STŘEDNÍ ŠKOLA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ A SOCIÁLNÍ PÉČE
3D MODEL MARTIN DOUBEK
ZÁVĚREČNÁ MATURITNÍ PRÁCE
BRNO 2011
Prohl{šení Prohlašuji, že tato z{věrečn{ maturitní pr{ce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Všechny zdroje, prameny a literaturu, které jsem při vypracov{ní používal nebo z nich čerpal, v pr{ci ř{dně cituji s uvedením úplného odkazu na příslušný zdroj.
Vedoucí práce: Ing. Petr Adamec ii
Shrnutí Cílem této maturitní pr{ce je provedení 3D modelu pomocí programu podporující tvorbu 2D a 3D objektů. Pro tvorbu 3D modelu je vhodný program Cadkey99, který běží pod operačními systémy Windows i Unix.
iii
Obsah Prohl{šení.........................................................................................................................................................ii Shrnutí..............................................................................................................................................................iii Obsah.................................................................................................................................................................1 Anotace..............................................................................................................................................................2 Koncepce............................................................................................................................................................3 Popis řešení tvorby PC včetně příslušenství<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<3 Popis řešení tvorby monitoru<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<...................<..<<<<3 Popis řešení tvorby PC <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<..<<<<<...<<<<<..4 Popis řešení tvorby kl{vesnice<<<<<<<<<<<<<<<<<<..<<<<<<...<<<<..7 Popis řešení tvorby reproduktorů<<<<<<<<<<<<<.<<<..<<<<<<<<<<<..9 Popis řešení tvorby myši <<<<<<<<<<<...<<<<<<..<<<<<<<<<<<<<.11 Aplikace textur<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<...<<<12 Ilustrace k Obhajobě maturitní pr{ce<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.<<<.14 Z{věr<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<..<<<<..22 Seznam ilustrací <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.23 Seznam použitých značek<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.23
1
Anotace Vytvořte 3D model automobilu, letadla, počítače, mocyklu nebo jiného 3D objektu minim{lně v deseti hladin{ch. V každé hladině bude umístěna pouze jeden typ entity(karosérie, kola<). Každ{ hladina bude pojmenovan{ podle typu entity. Rozměry entit budou v měřítku 1 : 1. Doporučené prostředky pro řešení zad{ní: grafický program CADKEY.
2
Koncepce Hlavním úkolem bylo vytvoření 3D modelu PC, s příslušenstvím, jako je kl{vesnice, reproduktory, myš. Tvorba PC obsahuje detailní rozložení konektorů, kl{vesnice obsahuje detailní popisy kl{ves, včetně znaků. S tímto programem jsem se sezn{mil již ve druhém ročníku této školy a velice mne zaujal. V tomto programu jsem vytvořil již model auta. Na zač{tku mé pr{ce jsem si musel nejdříve zjistit rozměry klasického stolního počítače. Jakmile jsem si zjistil veškeré informace o rozměrech PC mohl jsem začít aktivně pracovat na Obhajobě maturitní pr{ce.
Postup řešení tvorby PC včetně příslušenství V první řadě jsem si upravil prostředí v programu Cadkey99 tak, aby mi co nejvíce vyhovovalo, například černé pozadí na pracovní ploše, zelenou entitu tloušťky jedna, jednotky v milimetrech a v neposlední řadě i přesunutí pracovních panelů tak, jak se mi to zd{lo nejpohodlnější. Musel jsem si promyslet jakou č{stí stolního počítače začnu. Nakonec jsem si vybral monitor.
Popis řešení monitoru: Rozměry mého 19ti palcového monitoru jsou 44 x 30 x 2,6cm. Samozřejmě jsem si jako první krok pojmenoval novou hladinu Monitor. Zde jsem umístil „kostru“ monitoru.V této f{zi pr{ce jsem narazil na první problém – zvýraznění obrazovky monitoru. Udělal jsem tedy nový objekt s rozměry 40,8 x 24,8 x 0,2cm. Tento objekt jsem použil jako obraz monitoru. Na zadní č{st monitoru jsem vytvořil místo pro nejrůznější kabely, tak jako je vidět na mém monitoru. Rovněž jsem do zadní č{sti monitoru umístil „kovové“ pouzdro s otvory sloužící k větr{ní. Do zadní č{sti monitoru jsem musel udělat otvory pro budoucí konektory VGA a nap{jení. Ty jsem provedl pomocí Booleovských operací – odečtení. V tomto okamžiku jsem „kostru“ monitoru považoval za dokončenou. Vytvořil jsem si tedy druhou hladinu, kterou jsem pojmenoval : Logo monitoru. Zde jsem umístil logo a z{roveň n{zev monitoru AOC. Každému písmenu jsem vymezil maxim{lní výšku necelých 13mm šířku 6mm a poloměr zaoblení jsou 2mm. Na zadní straně monitoru jsem umístil další text, který jsem vložil na destičku tak, aby text lépe vyniknul. Každé písmeno na zadní straně monitoru mohlo mít maxim{lní rozměr 5x6mm. Destička, do které jsou písmena zasazena m{ rozměry 100x60mm a poloměr zaoblení činí 2mm. Tímto krokem jsem dokončil druhou vrstvu a mohl jsem zapracovat na vrstvě třetí: Vstup pro konektory, ve které jsem udělal vstup pro kabel na nap{jení z elektrické sítě a vstup pro VGA konektor. Vstupy jsem provedl dle předlohy svého stolního počítače tak, aby vypadaly co nejvěrohodněji a umístil je na spodní č{st monitoru.
