Software  Development  for  Flight  Simulators 

Drzewiecki Design Drzewiecki Design Tutorials

 

Antonov AN-124 Static Aircraft Tutorial

 

Od czego zacz??/a>

 

   Tak oto przychodzi na ?wiat kolejny tutorial - a dzieje si?to przez Jakuba P?czka, odpowiedzialnego za seri?produkt? Polish Airports. Podczas projektowania lotniska EPWR Wroc?aw Strachowice doszli?my do wniosku, i? AN-124 jest na tym lotnisku tak cz?tym go?ciem, i? wypada?oby, aby w wirtualnym ?wiecie r?nie? si?tam znajdowa?. Nie mieli?my dotychczas zrobionego tego modelu ani w og?e modelu tak wielkiego samolotu, a wi? by?o to ciekawe wyzwanie. Samolot z za?o?enia mia? by?optymalnie niskopoligonowy, czyli o jak najmniejszej liczbie osobnych powierzchni w figurach przy zachowaniu realistycznego efektu wizualnego.

   Zapraszam zatem do zapoznania si? z tekstem. Opisuje on przede wszystkim proste aspekty modelowania 3D i daje podstawowe wyobra?enie, jak poszczeg?ne cz?i geometrii samolotu mog? by?kreowane w programach do grafiki 3D, na podstawie aplikacji Discreet GMAX, kt?y jest odpowiednikiem 3D Studio Max sprzed wielu lat, bez opcji renderingu scen. Aktualna wersja 3D Studio Max (2012) r?i si?od GMAXa do??znacznie pod wzgl?em wizualnym, jednak przy dobrej znajomo?ci GMAXa bez trudu mo?na si? nawet w wersji 2012 po?apa? Jednak?e do projektowania oprogramowania, kt?e renderowane b?zie w innym programie (np. Microsoft Flight Simulator) pe?na wersja 3D Studio Max nie jest tak naprawd?potrzebna i GMAX wystarcza do tego celu w zupe?no?ci - ponadto dzia?a szybciej i posiada modu?y konwersji scen na formaty zgodne ze wspomnianymi symulatorami lotu.

   Od czego zatem zacz?? Przede wszystkim od zainstalowania programu GMAX. Materia?? na temat instalacji samego programu jak i "wtyczek" lub dodatkowych modu?? do niego, jest w internecie mn?two - wystarczy poszuka? Do poni?szego tutorialu ?adne dodatkowe modu?y potrzebne nie b??, przyda si?jednak tzw. gamepack. My korzystali?my ze starszego gamepacka 2002, kt?y jest mniej zautomatyzowany ale daje wi?sze mo?liwo?ci kontroli nad plikami. W wypadku tworzenia poni?szego samolotu b?zie to bez znaczenia, jednak w wypadku tworzenia scenerii r?ica jest ju? spora. Wystarczy przejrze?artyku?y dotycz?ce tzw. ASM Tweaking - jest to ca?y szereg mo?liwo?ci programowania r?ych funkcji w plikach, poczynaj?c od zmian p? roku a ko?z?c na automatycznych systemach dokowania czy prawid?owo dzia?aj?cych ?wiat?ach PAPI.

   Po instalacji programu GMAX trzeba b?zie skonfigurowa?sobie ?cie?ki do folder? z teksturami, plikami scenerii, eksporter? i r?ych innych funkcji, o kt?ych nie b??pisa?, gdy? to wszystko zawiera instrukcja do programu. Przejd?my do naszego samolotu.

