen mallinnuksen toiminta parhaiten konkreettisen käytännön esimerkin avulla. Kuitenkin ensimmäisenä käymme lyhyesti läpi tilavuuden kanssa työskentelyssä tarvittavat komponentit.
Mallintaminen tilavuuden avulla - lyhyesti sanottuna
Cinema 4D Release 20:ssä tilavuusmallinnukseen on integroitu uusi valikko Tilavuus käyttöliittymään. Täältä löydämme tilavuuden kaksi tärkeintä toimintoa - Tilavuuden luojan, joka generoi tilavuuden sille määritetyistä objekteista, sekä Tilavuusmeshauksen, joka muuttaa sen itse meshiksi.
Meshin hienosäätöä ja muokkausta varten on myös saatavana kaksi suodatinta. Näistä lisää pian.
Jotta voimme luoda yhteisen tilavuuden kahdesta objektista, asetamme ne yksinkertaisesti aliohjeobjektina Tilavuuden luojan sisälle tai raahaamme objektit vetämällä ja pudottamalla ne "Objektit" -kenttään Tilavuuden luojan "Attribuutti-" -hallinnassa.
Tulos, joka on väriltään vaaleanharmaa, näyttää yhteisen kolmiulotteisen muodon Vokseleina (Volyyli-Pikseleinä). Riippuen Voxelkoon suuruudesta, vokselirakenne voi olla karkeampi tai hienompi.
Jotta Voxeleista saadaan myös renderöitävä mesh, tarvitsemme Tilavuusmesherin. Asetamme sen Tilavuuden luojan alle "Objekti-" hallinnassa. Nyt myös vaaleanharmaa vokselirakenne on muuttunut käyttökelpoiseksi meshiksi.
Erityistä Tilavuusmesherissä on, että meshiä generoidessa syntyy pelkästään Nelikulmioista koostuva erittäin siisti Polynomimesh. Meshin resoluutiota voidaan säätää Adaptiivilla Tilavuusmeshauksen asetusvalikossa.
Kuten polygonivähennyksessä, voimme alentaa meshin polygonien lukumäärää lisäämällä Adaptiivi-arvoa. Tilavuusmesher pyrkii säilyttämään objektin perusmuodon parhaansa mukaan.
Moottoripyörän kahvan mallintaminen - Perusobjektien rakentaminen
Tämän lyhyen kertauskurssin jälkeen siirrymme käytännön esimerkkiin - moottoripyörän kahvan mallintamiseen, joka koostuu metallirakenteesta ja itsestä kumisesta kädensijasta. Tässä ohjeessa en jatkuvasti näytä Perusobjektien parametreja, vaan keskityn enemmän Tilavuusmesherin käyttöön. Työpajan materiaaleista löydät valmiin kahvan kaikkine osineen sekä kuvauksistaan tunnetun kohtauksen.
Alkuun laitan Sylinteriobjektin, jonka molempiin päihin asetetaan lisää parametrisiä perusobjekteja yhteisen tilavuuden luomiseksi metallimuodoille. Tärkeää hyvään meshiin on riittävä aluejakelu ja segmentointi jokaiselle perusobjektille. Meidän ei tarvitse olla säästäväisiä tässä, koska myöhempi tilavuusobjekti ottaa ensisijaisesti huomioon muodon eikä tarkkuutta tilavuuden luomiseen.
Vasemman puolen kahvan muotoiluun olen koonnut sylinteriobjektin, rengasobjektin ja leveän "kärjen" omaavan kartio-objektin. Paremmassa katselukokemuksessa esitän kolme objektia rinnakkain.
Näistä kolmesta perusobjektista ja perussylinteristä konkreettisen muodon luomiseksi vain liu'utan ne yhteen siten, kuin kuvittelen kahvan lopullisen muodon olevan. Päällekkäisyydet ja päällekäisyydet ovat täysin ongelmattomia, kyse on vain näkyvistä pinnoista.
Sama prosessi toisella puolella kahvaa. Aluksi valmistan kaksi perusobjektia - tylpän kartio-objektin ja kopion vasemmalle kahvan puolelle sijoitetusta rengasobjektista.
Uudelleen liu'utan molemmat parametriset perusobjektit toivomallani tavalla ja asetan ne myöhemmän kahvan oikeaan päähän.