3
Další vrstvu, kter{ nese jméno Šrouby monitoru jsem využil pro tvorbu šroubů. Na monitoru se nach{zí celkem deset šroubů. Čtyři šrouby k uchycení destičky, na které se nach{zí písmo zmiňované již ve druhé vrstvě. Další čtyři šrouby jsem posunul po jednom do každého rohu monitoru. Zbylé dva šrouby jsem využil k uchycení podstavy monitoru, kter{ se nach{zí v šesté vrstvě. Ještě před zmiňovanou podstavou jsem udělal tlačítko na zapnutí a vypnutí monitoru, včetně dalších tlačítek k dolaďov{ní kontrastu a jasu monitoru. Tlačítka se nach{zí ve vrstvě pět: Tlačítka – monitor. Tlačítko pro zapnutí/vypnutí monitoru m{ průměr 26mm, ovšem tlačítka pro úpravu kontrastu a jasu monitoru mají průměr pouhých 14mm. V šesté vrstvě, kde se nach{zí podstava, jsem si procvičil Booleovské operace. Zejména operaci Sjednocení dvou těles. Celkem jsem vyrobil tři tělesa – kv{dr o rozměrech 96x60x15mm, který jsem na vrchní straně zkosil o 22mm z každé strany a na spodní pouze zaoblil o poloměru 10mm; druhý kv{dr, který jsem natočil tak, aby byl vůči třetímu objektu – nízkému zaoblenému v{lci zkosený o 60°. Všechna tři tělesa jsem sjednotil v jedno a posunul tak, aby byl uprostřed spodní č{sti monitoru. Na z{věr jsem aktivoval všechny vrstvy a zkontroloval, zda monitor vypad{ věrohodně. Mírně jsem posunul Logo monitoru tak, aby byl ve středu monitoru. Poté jsem celý monitor vykreslil a zkontroloval zda je vše v poř{dku. Shrnutí: V této vrstvě jsem se potýkal s menšími problémy v odečít{ní a sjednocov{ní těles, občas i s transformací tělesa. Ovšem největší problém byl v již zmiňovaném zvýraznění obrazovky monitoru ve vrstvě jedna.
Popis řešení tvorby PC-case (dále jen PC) Rozměry PC jsou 44 x 49 x 18cm. V prvním kroku jsem se musel ujistit, že m{m všechny potřebné rozměry pro tvorbu PC. Celou tvorbu PC jsem rozložil do pěti vrstev : CD/DVD mechanika, PC, disketov{ mechanika, konektory a poslední vrstvou byl popis značky PC a označení grafické karty s VGA portem. Tvorba samotné „kostry“ PC byla nejvíce časově n{ročn{, vzhledem k velmi drobným otvorům v PC, které tam jsou z důvodu větr{ní. Sedm{ vrstva, čili první vrstva kde jsem vytv{řel samotný PC, byla, jak už jsem zmínil, velmi časově n{ročn{. V dalším kroku, hned po vytvoření PC, jsem se zaměřil na tvorbu tlačítka pro zapnutí PC. Tlačítko jsem umístil tak, aby vizu{lně vypadalo pěkně, a doplnil jsem ho drobnou designovou úpravou. D{le se musím zmínit o tvorbě otvorů pro CD-mechaniku, disketovou mechaniku, VGA a jiné konektory. Pro tvorbu malých větracích otvorů jsem se inspiroval mým stolním PC. Neinspiroval jsem se pouze polohou těchto rozměrů, ale i jejich tvarem a velikostí. Ovšem aby byly otvory průchozí do vnitřku PC, musel jsem provést operaci Skořepina. Tu jsem ale provedl později, z důvodu odečtení otvorů pro konektory, CD a disketovou mechaniku. Nebylo v mém úmyslu nech{vat PC, po skrytí vrstvy jako například konektorů, tzv. „děravý“. Tudíž jsem nejdříve konektory, CD mechaniku a disketovou mechaniku odečetl z „kostry“ PC a
4
poté jsem vytvořil skořepinu. Ta ale byla vytvořena až téměř ke konci celého PC. Dalším krokem v téže vrstvě byla nepatrn{, ale velmi pracn{ značka PC. Tady jsem se opět inspiroval mým stolním PC. V pohledu 5, z boku, jsem si vytvořil n{pis LYNX. Vytvořil jsem si tedy 4 velké čtverce o rozměrech 10,5 x 13cm. Do každého čtverce jsem vytvořil postupně písmena tak, aby byly stejně velik{. Jakmile byl n{pis LYNX hotový, přepnul jsem do aplikací Solids a vytvořil z nich 3D objekt. Poté v pohledu 2 a opět v aplikaci modelov{ní Cadkey jsem n{pis transformoval tak, aby nepatrně zasahoval do PC. Po přepnutí zpět do aplikací Solids, bylo zapotřebí d{t Booleovské operace – odečtení jednoho tělesa od druhého. Odečetl jsem n{pis od „kostry“ PC a boční n{pis byl hotový. Na horní, přední straně PC jsem použil dvoucentimetrové zaoblení. Dalším