 

   Prace nad modelem obiektu takiego jak nasz samolot - AN-124, nale?y rozpocz??od znalezienia odpowiednich materia??, kt?e pozwol? nam na wierne oddanie kszta?tu maszyny. Przydatne s? oczywi?cie zdj?ia, jednak to nie one b?? na tym etapie najwa?niejsze. Musimy znale??rzuty samolotu conajmniej od g?y, z boku i od przodu, czyli w trzech p?aszczyznach - X, Y i Z. Dzi?i temu b?ziemy mogli do??prawid?owo sformowa? bry?? Takie rzuty mo?na szuka?na r?e sposoby, ale naj?atwiej w Google. Przydatne has?a do wyszukiwarki (w trybie grafika/zdj?ia) to 3-view, drawing, plans i inne podobne. Cz?to linki prowadz? do stron modelarskich, gdzie udost?niane s? plany samolot? dla modelarzy. Nadaj? si?one znakomicie. W wypadku AN-124 uda?o mi si?znale??wielkoformatowe plany maszyny z rzutami ze wszystkich stron wraz z przekrojami kad?uba, skrzyde? i innych element? tj. podwozie. By?o to bardzo pomocne przy projektowaniu.

   Gdy uda nam si?ju? znale?? odpowiednie obrazki, musimy wyci??rzuty tak, by jeden rzut zajmowa? jedn? bitmapk? Nast?nie wchodzimy na dowoln? wiarygodn? stron? internetow? w poszukiwaniu wymiar? maszyny. Has?a do Google to np. dimentions. Znaj?c wymiary naszego obiektu, w GMAXie tworzymy geometri?tak jak poni?ej, nadajemy jej odpowiednie wymiary we wszystkich trzech p?aszczyznach a nast?nie pokrywamy j? odpowiednimi bitmapami, kt?e wsze?niej przygotowali?my. Po zako?zeniu tego procesu stan naszej pracy powinien wygl?da?tak jak na poni?szym zdj?iu. Maj?c gotowy taki materia? bazowy mo?emy przej??do bardziej przyjemnego etapu, czyli modelowania samego samolotu. Aby wykona?poni?sz? geometri?(ze ?ciankami od wewn?trz a nie na zewn?trz bry?y), nale?y stworzy?zwyk?y box i przekonwertowa? w Editable Mesh. Nast?nie przej??do menu Modify, w kategorii Selection wybra?Polygon i zaznaczy?wszystkie poligony bry?y. Ostatnim krokiem jest wybranie w kategorii Surface Properties opcji Normals: FLIP. ?cianki bry?y zostan? w?czas odwr?one "na lew? stron?quot;.

 

 

 

Modelowanie kad?uba

 

   Modelowanie kad?uba to ciekawy i przyjemny proces, bo ju? po kilkudziesi?iu minutach z prostej bry?y zaczyna wy?ania?si?kszta?t naszego samolotu. Na pocz?tku tworzymy obiekt typu Cylinder o d?ugo?ci samolotu i konwertujemy na Editable Poly.

 

 

   Nast?nie, maj?c do dyspozycji przekroje samolotu tak jak w tym przypadku, tniemy nasz cylinder w miejscach w kt?ych mamy podgl?d przekroju, za pomoc? narz?zia Slice. Dla przy?pieszenia procesu podpowied? - modyfikator Slice mo?na kopiowa?i wkleja? w?czas zachowujemy opcje ci?ia takie jak k?t ustawienia p?aszczyzny. Poni?szy obrazek przedstawia prz? kad?uba. Widoczny jest r?wy obiekt typu Cylinder przeci?y modyfikatorem Slice w miejscach pokazanych na planie (oznaczaj? odpowiednie rysunki przekroj?).

 

 

   Kolejny etap to dopasowanie geometrii obiektu Cylinder do kontur? naszego samolotu - korzystaj?c z widoku Right (od prawej, mo?na te? od lewej) i Top (od g?y). Cylinder modyfikujemy za pomoc? skalowania non-uniform, czyli takiego, gdzie obiekt mo?emy skalowa? tylko w wybranych p?aszczyznach, np. po osi Z. Cylinder skalujemy oczywi?cie korzystaj?c z vertex'?, czyli wirtualnych punkt? przeci?ia kraw?zi poligon?. Pierwszy obrazek pokazuje skalowanie wykonane w pionie, drugi w poziomie.