Moottoripyörän kahvan mallintaminen - Yhdistetyn tilavuuden luominen
Tällä hetkellä kahva koostuu itsenäisistä, yksittäisistä perusobjekteista. Jotta näistä yksittäisistä osista saadaan yhteinen tilavuus, vedämme valikosta Tilavuus Tilavuuden luojan ja järjestämme kaikki kahvan perusobjektit sen alle. Saadaksemme myös meshin pikaisesti, luomme lisäksi Tilavuusmesherin ja järjestämme sille Tilavuuden luojan alle.
Tilavuuden luojan asetustenvalikosta löydämme kaikki perusobjektit "Objekteissa" ikkunassa. Niiden Moodi on oletuksena Union, joten saamme jo yhteisen tilavuusobjektin. 3 cm:n Voxelkoko mahdollistaa hienomman tilavuuden resoluution, jota tarvitsemme mallin jatkotyöskentelyä varten.
Tällä hetkellä verkko vaikuttaa yhä karkealta ja epätasaiselta erityisesti perusobjektien välisillä siirtymäalueilla, vaikka Voxelikoko onkin pienentynyt. Tässä voimme käyttää Tasaa-suodatinta, jonka luomme Tilantekijä-asetusikkunasta löytyvän samannimisen painikkeen kautta.
Sisäänrakennettu Tasaa-suodatin asetetaan automaattisesti Objektit-kentän yläosaan ja vaikuttaa siten kaikkiin sen alla oleviin elementteihin. Suodattimen asetuksissa asetamme Suodintyypiksi Laplacen virtauksen 4 Iteraatiota. Tämä sileytykseentapa soveltuu muodoille, jotka halutaan säilyttää mahdollisimman paljon alkuperäisissä objekteissa. Tulos näyttää jo paremmalta – myöhemmin, kun olemme luoneet lopullisen kahvan muodon, hienosäädämme sitä vielä.
Moottoripyörän kahvan mallintaminen – Tilavuuden vähentäminen
Oikean kahvan pään tarkempaa muotoilua varten poistamme Perusobjekteja tilavuudesta. Tämän avulla voimme luoda esimerkiksi uria tai reikiä.
Kopio jo olemassa olevasta Renkaan objektista on tarkoitus luoda ympäri kierivä ura; uudestaan luotu Sylinteri-objekti taas reikä, johon kahvan päähän voidaan sijoittaa ruuvi.
Seuraavaksi sijoitamme ne kaksi Perusobjektia, jotka on tarkoitettu tilavuudesta vähentämiseen, paikkoihin, joissa haluamme niiden vaikuttavan tilavuuteen.
Nämä kaksi uutta objektia Tilantekijä-objektin Objektit-kentässä saavat kummatkin tilaksi Vähennä. Yksittäisten objektien käsittelyssä myös järjestys on taas tärkeä. Jotta siis Renkaan objekti voi jättää uran Kartiopalohkoon, sen on oltava kartiopalohkon yläpuolella.
Jotta voimme hieman monimutkaistaa kahvan päätä ja hyödyntää tilavuuden mallintamisen mahdollisuudet vielä paremmin, luomme lisäuraustyyppejä kartionmuotoiselle päälle.
Paremman yleiskuvan saamiseksi suosittelemme tilantekijän ja -luojan Tilanneulaa ja -teknologiaa väliaikaisesti pois päältä ja luomme uuden Kapseli-objektin annetuilla parametreilla.
Kapseliobjektin on nyt laajennuttava viidellä kopiolla ja sijoitettava pyöreästi. Tämän tehtävän suorittaa puolestamme Kloonausobjekti MoGraph-valikosta. Asetamme kapselin alaobjektiksi Kloonausobjektin ja valitsemme kloonausobjektin Objektit-asetusikkunassa Säteen mukaan annetun Määrän, Säteen ja suuntauksen XZ-Tasoon.
Kloonausobjektin Koordinaattien-sivulla asetamme 90° Pankki-kulmaan, jotta kaikki kloonit ovat oikein päin tilavuuden kanssa käytettäväksi.
Kun olemme aktivoineet Tilanneulan ja -teknologian uudelleen Objekti-hallinnassa, voimme alisteisen Kloonausobjektin kapseleineen lisätä jo olemassa oleviin objekteihin Tilantekijässä.
Volumenerottimen Objektien-kohdassa siirrämme Kloonausobjektin Objektit-sivulle ennen molempia Renkaan objekteja oikean kahvan päässä ja asetamme Tilan tilaksi Vähennä. Näin saamme halutut urostukset kahvan pään ympärille.
Jotta voimme helposti viistää urostukset tai muokata ne kartiopinnan kulman mukaiseksi, valitsemme Kapseli-objektin Objekti-hallinnassa, aktivoimme Kääntö-työkalun ja pyöritämme kapselia kevyesti X-akselin ympäri eli Kulmaamis-kulman kautta.