nelehkým krokem bylo provedení nožek na kterých by celý počítač st{l. K tomu jsem použil objekt kužel. výška kuželu je 7mm, vrchní průměr kuželu je 10mm a spodní průměr činí 30mm. Osm{ vrstva, CD/DVD mechanika, nebyla ani zdaleka tak těžk{ jak jsem si myslel. Vytvořil jsem čtverec o rozměrech 150x15mm. Zde jsem zaoblil okraje o poloměru 2mm. Provedl jsem operaci vysunutí rovinného profilu o 170mm. Z{kladní č{st mechaniky byla na světě. Zbývalo již umístit otvor pro vkl{d{ní CD/DVD disků, zelenou kontrolku a v poslední řadě tlačítko pro vysouv{ní a zasouv{ní mechaniky. Začal jsem tedy otvorem pro disky. Vzhledem k tomu, že už jsem si troufl určit si rozměry z paměti, využil jsem tedy tvorbu hranolu v Aplikacích – Solids. Výšku jsem nastavil na 15mm, délku na 140mm a šířku na 130mm. Samozřejmě jsem zde opět uplatnil zaoblení o stejném poloměru 2mm. Dalším, už téměř posledním krokem této vrstvy byla tvorba kontrolky o rozměrech 3x2mm. Zde je zaoblení pouhé 0.5mm. Poslední č{st v osmé vrstvě bylo vytvoření tlačítka na vysouv{ní disků. Tvar tlačítka je ov{lný o průměru 10mm. Hloubka tlačítka je 2mm. Dev{t{ vrstva je velmi podobn{ vrstvě předešlé, jelikož se jedn{ o disketovou mechaniku. Zde jsem hledal inspiraci na internetových str{nk{ch, jelikož můj stolní PC nem{ tento typ mechaniky. Nakonec mi velmi pomohl tento obr{zek http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/Diskettenlaufwerk.jpg , umístěný na webu wikipedia.cz. Zde jsem se mohl inspirovat tvorbou této mechaniky. Inspirace se projevila jak v umístění tlačítka na vysunutí diskety, tak i v umístění kontrolní diody. Rozměry mechaniky jsou 100x25x100mm. Otvoru pro diskety jsou d{ny rozměry: 90x7x100mm. Zaoblení u obou č{stí disketové mechaniky je jen 0.5mm. Za zmínku stojí i rozměry tlačítka i diody. Tlačítko s rozměry 10x5x1mm jsem zaoblil o poloměru 0.5mm stejně jako diodu. Pr{ce disketové mechaniky byla lehčí, jelikož jsem kr{tce před ní dokončil CD/DVD mechaniku. Tyto dvě důležité č{sti PC se od sebe tvorbou moc neliší, takže tvorba disketové mechaniky trvala podstatně kratší dobu, než tvorba CD/DVD mechaniky. Další vrstvou PC byla tvorba konektorů. Tato vrstva byla velmi n{ročn{ z důvodu odečít{ní těles. Nejdůležitější č{st tvorby bylo určení rozmístění konektoru. Z důvodu místa jsem zvolil PC s osmi USB vstupy místo starších a větších vstupů.
5
Ve vrstvě Konektory se tedy nach{zí : vstup pro konektor pro nap{jení ze sítě, spínač zdroje PC, porty pro myš i kl{vesnici, osm USB vstupů, vstup pro kabel typu RJ45 (internet), d{le vstupy pro konektory mikrofonu, sluch{tek, reproduktorů a další audio vstupy. Zaměřme se tedy na tvorbu samotných vstupů. První který jsem se rozhodl vytvořit byl vstup pro kabel pro nap{jení ze sítě. Vytvořil jsem si tedy pravoúhelník s rozměry 30x20mm. Aby dostal alespoň mírnou podobu vstupu, který je na mém stolním PC jsem všechny čtyři strany srazil o 2mm. Poté jsem těleso vysunul o 20mm a z{kladní č{st vstupu byla hotov{. Dalším krokem bylo provedení tlačítka zdroje PC. Vytvořil jsem si tedy opět čtyřúhelník s rozměry 20x15mm. Ten jsem vysunul o 5mm. Poté jsem toto těleso na zadní straně zaoblil o poloměru 0.2mm. Na toto těleso jsem umístil samotný spínač. Vytvořil jsem si dvě tělesa ležící vedle sebe. Jedno jsem poté natočil o 150°. Toto natočení vytvořilo tvar zapnutého zdroje spínače. Dalším krokem bylo vytvoření pole pro konektory USB, PS/2 a další. Vytvořil jsem tedy objekt o výšce 152mm, šířce 40mm a hloubce 1mm. Po vytvoření tohoto pole jsem zaoblil hrany o poloměru 3mm. Porty pro kl{vesnici a myš mají průměr 10mm. Tyto dvě tělesa jsem vysunul o 7mm a porty byly na světě. Dalším v pořadí byly USB konektory s rozměry 5x13x9mm. Ovšemže tyto rozměry jsou pro klasický USB konektor větší, ale toto jsou rozměry ještě před použitím Skořepiny, kterou jsem z{měrně nepoužíval a nechal ji