 

 

   Tak oto najprostszym sposobem otrzymali?my bry?? kt?a przypomina nasz samolot. W wypadku wielu maszyn o regularnych kszta?tach, szczeg?nie pasa?erskich, wystarczy?oby to do wiernego oddania kszta?tu, jedna w wypadku AN-124, gdzie kad?ub jest specyficznie zdeformowany, nie jest to wystarczaj?ce. Musimy uciec si?teraz do pomocy zawartych w planach w postaci przekroj? kad?uba. Za pomoc? widoku bocznego wybieramy odpowiedni pion vertex? a nast?nie przechodz?c na widok od przodu, formujemy je zgodnie z przekrojem. Aby by?o to mo?liwe, musimy wstawi?bitmap? na kt?ej znajduj? si? przekroje samolotu, jako t?o naszej sceny w widoku od przodu. Kolejne dwa obrazki przedstawiaj? formowanie vertex? wed?ug przekroju jednej z sekcji dziobowych i jednej z dalszych cz?i kad?uba.

 

 

   Na powy?szych zdj?iach zacz?? ju? wy?ania?si?charakterystyczny kszta?t kad?uba naszego AN-124, jednak niekt?e elementy geometrii wymagaj? wzbogacenia siatki w celu otrzymania bardziej p?ynnej linii samolotu. W tym celu mo?emy dodatkowo poci??elementy kt?e wymagaj? dopracowania i dopasowa?je do kontur? samolotu. Zostanie w?czas zachowany r?nie? "?redni" przekr?, zatem finalny efekt b?zie wygl?da? realistycznie. Aby ?atwiej by?o modelowa?takie elementy, bardzo przydatn? opcj? mo?e okaza?si?przyporz?dkowanie do naszego kad?uba dowolnego materia?u (GMAX Material Editor > New) i ustawienie jego prze?roczysto?ci na 50% (opacity 50). Widzimy w?czas zar?no nasz? bry??jak i plany znajduj?ce si?za ni?. Na zdj?iu poni?ej przedstawiono dzi? o wzbogaconej geometrii w celu pokazania charakterystycznego wybrzuszenia na spodniej cz?i.

 

 

   Poni?ej pokazany jest obrazek z prawie zako?zonym kad?ubem (delikatne poprawki mog? si?p?iej zdarzy?podczas dalszego projektowania). Przy okazji mo?na sprawdzi?ilo??poligon? - do uformowania kad?uba naszego samolotu zosta?o u?ytych 416 poligon?.

 

 

 

Modelowanie skrzyde? i statecznik?

 

   A zatem takie (teoretycznie) nie?atwe zagadnienie jak uformowanie tr?wymiarowego kad?uba AN-124 zosta?o rozwi?zane bardzo prostymi sposobami. Przejd?my zatem do kolejnego etapu - skrzyd?a i stateczniki. Skrzyd?a r?nie? b?ziemy formowa?w r?ych p?aszczyznach i tutaj r?nie? przychodz? z pomoc? plany, w kt?ych pokazane by?o kilka przekroj? skrzyde? w r?ych miejscach. Modelowanie skrzyde? zaczynamy od stworzenia obiektu typu Box, nast?nie, podobnie jak robili?my z kad?ubem, tniemy go w odpowiedniej ilo?ci miejsc modyfikatorem Slice. Najpierw dopasowujemy kszta?t z widoku Top, nast?nie z widoku Front lub Back. Na samym ko?u mo?emy popracowa?nad profilem skrzyd?a. Vertexy znajduj?ce si?przy kraw?zi sp?ywy skrzyd?a mo?na z??czy? korzystaj?c z opcji Collapse, co jest dobrze widoczne na drugim obrazku. Trzeci obrazek pokazuje dopasowanie widoku od frontu.

