1
โมเดล 3 มิติ หรือ 3D Model คือ โมเดลที่ถูกสร้างโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพ่ือแสดงผล
ให้เห็นบนพื้นผิว 3 มิติ คือมีมิติในแนวนอน แนวตั้ง และแนวลึก ซึ่งแตกต่างจากภาพ 2 มิติ ที่แสดงผลเพียง 2 แนวเท่านั้น โมเดล 3 มิติ จึงมีมุมมองที่มากกว่า คือสามารถมองเห็นได้รอบด้าน 360 องศา และสามารถปรับแต่งแก้ไขรูปทรงในลักษณะเหมือนกับงานปั้นได้ ซึ่งเรียกว่า 3D Modeling หรือการปั้นวัตถ ุ 3 มิติ
วตัถุ 3 มิติ แบ่งประเภทตามลกัษณะโครงสร้าง ไดแ้ก่
1. NURBS : วัตถ ุNURBS มีโครงสร้างพ้ืนฐานเป็นเส้นโค้งที่ไม่ตายตัวสานต่อโยงกันท าให้เกิดพ้ืนผิวระหว่างเส้นโค้งเหล่านั้นเรียกว่า NURBS Surface ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นพื้นผิวโค้งเรียบ วัตถุประเภทนี้เหมาะกับการสร้างโมเดลประเภทตัวละครที่เป็น คน สัตว์หรือสิ่งอื่นที่มีลักษณะโค้ง เช่น รถยนต์
วัตถุโครงสร้างแบบ NURBS ที่มา http:// www.3Dservice.com
2
2. Polygonal : มีโครงสร้างเป็นรูปทรงเรขาคณิต คือรูปทรงเหลี่ยมต่าง ๆ ที่เป็นแผ่น (Mesh) ประกอบเรียงกันจนเป็นวัตถุที่ซับซ้อนขึ้น Polygonal มีการใช้งานที่แพร่หลายกว่า และเป็นมาตรฐานทั่วไปของวัตถุ 3 มิติ สามารถปรับแต่งได้ง่ายกว่าด้วย ซึ่งเราจะให้ความสนใจกับวัตถุ Polygonal ในการท างานหลัก
ภาพที่ 2 วัตถุโครงสร้างแบบ Polygonal
ที่มา http://www.webreference.com/3d/cararra
วัตถ ุ3 มิต ิแบบ Polygonal มีส่วนประกอบ ดังนี้ 1. Face คือ พ้ืนผิวแต่ละด้านของวัตถุ 2. Edge คือ เส้นขอบแต่ละด้านของวัตถุ 3. Vertice หรือ Vertex คือ จุดเชื่อมต่อของเส้นและพ้ืนผิว
ที่มา https://sites.google.com/site/aparisa14/assignment-9-3d-virtual-model/ 3d-virtuai-graphic-report
ภาพที่ 3 ส่วนประกอบ 3D Model
3
นอกจากโครงสร้างแล้ว วัตถุ 3 มิติ สามารถแสดงคุณสมบัติของตัวเองผ่านพ้ืนผิวภายนอก ได้แก่ 1. Shader คือ ลักษณะของพ้ืนผิว เช่น ความมันวาว โปรง่ใส สะท้อนแสง หยาบ เรียบ เรืองแสง มีรอยบุ๋มหรือนูนขึ้นมา
ที่มา http://glasnost.itcarlow.ie/~powerk/GeneralGraphicsNotes/ Theory/Shaders.htm
2. Texture คือ ส ีลวดลาย หรือภาพ ที่เราก าหนดลงไปให้พื้นผิว เช่น ลายไม้ หิน พ้ืนกระเบื้อง โลหะ
ที่มา https://jakeadoodle.wordpress.com/2014/10/27/texture-pattern
ภาพที่ 4 พ้ืนผิวแบบ Shader
ภาพที่ 5 พ้ืนผิวแบบ Texture
4