až na z{věr u všech těles. Další USB vstup jsem vytvořil o 2.5mm vedle. Poté jsem už jen kopíroval dané tělesa s odstupem 5mm pod sebe. Takto jsem vytvořil všech 8 USB vstupů. D{le jsem se zaměřil na tvorbu vstupu pro RJ-45, síťového kabelu. Vytvořil jsem tedy čtyřúhelník o rozměrech 8x12mm. D{le jsem ho upravil tak, aby měl tvar vstupu pro síťový konektor. Hloubka konektoru je 7mm. Opět jsem zde neprovedl operaci Skořepina. Zbývalo vytvořit šestici audio vstupů a vstup pro grafickou kartu. Pro audio vstupy jsem si zvolil průměr 7mm. Aby vypadaly co nejvěrohodněji použil jsem i velmi podobné barvy jako jsou na mém PC. Opět jsem zde využil transformaci kopírov{ním. Vstupy pro konektory mají ve vodorovné poloze odstup 3mm a v poloze svislé 4mm. Dalším a z{roveň posledním krokem bylo provedení vstupu pro grafickou kartu, nach{zející se ve slotu ve spodní č{sti PC. Vytvořil jsem si sedm objektů o rozměrech 106x14.5x2mm, představující možné vstupy pro konektory do karet, umístěné v z{kladní desce. Vytvořil jsem tedy grafickou kartu s VGA portem. Nejsložitější při tvorbě tohoto portu pro mě bylo vytvoření tvaru tohoto portu. Později jsem vedle VGA portu dal n{pis, který ovšem budu
6
popisovat až v 11. vrstvě. Jak už jsem zmínil všechny vstupy pro konektory jsem nechal vyplněné z důvodu odečtení těles vstupů pro konektory od PC. Je nutné ovšem zmínit, že i PC byl v této době vyplněný. Jakmile jsem je umístil do zadní č{sti PC tak, jak by to mělo být, udělal jsem si jejich kopii, a pomocí zrcadlení jsem si je zkopíroval tak, abych je mohl později lehce přesunout zpět na místo již odečtených vstupů pro konektory. Odečetl jsem tedy všechny vstupy pro konektory od PC. Tímto krokem jsem docílil toho, že se mi v PC objevily otvory pro vstupy konektorů. Kopii těchto vstupů jsem opět zrcadlil, nikoli však že bych opět prov{děl kopii, ale pouze jsem je přesouval na místo, kde se nach{zely otvory po odečtení předešlých vstupů. Teď už jsem mohl provést na všech vstupech pro konektory skořepinu. Kdybych ovšem neprovedl již zmíněné odečtení vstupů pro konektory od PC, docílil bych toho, že konektory na kterých bych provedl operaci Skořepina, by se prolínaly s texturou PC. Zde se nach{zelo ještě jedno řešení a to bylo provedení skořepiny na PC a poté už jen opět odečíst vstup pro konektory od PC. Ovšem po vyzkoušení této možnosti jsem se rozhodl pro možnost první. V druhé možnosti se totiž po skrytí vrstvy s konektory, v zadní straně PC, objevil otvor do celého vnitřku PC, který způsobilo odečtení vstupů konektorů od skořepiny PC. Poslední vrstva týkající se tvorby PC jsou dva n{pisy. Jedn{ se opět o n{pis LYNX na přední straně PC. Každému písmenu jsem vyhranil velikost 21x21mm a zaoblení o poloměru 0.2mm
Druhý a z{roveň poslední n{pis byl popis grafické karty nach{zející se ve slotu. Karta nese n{pis GRAPHIC. Zde m{ každé písmeno prostor o 8x10mm. Také zde jsem využil možnost zaoblení které m{ velikost 0.3mm. Po dokončení n{pisů jsem zarovnal nejen písmo, ale i mechaniky jak na disky CD/DVD, tak i mechaniku na floppy disk. Poté jsem vše vykreslil a zkontroloval, zda se někde neprolínají textury. Po ujištění, že vše je tak jak m{ být jsem se začal soustředit na další, nepostradatelnou č{st PC, kterou je kl{vesnice. Shrnutí: Při tvorbě celého PC jsem využíval pozn{mek v sešitě, včetně svých zkušeností z praxe. Největším problémem bylo provedení odečtení vstupů konektorů od PC a vytvoření otvorů v PC, které tam jsou z důvodu větr{ní.
Popis řešení tvorby kl{vesnice Kl{vesnice, nach{zející se na vrstv{ch 12 a 13 m{ výšku 20mm, délku 460mm a „hloubku“ 180mm. V první řadě jsem si v pohledu pět vytvořil čtyřúhelník o rozměrech 180x20mm. Ještě před vysunutím tohoto objektu jsem srazil hranu na přední straně budoucí kl{vesnice. Ostré hrany jsem zaoblil o poloměru 5mm. Zadní stranu kl{vesnice jsem zaoblil o 10mm.