 

 

   Aby skrzyd?o wygl?da?o naturalnie warto wej??do menu Modifiers i klikn??na Smooth Modifier - jest to modyfikator odpowiadaj?cy za odbicie ?wiat?a od naszej powierzchni. Osobi?cie wybieram opcj?[1], kt?a powoduje ?e wszystkie brzegi naszej bry?y s? traktowane jako zaokr?glone. Jest to odpowiednie dla kraw?zi natarcia, jednak ?le wygl?da przy kraw?zi sp?ywu. Mo?emy to ?atwo naprawi?zaznaczaj?c wszystkie vertexy kraw?zi sp?ywu i wybieraj?c opcj?Break (obok wspomnianej ju? opcji Collapse). Skrzyd?o zyska w?czas naturalny wygl?d, co wida?na poni?szych obrazkach. Ostatnim krokiem b?zie naturalne wymodelowanie miejsca ??czenia skrzyd?a z kad?ubem. Pami?ajmy, ?e tworzymy samolot niskopoligonowy, wi? nie mo?emy wzbogaci?tutaj nasz? geometri?o ogromn? liczb?poligon?.

 

 

   Ci?gle jednak m?ili?my o jednym skrzydle, a jak wiadomo, samolot musi mie?i prawe i lewe, aby m? lata?(niekt?e filmy na serwisach z filmami temu przecz?, ale s? to w?tpliwe dowody). Aby odbi?nasze skrzyd?o wzgl?em dowolnej osi, wybieramy modyfikator Mirror. Wielu projektant? dodatk? do FS przekona?o si? ?e zastosowanie Mirror wygl?da poprawnie jedynie w GMAXie, natomiast po wyeksportowaniu obiektu skopiowana strona ma wszystkie poligony ustawione "na lew? stron?quot;. Nie wszyscy jednak wiedz?, ?e po wybraniu elementu oryginalnego i do??czaniu do niego (za pomoc? opcji Attach) obiektu b??cego jego odbiciem (co w rezultacie tworzy jeden symetryczny obiekt) niweluje problem. Obiekt "odbity" mo?e te? by?do??czony do dowolnego obiektu, o kt?ym wiemy, ?e poligony s? ustawione normalnie (nie by? kopiowany opcj? Mirror), co spowoduje normalny wygl?d po eksporcie. Ale uwaga! Dzia?a to r?nie? w odwrotn? stron? Po odbiciu skrzyd?a i dokonaniu jeszcze kilku nieznacz?cych poprawek, nasz model wygl?da w nast?uj?cy spos?:

 

 

   G??ne skrzyd?a mo?emy uzna?za prawie gotowe i przej??do statecznika pionowego i statecznik? poziomych. Tworzymy je dok?adnie tak samo jak skrzyd?a. Jedyna r?ica b?zie wyst?owa?w stateczniku pionowym, gdy? jego przekr? b?zie symetryczny (s? samoloty, w kt?ych nie jest!). Poni?sze 9 ilustracji przedstawia graficznie wszystko to, co opisane by?o powy?ej.

 

 

   A zatem po stosunkowo nied?ugim czasie otrzymali?my og?ny model Rus?ana. Mo?emy w tym momencie odetchn??z ulg? i obejrze?sobie nasze dzie?o na tle ?adniejszym od szaro?ci GMAXa. Kolejne etapy bowiem nie b?? ju? na tyle widowiskowe i dotyczy?b?? raczej detali. Oto nasza fotografia:

 

 

 

Modelowanie silnik?

 

   Silniki, kt?e wydaj? si?mie? geometri?trudniejsz? do wymodelowania ni? kad?ub, w rzeczywisto?ci tworzymy dok?adnie tak samo. Mo?e by?nam nawet ?atwiej, gdy? takie silniki odrzutowe s? przewa?nie okr?g?e (z pewnymi wyj?tkami, np. Boeing 737). A zatem umieszczamy przy planie obiekt typu Cylinder i formujemy go tak, by jego kontury i od boku i od g?y pokrywa?y si? z planami.