เครื่องมือผลักและดึงพ้ืนผิววัตถมุีชื่อว่า Push/Pull เป็นเครื่องมือที่ใช้ปรับแต่งรูปทรงวัตถุ ให้มีปริมาตรเพิ่มขึ้นหรือลดลง มักใช้ในการขึ้นรูปวัตถจุากรูปทรง 2 มิติ เช่น รูปสี่เหลี่ยม ให้กลายเป็นรูปทรง 3 มิติ คือกล่องสี่เหลี่ยม เป็นต้น เครื่องมือ Push/Pull สามารถประยุกต์ใช้ได้มากมาย และนับว่าเป็นเครื่องมือที่โดดเด่นของ SketchUp ที่ท าให้การข้ึนรูปโมเดลนั้นรวดเร็วมากและไม่ยุ่งยากเหมือนโปรแกรมสร้างงาน 3 มิติอ่ืนๆ
เครื่องมือ Push/Pull สามารถใช้กับพ้ืนผิวปิดทั่วไปได้ ไม่ว่าจะรูปทรงเป็นสี่เหลี่ยม หรือโค้งก็ตาม พื้นผิวเหลี่ยม ตัวอย่างแรกจะใช้รูปสี่เหลี่ยม ซ่ึงเราสามารถใช้พื้นที่ปิดใดกับเครื่องมือ Push/Pull ก็ได้
สร้างรูปทรง 2 มิติ เตรียมไว้ 1 เลือกเครื่องมือ Push/Pull บน Toolbar 2
5
น าเครื่องมือ Push/Pull วางบนพื้นผิว พื้นผิวจะมีสีเขม้กว่าเดิมเล็กน้อย แสดงว่าพ้ืนผิวนั้นใช้งานได้
3
คลิกและลากเมาส์เพ่ือสร้างปริมาตรจากรูปทรงนั้น เมื่อได้ระยะหรือ ความสูงท่ีต้องการแล้ว ให้คลิกอีกครั้งเพ่ือจบการ Push/Pull 4
6
ระหว่างการสร้างปริมาตรเราสามารถเพ่ิมความซับซ้อนให้กับปริมาตรได้ โดยการแบ่ง Segments ของวัตถุ เพ่ือการปรับแต่งรูปทรงที่ซับซ้อนมากขึ้น
เมื่อต้องการเพิ่มเติมรูปทรง ด้วยการใช้ Push/Pull Tool ให้กดปุ่ม ค้างไว้ด้วย
Ctrl
1 ผลคือเครื่องมือ Push/Pull จะสร้าง ส่วนใหม่ หรือ Segments ใหมเ่กิดข้ึน ในขณะดึงหรือดันพื้นผิววัตถุ ซึ่งท าให้ โครงสร้างวัตถุมีความซับซ้อนขึ้น
2
ดังนั้นด้วยวัตถุเริ่มต้นเพียงชิ้นเดียว เราสามารถใช้ Push/Pull Tool ต่อยอดในการขึ้นรูปให้เป็นรูปทรงต่างๆ ได้มากมาย เนื่องจากวัตถุมี Segments มากขึ้น
3
7
นอกจากจะใช้ในการเพ่ิมปริมาตรแล้ว Push/Pull ยังสามารถใช้เจาะวัตถุได้อีกด้วย ด้วยเงื่อนไขว่าวัตถทุี่จะเจาะนั้นต้องมีพ้ืนผิวที่ขนานกัน ตัวอย่างง่าย ๆ คือการเจาะก าแพง เพ่ือเป็นช่องประตู
ตัวอย่างนี้เป็นก าแพงที่ได้วาดสี่เหลี่ยมไว้เพื่อเจาะประตู 1
ใช้ Push/Pull Tool เลือกพ้ืนที่ส่วนประตู 2
8
ดันพื้นผิวเข้าไปจนถึงจุดที่มีข้อความ “On Face” ปรากฏขึ้น ซึ่งหมายถึงจรดพ้ืนผิวอีกด้านหนึ่ง 3
คลิกเพ่ือจบการดัน ผลที่ได้คือก าแพงถูกเจาะออกไปเป็นช่อง 4
9
เครื่องมือเคลื่อนย้ายวัตถุมี่ชื่อว่า Move สามารถใช้งานได้มากกว่าการเคลื่อนย้ายวัตถุชิ้นใดชิ้นหนึ่งเท่านั้น เครื่องมือนี้ยังประยุกต์ใช้ในการท าส าเนาวัตถุได้อย่างมีประสิทธิภาพ และใช้แก้ไขรูปทรงวัตถไุด้ด้วยนับเป็นเครื่องมือพ้ืนฐานและสารพัดประโยชน์ในการสร้างโมเดล