7
Po vysunutí tělesa o 460mm jsem opět ostré hrany zaoblil o stejném poloměru 5mm. Zadní č{st tohoto objektu jsem zvedl o 6°. Poté jsem na zadní č{st kl{vesnice přidal „nožky“ o šířce 20mm a výšce 16mm. Tyto tzv. nožky jsem vůči kl{vesnici natočil tak, aby vypadalo, že kl{vesnice stojí na nožk{ch. Úhel mezi „nožkami“ a kl{vesnicí je 108°. Tímto krokem jsem dodělal z{kladní č{st kl{vesnice a mohl jsem se začít soustředit na jednotlivé kl{vesy. Jednotlivé kl{vesy písmen a čísel mají rozměr 13x13x11mm. Těchto kl{ves se na kl{vesnici nach{zí 72. Další kl{vesy mají různé rozměry, stejně jako na klasických kl{vesnicích. Jedn{ se o systémové kl{vesy typu Shift, Alt, Ctrl, atd. Kl{vesy na spodní straně kl{vesnici jako jsou Atl či Ctrl mají konstantní výšku 20mm. Dvojice kl{ves Ctrl mají délku 23mm, ostatní kl{vesy mají odlišnou velikost, přesně tak, jako je na mé kl{vesnici. Za zmínku stojí i velikost mezerníku který m{ délku necelých 100mm. Poloměr zaoblení všech kl{ves jsou 2mm. Dalším typem kl{ves, které se velikostně odlišují od ostatních jsou kl{vesy umístěné na vrchní straně kl{vesnice. Jedn{ se o kl{vesy F1, F2, a další včetně kl{vesy ESC a stavových kl{ves Print Screen, Scroll lock, a kl{vesy Pause. Tyto kl{vesy se odlišují pouze výškou, kter{ je 11mm. Hloubka všech kl{ves je konstantní o velikosti 11mm. Největším problémem zde bylo vytvoření kl{vesy Enter, jelikož se odlišuje tvarem od klasických kl{ves. Tato kl{vesa m{ výšku 34mm, a šířku v užším místě 19mm a v místě širším 25mm. Problém s touto kl{vesnicí nebyl ovšem jen s výrobou tvaru, ale i se zaoblením hrany. Při pokusu o zaoblení mi program vypsal n{sledující chybu: (api_init_blend_ss) no edges in sequence. Při neúspěšných pokusech jsem vymazal nezaoblenou kl{vesu a vytvořil ji znovu. Poté se zaoblení o poloměru 2mm již zdařilo. Dalším krokem bylo vytvoření kontrolek na kl{vesnici, které označují aktivované, nebo deaktivované kl{vesy Caps Lock, Scroll Lock a numerické kl{vesy. Kontrolky mají průměr 4mm. Výška jednotlivých kontrolek je 1mm. Tímto krokem jsem dodělal jednotlivé kl{vesy a tak jsem mohl začít s tvorbou popisů jednotlivých kl{ves. Popisy každé kl{vesy zvl{šť bylo časově velmi n{ročné, jelikož se jednalo o „mravenčí“ pr{ci. Popisoval jsem kl{vesy jak klasické s písmeny a čísly tak i systémové a stavové. Po dokončení popisu první kl{vesy jsem vždy kl{vesu zaoblil o poloměru 0.3mm a vysunul k rovinné ploše o 1mm. Velké množství popisů kl{ves m{ konstantní výšku 7mm, šířka může být maxim{lně 5mm. Jedn{ se o klasické popisy jako jsou jednotliv{ písmena, nebo číslice. Popisy hlavních kl{ves jsem provedl pomocí mřížky kterou jsem vytvořil operací rovnoběžné úsečky ve vzd{lenosti 1mm. Mnohem těžší bylo ovšem provedení delšího popisu na menších kl{ves{ch, jako jsou stavové kl{vesy Print Screen a další. Zde jsem využil zkratek jako například Prt Scr - Print Screen. Menší popisy kl{ves mají šířku 1.5mm a výšku 2.5mm. Poloměr zaoblení je 0.2mm Velmi obtížn{ byla tvorba kl{ves s diakritikou, včetně dalších znaků, jako je paragraf či hvězdička.
8
Nesmím ovšem zapomenout i na odečítaní objektů ve vrstvě Kl{vesy. Vzhledem k jednotlivým popisům kl{ves jsem musel i odečítat č{st těles. Například v písmenu „O“ jsem musel odečíst střed písmena, aby se tak předešlo k vykreslení celého písmena bez „otvoru“. Poté jsem celou kl{vesnici vykreslil a zkontroloval, zda je vše v poř{dku a vypad{-li kl{vesnice věrohodně. Shrnutí: Objekt kl{vesnice byl zřejmě časově nejn{ročnější. Největší problémy byly s natočením kl{vesnice o úhel a n{sledné nat{čení nožek kl{vesnice. Popisy kl{ves zabrali nejvíce času, jelikož tato pr{ce byla velmi n{ročn{.