 

 

   Zaczynamy oczywi?cie od jednego silnika - gdy b?zie on gotowy i oteksturowany, b?ziemy go mogli bez problemu skopiowa? Gondole silnik? mo?emy stworzy?za pomoc? Shapes > Line Shape. Jest to tworzenie kszta?tu za pomoc? linii krzywych, tak jak np. w Corel Draw czy innych programach do grafiki wektorowej. Po stworzeniu kszta?tu mo?emy okre?li? na ile dok?adnie maj? by?odwzorowanie linie krzywe za pomoc? prostych odcink? a nast?nie nasz kszta?t wyt?oczy?narz?ziem Extrude. Na samym ko?u modelujemy gondole tak,  by zyska?y op?ywowo??a tak?e prawid?owe i realistyczne odbicia ?wiat?a z wykorzystaniem narz?zie Smooth Modifier. Dwa zdj?ia z tego procesu:

 

 

   Zewn?rzne i wewn?rzne gondole silnik? w AN-124 r?i? si?od siebie, ale na szcz?ie plany przedstawi?y rzut obu. Gdy mamy ju? gotowe zestawy silniki i gondole, mo?emy je skopiowa?i ustawi?pod skrzyd?ami. Pami?ajmy jednak, ?e ?atwiej b?zie oteksturowa?jeden silnik i p?iej skopiowa?go 3 razy ni? 4 razy tak samo teksturowa? silniki. Mimo, ?e na poni?szych obrazkach wida?wszystkie 4 silniki, w praktyce po wykonaniu zdj?ia usun??em 3 z nich i wykona?em kolejne kopie dopiero w?czas, gdy by?y one pokryte teksturami. Poni?sze zdj?ia przedstawiaj? proces kopiowania a tak?e ustawiania silnik? w odpowiednich miejscach wzgl?em kad?uba i skrzyde?.

 

 

   Na powy?szych obrazkach wloty silnik? wygl?daj? do??topornie - geometria jest uboga. Przez zako?zeniem projektowania wzbogaci?em geometri?wlot? silnik? dziel?c poligony narz?ziem Subdivide > MeshSmooth. Ilo??dodatkowych poligon? nie by?a krytyczna, za to efekt wizualny znacznie si?poprawi?.

   Kolejnym istotnym elementem w AN-124 okaza?y si?mechanizmy do wychylania klap. S? one ogromne i wymaga?y wymodelowania. Zosta?y stworzone jako Shape a nast?nie wyt?oczone, "wyaerodynamizowane" a nast?nie odbite narz?ziem Mirror.

 

 

 

Modelowanie podwozia

 

   Wbrew pozorom, na kt?e mo?e wp?ywa?wielko??element?, modelowanie podwozia to jeden z najbardziej pracoch?onnych etap?. Przewa?nie dane z dost?nych plan? s? zbyt ma?o dok?adne i trzeba posi?kowa?si?fotografiami prawdziwych samolot? i element? podwozia. Jedn? z najwi?szych baz danych ze zdj?iami samolot? jest strona www.airliners.net , kt?a pozwala r?nie? na wyszukiwanie wed?ug kategorii (np. tylko samoloty stare nielataj?ce, lub tylko zdj?ia z okre?lonego lotniska). AN-124 ma bardzo bogate podwozie, w sumie 24 opony (Boeing 747 ma 18). Dla nas oznacza to zauwa?alny wzrost ilo?ci poligon? w modelu.

   Mechanizm i mocowanie podwozia by?o tworzone odpowiednio jako obiekty Cylinder i Shape, natomiast same opony jako obiekt Torus. Tworzenie mocowania podwozia:

 

 

   Dodawanie opon oraz dodatkowych powierzchni widocznych przy otwartym podwoziu:

 

 

   Podwozie tworzone by?o dla jednej ze stron samolotu a nast?nie odbijane narz?ziem Mirror. Po jego uko?zeniu mo?na by?o uzna? proces modelowania za zako?zony. Poni?ej dwa zdj?ia przedstawiaj?ce uko?zone podwozie g??ne.