Moottoripyörän kahvan mallintaminen – Tilavuuden hienosäätö
Kaikki malliin osallistuvat elementit on nyt asetettu ja toimimaan, viimeistelemme vielä Volumenerottimen niin, että teknisten osan vaikutelma syntyy. Koska pinta on jo sileytetty Tasaa-suodattimella, meidän tarvitsee vain pienentää Voxelikokoa Volumenerottimen asetusikkunassa. Arvo 1 cm takaa puhtaan, riittävän hienosti tarkkaa pintaa. 
Moottoripyörän kahvan mallintaminen – Objektien rakentaminen kääntyvälle kahvalle
Koska kääntyvä kahva on oma objekti, mallintamme sen myös erikseen – täälläkin hyödynnetään jälleen tilavuuteen perustuvaa mallinnusta. Yhteensä kolmea Sylinteri-objektia käytetään pohjamuodon luomiseen.
Jotta kolme Sylinteri-objektia yhdistetään yhteiseen tilavuuteen, tarvitsemme jälleen Tilavuudenluoja ja Tilavuusverkkosilmukan Valikosta Tilavuus. Järjestämme taas kolme sylinteriä Objekti-hallinnan avulla Tilavuudenluojaan ja asetamme ne Tilavuusverkkosilmukkaan. Koska tiedämme jo oikean resoluution Tilavuusverkkosilmukalle, asetamme Voxelikoon sen asetusvalintaikkunassa 1 cm: i> vakioksi.
Samaan tapaan kuin metallisen kahvaosan, myös Tilavuudenluoja saa Tasasuodattimen painikkeesta tasasuodatuksen, joka vaikuttaa kaikkiin sylinteri-objekteihin. Tällä kertaa käytämme suodatintyyppiä Laplace-virta, mutta tarvitaan vain 3 Iteraatiota.
Moottoripyörän kahvan mallintaminen – Urasyvennysten vähentäminen kahvarungossa
Kääntökahva tarvitsee tietysti urasyvennykset, jotta ei-liukumaton pidon takaamiseksi. Spiraalimainen järjestely tuo myös urheilullisen ulkonäön.
Spiraalimaisina urasyvennyksinä toimii Kierre-objekti. Voimme käyttää tätä Spline-perusobjektia suoraan työskentelyssä tilavuuden kanssa sen sijaan, että luotaisimme kolmiulotteinen objekti siitä.
Kun asetamme Kierre-objekti Tilavuudenluojan alaisuuteen, aluksi saamme putken, joka koostuu monista palloista. Korjaamme sen nyt Tilavuudenluojassa.
Ensimmäiseksi asetamme Tila Kierre-objektille Subtrahoi, jotta saamme halutut urasyvennykset. Koska urasyvennykset tulisi kuitenkin näkyä vain itse kahvan keskiosassa eivätkä molemmissa Sylinteri-Objekteissa reunoilla, siirrämme Kierre-objektia järjestyksessä kahvaa ympäröivän sylinterin yli.
Nyt ainoa ongelma on urasyvennysten huono tasoitus kahvakumissa. Tämä johtuu Tasasuotimen voimakkaasta Laplace-virta-tasoituksesta.
Vaihtaaksemme urasyvennysten tasoitukseen, luomme yksinkertaisesti lisäksi Tasasuodattimen ja asetamme sen Kierre- ja Sylinteri-objektin yläpuolelle kahvan keskellä. Tällä kertaa käytetään suodatintyyppiä Gauss. Sen avulla saamme orgaanisen, pehmeän tasoituksen.
Valmis malli
Tämän vaiheen jälkeen moottoripyörän kahva on valmis mallinnettuna. Uuden mallinnusmenetelmän etu Cinema 4D:ssä tulee erityisen selväksi, kun kuvittelemme perinteisen mallinnustyön vaatiman työmäärän.
Parasta on, että esimerkiksi urasyvennysten kierretiheyttä kahvakumissa tai urasyvennysten määrää tai leveyttä kahvan päässä muuttaessamme meidän tarvitsee vain kääntää muutamia parametreja.
Tämä opetusohjelma päättyy tähän. Uusilla node-pohjaisilla materiaaliesiasetuksilla varustettuna muutamilla perusobjekteista muotoillut moottoripyörän kahvat näyttävät melko realistisilta. Lisää asiasta seuraavassa opetusohjelmassa Cinema 4D Release 20:stä.