Popis řešení tvorby reproduktorů Reproduktory jsou nepostradatelné příslušenství PC. Tvorbu reproduktorů jsem si rozložil do dvou vrstev. Ve vrstvě 14 se nach{zí samotné reproduktory, kde jsem se inspiroval nejen vzhledem, ale i rozměry reproduktorů prezentov{ny na serveru Novinky.cz. D{le jsou k vidění šroubky, které jsou totožné jako ve vrstvě 1. V 15. vrstvě se nach{zí tlačítko k zapnutí i vypnutí reproduktoru, d{le je v této vrstvě umístěn ovladač ke zvýšení a snížení hlasitosti reproduktorů. To vše je umístěno na destičce, kter{ slouží k zvýraznění tlačítek. Tvorba samotných reproduktorů netrvala déle jak tvorba kl{vesnice, nicméně byla také velmi n{ročn{ z důvodu tvorby dr{tu, a otvorů do reproduktorů. Pr{ce byla lehčí z důvodu možnosti transformace kopírov{ním. Z toho vyplív{, že jsem si vytvořil pouze jeden reproduktor, a druhý už jsem jen přesunul pomoci operace : Transformace kopírov{ním. Jakmile jsem měl druhý reproduktor zkopírovaný stačilo pouze p{r designových úprav a oba reproduktory byly hotové. Zaměřme se ale na podrobnější tvorbu reproduktorů. V první řadě jsem si vytvořil pravidelný čtyřúhelník o rozměrech 82x172mm. Na horní č{sti budoucích reproduktorů jsem použil sražení hran o velikosti 25mm na každé straně. Zaoblení sražených hran m{ poloměr 11mm, kdežto zaoblení spodních stran reproduktoru m{ 6mm. Tímto jsme dokončili přední stranu reproduktoru. Dalším krokem bylo vysunutí rovinného profilu. Těleso jsem vysunul o 72mm. Poloměr zaoblení zadní č{sti reproduktoru jsou 3mm. Po zkontrolov{ní všech zaoblených hran jsem použil operaci Skořepina. Tloušťka stěny skořepiny je pouhý 1mm. Tímto krokem jsem docílil toho, že reproduktor je dutý. Zatím to ovšem nebylo viditelné. Proto jsem vytvořil v aplikaci Solids objekt V{lec, který jsem rozkopíroval na přední plochu reproduktoru. Takto jsem vytvořil spoustu v{lců, které které jsem pomocí transformace posunul tak, aby proch{zely texturou přední strany reproduktorů. Tato operace se velmi podobala operaci kterou jsem již vyžíval při tvorbě PC. Tehdy se jednalo o větrací otvory. U reproduktorů jsou to ovšem otvory napodobující síťovinu, kter{ chr{ní zesilovače před prachem a jiným škodlivým vlivům. Dalším krokem bylo umístění jednotlivých šroubků, které jsem zkopíroval z vrstvy 1 kde jsem je již využil při tvorbě monitoru. Opět jsem si určil umístění šroubů na pravé straně reproduktoru.
9
Jakmile jsem šrouby měl umístěné tak, jak to vypadalo vizu{lně dobře, stačilo d{t kopírov{ní zrcadlením pomocí roviny 1 Bod sv. Dalším a téměř posledním krokem bylo umístění samotných zesilovačů, vložených do reproduktoru. Při tvorbě samotných zesilovačů jsem čerpal ze svých zkušeností a znalostí. Vytvořil jsem si tedy kužel o spodním průměru 60mm a vrchním průměru 20mm. Výška kužele je 20mm. Vytvořil jsem tedy skořepinu kužele o velikosti 1mm. Zaoblení hrany kužele je pouze 1mm. Do kuželu jsem vložil další kužel o výšce 5mm. Spodní průměr kuželu je 30mm, vrchní průměr jsem nechal nulový, z důvodu pozdějšího zaoblení. Velikost zaoblení vrchního průměru je 20mm. Oba kužely jsem umístil do horní č{sti reproduktoru. V dalším kroku jsem kužely zkopíroval pomocí 1 Bod vd zrcadlení. Tímto jsem měl první reproduktor hotový, a zbývalo už jen provést kopii tohoto reproduktoru a dodělat tlačítka jak pro zapnutí a vypnutí reproduktoru, tak i pro zesílení. Nesmíme ovšem zapomenout na doděl{ní diody a n{pisu VOLUME včetně plochy na které se n{pis nach{zí. Druhý, již zkopírovaný reproduktor jsem umístil ve vzd{lenosti 543mm od prvního reproduktoru. Na druhém reproduktoru bylo více pr{ce vzhledem k umístění více objektů. První objekt který se nach{zí na reproduktoru je objekt zn{zorňující diodu. Ta m{ průměr 2mm. Výška je sejn{ jako velikost průměru, čili 2mm. Poloměr zaoblení 0.5mm. Diodu jsem umístil tak, aby mírně zasahovala do textury plošky, na které se nach{zí i ostatní nezbytné doplňky pro řízení zvuku reproduktorů. Další, nejdůležitější objekt, je tlačítko ke spuštění reproduktorů. Toto tlačítko s průměrem 4mm a výškou 5mm m{ poloměr zaoblení 1mm. Opět jsem toto tlačítko mírně posunul do textury. Při vytv{ření n{pisu VOLUME jsem každému písmenu umožnil maxim{lní velikost 2.5x3.5mm. Poloměr zaoblení jednotlivých objektu je 0.1mm. Poslední podstatn{ č{st reproduktorů byl ovladač hlasitosti. Průměr tohoto ovladače je 10mm. Na ovladači je na první pohled vidět výřez, kterým jsem se pro změnu inspiroval na svém reproduktoru. Tento výřez m{ průměr 0.725mm. Výška ovladače hlasitosti je 10mm. Zaoblení ovladače je pouze 0.2mm. Všechna tlačítka a n{pis jsou umístěna na plošce, nach{zející se na levém reproduktoru. Tato ploška m{ výšku 50mm a šířku 24mm. Poloměr zaoblení jsou pouze 2mm. Pomocí operace : Vysunutí rovinného profilu jsem těleso vysunul o 1mm. Na z{věr stojí za zmínku tvorba kabelu, který propojuje pravý a levý reproduktor. „P{teř“ kabelu jsem vytv{řel v pohledu jedna. Po vytvoření tzv. p{teře jsem všechny ostré hrany zaoblil o různých poloměrech. V dalším kroku jsem přepnul do aplikací Solids, kde jsem vybral možnost Tvorba trubek. Vnější průměr jsem nechal 1mm. Poté jsem kliknul na zaoblené entity, spojující pravý a levý reproduktor. Operace Trubka „obalila“ entitu. Takto jsem obklikal celou entitu včetně všech zaoblení, dokud se nevytvořil jeden dlouhý kabel.