 

 

 

Teksturowanie

 

   Teksturowanie to wielki temat kt?y dotyczy tak naprawd?bardziej pracy z programami do obr?ki grafiki ni? z GMAXem. Nie b?ziemy tu zatem porusza?samego procesu tworzenia tekstur, a jedynie zapoznamy si?z niekt?ymi pomys?ami, kt?e mog? przyczyni?si?do przy?pieszenia procesu teksturowania. Prosz?jednak pami?a? i? ten tutorial dotyczy tworzenia bardzo prostych modeli i nie b?zie odpowiedni dla skomplikowanych projekt?, gdzie da ka?dej opony mo?e by?przyporz?dkowana osobna teksturka.

   Teksturowanie rozpocz??em od silnika - tak jak wcze?niej pisa?em, 3 z nich zosta?y usuni?e, aby nie powi?sza?sobie ilo?ci pracy. Z jednego silnika zosta?y odseparowane (Detach) tylko te poligony, kt?ych teksturowanie nie b?zie si?zmienia?wraz z nak?adaniem r?ych malowa?- dotyczy to wlotu powietrza, wylotu, turbiny itd. Pierwszy obrazek pokazuje odseparowane elementy silnika, ju? oteksturowane. Drugi obrazek pokazuje r?ic?pomi?zy pierwsz? wersj? silnika a ostatni?, po wzbogaceniu geometrii wlotu powietrza i oteksturowaniu wspomnianych element?.

 

 

   Podwozie, zreszt? tak jak i silniki, zosta?o oteksturowane w oparciu o znalezione w internecie fotografie, r?nie? samych opon.

 

 

   Mechanizmy do wysuwania klap zosta?y oteksturowane "hurtowo", co bardzo przy?pieszy?o proces. Spos? oteksturowania jest dobrze widoczny na poni?szym obrazku:

 

 

   Po oteksturowaniu skrzyde? i statecznik? otrzymali?my w pe?ni wymodelowany samolot z oteksturowanymi wszystkimi elementami geometrii, kt?ych tekstury nie b?? zmienia?si?wraz ze zmianami ich malowania. Dzi?i temu bardzo ?atwo mo?na b?zie stworzy?kilka r?ych malowa? Pierwsze zdj?ia przedstawia gotowy do malowania samolot, drugie szybki test modelu w FS2004. Dobrze widoczne s? prawie wszystkie oteksturowane elementy.

 

 

   Ostatnim etapem by?o na?o?enie tekstur na kad?ub, statecznik pionowy i silniki. Tekstury silnik?, kt?e zawiera?y logo, zosta?y dwukrotnie skopiowane. Na pierwszej teksturze logo jest widocznie normalnie (strona lewa), na drugiej jest odbite w poziomie (strona prawa) a na trzeciej nie ma go wcale (wewn?rzne strony silnik? wzgl?em kad?uba). Tekstura statecznika pionowego, podobnie jak kad?uba, zosta?a stworzona w dw?h wariantach - oryginalnym i odbitym w poziomie. Dzi?i temu mo?na by?o ?atwo zmienia?tekstury po odpowiednich stronach samolotu.

 

 

   I tak oto dobrn?i?my na koniec tego tutoriala. Mnie wymodelowanie samolotu zaj? 3 dni, po kilka godzin dziennie. Pierwszy dzie? po?wi?ony by? modelowaniu kad?uba i skrzyde?, drugi detalom (silniki, podwozie) a trzeci teksturowaniu. Mam nadziej? ?e powy?szy tekst zach?i Czytelnika do wypr?owania w?asnych si? w modelowaniu a by?mo?e i zg??ianiu wiedzy w tym zakresie. Przedstawiony powy?ej samolot znalaz? swoje miejsce na stanowisku cargo przy nowym terminalu na lotnisko EPWR w naszym dodatku Polish Airports vol.3, zawieraj?cym lotniska EPWR, EPBY i EPPO. Oczywi?cie polecam. Gdyby natomiast Czytelnikom uda?o si?w?asnor?znie wymodelowa?jakie? ciekawe obiekty, prosimy o kontakt z nami. Z przyjemno?ci? obejrzymy zdj?ia a i kto wie, mo?e nawi??emy wsp?rac? :-)

 

 

<< Powr? do strony Tutoriale