การท าส าเนาโมเดลจ านวนมาก ๆ
ตัวอย่างนี้จะเป็นการใช้เครื่องมือเพ่ือย้ายต าแหน่งวัตถ ุซึ่งเป็นการใช้งานทั่วไปของเครื่องมือนี้
คลิกเลือกเครื่องมือ Move บน Toolbar 1
10
2 3
คลิกวัตถทุี่ต้องการ เลื่อนเมาส์เพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุและคลิกเพ่ือปล่อยวัตถุ
2
3
วัตถถุูกย้ายต าแหน่ง 4
การกด ขณะเคลื่อนย้ายจะเป็นการล็อคให้วัตถุเคลื่อนตามแนวแกนที่ต้องการได้ Shift
11
ตัวอย่างนี้จะเป็นการใช้เครื่องมือย้ายเพ่ือท าส าเนาวัตถุ และก าหนดระยะห่างที่แน่นอนจากวัตถตุ้นฉบับ หรือเรียกว่า การท า Linear Arrays
คลิกเลือกวัตถตุ้นฉบับที่ต้องการท าส าเนา 1
ใช้เครื่องมือ Move คลิกลากวัตถตุ้นฉบับ กดปุ่ม ค้างขณะลาก และปล่อย
2 Ctrl
ถ้าต้องการก าหนดระยะห่างของวัตถุ ให้พิมพ์ค่าตามด้วยหน่วยและกดปุ่ม 3 Enter
12
ผลคือ วัตถทุี่เป็นส าเนาจะมีระยะห่างจากวัตถตุ้นฉบับตามก าหนด 4
1. การสร้างส าเนาอย่างรวดเร็ว เราสามารถเลือกวัตถุหลายชิ้นเป็นต้นฉบับ เพ่ือท าการคัดลอกเป็นจ านวนทวีคูณได้ 2. สามารถพิมพ์ค่าระยะห่างเป็นหน่วยอื่น ๆ ได้
13
ตัวอย่างนี้จะเป็นการใช้เครื่องมือย้าย เพ่ือแก้ไขรูปทรงของวัตถ ุโดยการเคลื่อนย้ายเฉพาะจุดและพ้ืนผิว
เตรียมวัตถุท่ีต้องการแก้ไขรูปทรง 1 ส าหรับการแก้ไขรูปทรงจากจุด ให้ใช้
เครื่องมือ Move คลิกเลือกจุดหรือมุม ของวัตถุที่ต้องการ จนมีจุดสีเขียวปรากฏ
2
คลิกเพ่ือเคลื่อนย้ายจุดที่เลือก รูปทรงจะเปลี่ยนแปลงตามจุดที่เลื่อนไป 3
14
ส าหรับการแก้ไขรูปทรงจากพ้ืนผิว ให้ใช้เครื่องมือ Move คลิกเลือกพ้ืนผิวด้าน ที่ต้องการ จนมีข้อความ On face ปรากฏขึ้นมา
4
คลิกเลือกเพ่ือเคลื่อนย้ายพ้ืนผิวที่เลือก รูปทรงจะเปลี่ยนไปตามการเคลื่อนย้าย 5
หากการแก้ไขวัตถุไม่เป็นไปตามต้องการ 1. กด ระหว่างการเคลื่อนย้าย เพ่ือยกเลิก 2. หากเคลื่อนย้ายเสร็จแล้ว กดปุ่ม +
เพ่ือย้อนกลับการกระท า
ESC
Ctrl Z
15
เครื่องมือ Rotate ใช้ส าหรับหมุนชิ้นส่วนตามแกนที่ก าหนด หากเราหมุนชิ้นส่วนเดียวก็ใช้เครื่องมือ Rotate หมุนโดยตรง แต่ถ้าจะหมุนหลายชิ้นส่วนก็ต้องใช้เครื่องมือ Select คลิกเลือกชิ้นส่วนที่ต้องการก่อนแล้วจึงใช้เครื่องมือ Rotate เครื่องมือ Rotate ยังประยุกต์ใช้ในการท าส าเนาวัตถแุนวโค้งได้อีกด้วย ซึ่งเรียกว่า Radial Arrays
ตัวอย่างนี้จะเป็นการใช้ Rotate หมุนวัตถุ โดยมีจุดหมุนคือตัววัตถเุอง
คลิกเลือกวัตถุที่ต้องการหมุน 1 คลิกเลือกเครื่องมือ Rotate