10
Shrnutí: Tvorba reproduktorů nebyla nijak n{ročn{. Opět jsem si zde procvičil odečtení jednoho tělesa od druhého tak jako při tvorbě otvorů v PC. Zkusil jsem si i způsob tvorby kabelu, se kterým jsem se za celou pr{ci tohoto projektu nesetkal.
Popis řešení tvorby myši Tvorba myši byla n{ročn{ z důvodu jejího tvaru, který jsem z poč{tku nevěděl jak udělat. Objekt jsem rozdělil do dvou vrstev. Do první vrstvy jsem vložil pouze 3D tvar myši. Do vrstvy druhé jsem vložil zbylé č{sti myši jako jsou tlačítka, kolečko, n{pis na myši, včetně laserového zdroje. Tvorbu tvaru myši jsem zkoušel pomocí operace Řetězec úseček v pohledu pět (pohled z boku). S výsledkem jsem ovšem nebyl spokojen, jelikož po vysunutí tělesa doch{zelo k problému se zaoblením tělesa. Tento problém jsem vyřešil n{sledujícím způsobem: po vytvoření bočního tvaru tělesa jsem nezaoblil ž{dné entity a tudíž nechal ostré hrany. Po vysunutí jsem zaoblil nejdříve boční strany. Po zaoblení těchto stran jsem opět zkusil zaoblit zbytek ostrých hran, tentokr{t již úspěšně. Ovšem po vykreslení myši jsem zjistil, že můj vytvořený objekt se myši ani zdaleka nepodob{. Rozhodl jsem se tedy pro jiné, lepší a efektivnější, provedení. V aplikaci Solids jsem vytvořil objekt kouli, kterou jsem poupravil tak, že nejde téměř poznat že z{kladem tvorby myši koule opravdu byla. Kouli jsem si rozdělil zhruba na třetiny. Je nutno ovšem podotknout, že myš jsem vytv{řel podle své fantazie, takže se jedn{ o první objekt, který jsem dělal z paměti a ne podle předlohy. Vrchní třetinu koule jsem ponechal zatím beze změny, kdežto spodní dvě třetiny koule jsem odstranil pomoci odečtení těles. Přepnuli jsem do pohledu dvě, kde jsem viděl budoucí myš zepředu. V tomto pohledu jsem vytvořil hranol, který jsem přesunul tak, aby zasahoval do okrajů myši. Poté jsem tento hranol pomoci Booleovských operací odečetl, čímž mi vznikl z{kladní tvar myši. Nakonec jsem vytvořil otvor pro laser. Tento otvor jsem vyrobil tím stylem, že jsem si vyrobil hranol o rozměrech 6x3.5x10mm. Tento hranol jsem přesunul do středu myši, a později jsem ho odečetl. Zaoblil jsem hrany o poloměru 0.5mm. Po zaoblení všech ostrých hran jsem dokončil vrstvu číslo šestn{ct. Výška myši je 45mm a délka 100mm. Ve vrstvě sedmn{ct bylo nejsložitější natočení tlačítek o úhel tak, aby se v zaobleném tvaru myši neztr{cely a aby se tam neprolínali moc textury. Poté co byl tvar myši byl hotový, jsem mírně experimentoval s natočením tlačítek o úhel. Nakonec jsem tlačítka v pohledu pět natočil o 45°. V pohledu dvě jsem natočil tlačítka o 15°. Výška tlačítek je 5mm, jsou zaoblena o poloměru 2mm. Průměr kolečka umístěného mezi tlačítky je 14mm. Poloměr zaoblení kolečka jsou 2mm. Dalším podstatným doplňkem myši je n{pis, umístěný na pravé straně. Písmo LASERMOUSE m{ celkovou délku 40mm. Každé písmeno může mít maxim{lní velikost 4x5mm. Poloměr zaoblení činí 0.2mm.