บน Toolbar
2
16
วางเครื่องมือ Rotate บนต าแหน่งของวัตถุท่ีต้องการให้เป็นจุดหมุน และสังเกตเครื่องมือว่าอยู่บนระนาบก็จะเป็นการหมุนในระนาบนั้น คลิกและลากแกนที่จะหมุน ซึ่งเป็นเส้นประปรากฏขึ้นมา
3
4
หมุนวัตถุจนได้มุมที่ต้องการ และคลิกเพ่ือจบการหมุน 5
การกด ระหว่างการหมุนจะเป็นการล็อคแนวระนาบ ของการหมุน
Shift
2 3 3
4
17
ตัวอย่างนี้จะเป็นการใช้ Rotate Tool ย้ายวัตถแุนวโค้ง โดยมีจุดหมุนนอกวัตถุ
เลือกวัตถุท่ีต้องการย้าย
ใช้เครื่องมือ Rotate คลิกเลือกจุดหมุนที่ต้องการ
คลิกสร้างแกนที่ใช้หมุน จะมีเส้นประปรากฏขึ้น เลื่อนเมาส์เมื่อย้ายวัตถุตามแนวโค้ง
1
2
3
3
2
1
คลิกอีกครั้งเพ่ือจบการเคลื่อนย้าย 4
18
ตัวอย่างนี้จะเป็นการใช้ Rotate Tool บิดพื้นผิววัตถใุห้เป็นเกลียว
วัตถุท่ีต้องเตรียมคือ วัตถุท่ีมีพ้ืนผิวหลายเหลี่ยม เพ่ือให้เห็นผลของการบิด เป็นเกลียวที่ชัดเจน ให้เลือกพ้ืนผิวด้านบนที่ต้องการบิด
1
ใช้เครื่องมือ Rotate และหมุนเฉพาะ พ้ืนผิวที่เลือกไว้
2 คือพื้นผิวด้านบนจะมีการบิดและ ท าให้รูปทรงหมุนเป็นเกลียวตาม
3
19
เครื่องมือปรับขนาดวัตถมุีชื่อว่า Scale มีหน้าที่เปลี่ยนขนาดหรือสเกลจากวัตถุต้นฉบับให้ย่อหรือขยายใหญ่ขึ้น ซึ่งการเปลี่ยนสเกลนี้จะเป็นการเปลี่ยนแปลงขนาดของวัตถจุริง ไม่ใช่การซูมขยายหรือย่อมุมมอง การก าหนดสเกลที่จะย่อหรือขยายนั้น เราสามารถใช้เมาส์กะขนาดคร่าว ๆ หรือก าหนดค่าที่แนน่อนในการปรับได้ และสามารถเปลี่ยนสเกลในทางตรงกันข้าม หรือเรียกว่า Mirroring ผลที่ได้ คือวัตถจุะอยู่ในทิศทางกลับด้าน หรือกลับหัวกลับหาง
ตัวอย่างนี้จะเป็นการปรับขนาดวัตถโุดยรักษาอัตราส่วนของรูปทรงไม่ให้ผิดไปจากเดิม
เลือกเครื่องมือ Scale บน Toolbar 1
คลิกท่ีวัตถุจะเกิดจุดควบคุมสีเขียวรอบวัตถุหลายจุด เราสามารถใช้จุดใดเป็นจุดควบคุมก็ได้ แต่ถ้าต้องการรักษารูปทรงไม่ให้ผิดไปจากเดิม ให้คลิกเลือกจุดควบคุมที่มุมใดมุมหนึ่งที่เลือกไว้
2
2
20
จุดควบคุมที่เราเลือกจะเป็นสีแดง และสามารถเปลี่ยนเพื่อปรับขนาดได้ 3
4
3
ตรง Status bar ด้านล่างขวา จะแสดงตัว Scale อ้างอิงเป็นขนาดจ านวนเท่าเทียบ กับวัตถุเดิมก่อนปรับขนาด เมื่อได้ตามต้องการแล้วให้คลิกเพ่ือจบการปรับขนาด
4
การกดปุ่ม ระหว่างการใช้เครื่องมือ Scale จะเป็นการยึดจุดศูนย์กลางของวัตถุไว้ในการปรับขนาด ท าให้ต าแหน่งจุดศูนย์กลางวัตถุไม่เปลี่ยนไป
การกดปุ่ม + ระหว่างการใช้เครื่องมือ Scale จะเป็นการยึดจุดศูนย์กลางของวัตถุไว้ ในการปรับขนาด และสามารถปรับขนาดได้โดยไม่รักษารูปทรงวัตถุ (Non uniform)
Ctrl
Ctrl Shif
21
เครื่องมือสร้างขอบขนานมีชื่อว่า Offset มีไว้เพ่ือสร้างเส้นหรือพ้ืนผิวที่มีลักษณะขนาน กับเส้น หรือพ้ืนผิวที่อ้างอิง ซึ่งประยุกต์ในการสร้างวัตถุได้ เช่น การสร้างขอบประตูหรือหน้าต่าง เป็นต้น
Offset Tool สามารถใช้กับเส้นที่ต่อเนื่องในระนาบเดียวกันได้ โดยมีขั้นตอน ดังนี้
เตรียมเส้นที่ต้องการใช้ 1 เลือกเครื่องมือ Offset บน Toolbar 2
คลิกเส้นที่ต้องการสร้างขอบ ลากไปยังทิศทางที่ต้องการ 3 คลิกอีกครั้งเพ่ือจบการ Offset ก็จะได้
เส้นขนานตามท่ีต้องการ 4
22
Offset Tool สามารถใช้กับพ้ืนที่ปิดใด ๆ ก็ได้ โดยมีขั้นตอน ดังนี้
เตรียมรูปทรงที่มีพ้ืนผิวปิดเพ่ือใช้งาน 1 เลือกเครื่องมือ Offset คลิกที่ด้าน ใดด้านหนึ่งของพ้ืนผิว ลากในทิศทาง ที่ต้องการ จะมีเส้นขอบปรากฏ ขนานกับทุกด้านของรูปทรงนั้น
2
เมื่อได้ระยะที่ต้องการ ให้คลิกเพ่ือจบการ Offset ก็จะได้เส้นขอบของพ้ืนผิวนั้น ๆ 3
23
Offset Tool สามารถก าหนดระยะที่แน่นอน โดยมีขั้นตอน ดังนี้
ใช้เครื่องมือ Offset คลิกรูปทรง เพ่ือสร้างขอบ แต่ยังไม่ต้องคลิกจบ การ Offset
1 พิมพ์ค่าระยะทางระหว่างการท า Offset ซึ่งค่าจะแสดงที่ Status bar ด้านล่างขวา และกด Enter
2
0t จะได้เส้นขอบที่มีระยะห่างตามที่ก าหนด 3
เราสามารถท าซ้ าการ Offset กับเส้นได้ โดยการดับเบิลคลิกบนเส้น ซึ่งเป็นวิธีการเดียวกันกับการท าซ้ าบนพ้ืนผิว
24
เราสามารถท า Offset ซ้ ากับค่าท่ีได้ใช้ไปล่าสุดกับพื้นผิวหรือเส้นอื่น ๆ ได้อย่างรวดเร็ว ดังนี้
เมื่อใช้ Offset Tool กับเส้นหรือพ้ืนผิว ใด ๆ ครั้งหนึ่งแล้ว โปรแกรมจะจ าค่า
1 ให้ดับเบิลคลิกบนพ้ืนผิวอ่ืน ๆ ทันที จะเป็นการ Offset Tool โดยใช้ค่า ล่าสุด
2
25
เครื่องมือ Follow Me เป็นเครื่องมือที่ใช้เปลี่ยนระนาบ 2 มิติ เป็นรูปทรง 3 มิติ
การท างานนั้นจะคล้ายกับ Push/Pull แต่จะพิเศษกว่าตรงที่ Follow Me สามารถก าหนดเส้นทาง ที่จะดึงหรือกดระนาบนั้น ๆ ได้ ดังนี้
วาดเส้นที่จะใช้เป็นเส้นในการสร้างวัตถุ โดยเป็นเส้นเปิด หรือเส้นปิดก็ได้
1 วาดระนาบต้นแบบขึ้นมา โดยน าไปวาง บนจุดเริ่มต้นของเส้น และหมุนทิศทาง ให้หันหน้าไปทางเดียวกับเส้นที่วิ่งไป
2
คลิกเลือกเครื่องมือ Follow Me 3 เลื่อนเมาส์ไปตามเส้นที่เตรียมไว้
สังเกตว่า Follow Me จะสร้าง รูปทรงจากระนาบต้นแบบ ไปตามระยะทางท่ีเลื่อนเมาส์
4
26
คลิกต าแหน่งที่ต้องการ จบการสร้าง
6