11
Posledním krokem při vytv{ření myši, bylo provedení laseru, který je umístěn na spodní straně myši. Laser jsem vytvořil pomocí aplikací Solids – tvorba koule. Průměr laseru jsou 4mm. Po vykreslení celé myši jsem se ujistil o věrohodnosti myši a z{roveň jsem zkontroloval, zda se někde neprolínají textury. Shrnutí: Tvorba myši byla n{ročn{ z důvodu jejího tvaru. Po vytvoření tvaru byl ještě malý problém s natočením tlačítek o úhly 45° a 15°. Po dokončení těchto operací již nedošlo k téměř ž{dnému problému. Po dokončení myši jsem zobrazil obsahy všech vrstev, vymazal přebytečné entity a vykreslil. Vzhledem k obs{hlosti pr{ce mi program při pokusu o první celkové vykreslení „zamrznul“. Ovšem při dalším pokusu o vykreslení již vše běželo a j{ mohl zaoblit zbývající entity, které jsem zapomněl. Aplikace textur Poté jsem se zaměřil na celkovou vizu{lní str{nku vykresleného PC a usoudil jsem, že by nebylo špatné, místo barev nastavit určité textury. Prošel jsem si tedy každou vrstvu zvl{šť a kde jsem uznal za vhodné, tam jsem texturu umístil. Textury se nach{zí v aplikacích Solids – tlačítko zobrazení – tlačítko Aplikace textury na plochy a tělesa. Poté jsem klikl na Prohledat textury. Otevřelo se n{m okno, ve kterém jsem otevřel složku Textures. Na r{m monitoru jsem vybral texturu se jménem Fiber02.bmp. Na tlačítko pro zapnutí a vypnutí monitoru jsem použil texturu Fiber01.bmp. Stejnou texturu jsem využil i na provedení zadní č{sti monitoru, včetně podstavy monitoru. Destičce na zadní straně monitoru jsem přidělil texturu Sand01.bmp. Šroubky s texturou Cncrt01.bmp jsou umístěné na destičce. Stejnou texturu jsem použil i u konektorů monitoru. Další textury jsem umístil na PC, ale konektory a samotnou „bednu“ včetně disketové mechaniky a CD/DVD mechaniky jsem nechal bez textury, ovšem na přední n{pis LYNX a n{pis na zadní straně PC - GRAPHIC včetně tlačítka pro spuštění PC jsem již texturu umístil. Na n{pis LYNX jsem aplikoval texturu, kter{ vzhledově nevypad{ vůbec špatně, a z{roveň se na přední stranu PC i hodí. Textura se jmenuje Sand01.bmp. Tuto texturu jsem aplikoval i na tlačítko sloužící ke spuštění PC. Texturu Fiber02.bmp jsem opět použil na vybarvení designové úpravy v okolí tlačítka ke spouštění PC. Pro n{pis GRAPHIC jsem aplikoval texturu Fire01.bmp. Tuto texturu jsem použil z{měrně takovou, z důvodu zdůraznění výkonnosti grafické karty (častý reklamní trik). Na kl{vesnici jsem ž{dnou texturu nepoužil jelikož se mi použití na této nepostradatelné č{sti PC zd{lo, že ž{dn{ textura není vhodn{. Textury použité pro reproduktory jsou dvě. První texturu, kter{ se jmenuje Fiber01.bmp jsem použil na kabel, který spojuje oba reproduktory. Na n{pis VOLUME na levém reproduktoru jsem použil texturu Vinyl.bmp. Další vybarvení reproduktorů pomoci textur nebylo vhodné, jelikož méně někdy znamen{ více.
12
Na PC myš jsem použil opět dva typy textur. První texturu jsem využil na n{pis na pravé straně myši. Druhý typ textury jsem použil na laser, který je umístěn na spodní straně myši. Již zmíněný n{pis je vyplněn texturou jménem Fiber02.bmp. Laser, na spodní č{sti myši je vyplněn texturou, kter{ se jmenuje Vinyl.bmp. Po dokončení texturov{ní objektů, jsem si vykreslil všechna tělesa. Zkontroloval jsem zda textury mohou být použité tak jak jsem určil, a zda textury vypadají věrohodně.
13
Ilustrace k Obhajobě maturitní pr{ce:
Ilustrace č.1 Prostorový pohled sestavy PC mi umožnil zkontrolovat umístění všech komponentů PC. V tomto pohledu prov{díme vysunutí rovinného tělesa profilu. Také zde vidíme nezaoblen{ tělesa, na které jsme zapomněli a jsou potřeba zaoblit.
14
Ilustrace č.2 V pohledu zboku si můžeme všimnout n{pisu LYNX. Tento n{pis je „vytlačen“ do PC. Po vykreslení PC není tento n{pis téměř viditelný. V pohledu z boku jsem vytv{řel nejen kl{vesnici, ale i myš. Ovšem zatímco kl{vesnice se mi zdařila, myš jsem musel nakonec udělat v pohledu 2.
Dále jsou v pohledu 5 vidět i otvory na boční straně PC, které tam jsou z důvodu větrání.
15
Ilustrace č. 3 V pohledu 1, tzn. pohled ze shora, je jasně vidět rozložení kl{ves na kl{vesnici. D{le nesmím zapomenout na kabel spojující pravý a levý reproduktor. Tento pohled jsem využíval zejména pří tvorbě popisů kl{vesnice, d{le pak při tvorbě již zmíněného kabelu a v poslední řadě při tvorbě „nožek“ na kterých stojí PC.
16
Ilustrace č. 4 Detailní pohled na PC na kterém jsou jasně vidět otvory v PC. D{le stojí za zmínku provedení CD/DVD mechaniky a disketové mechaniky. Jak zde vidíme, nejedn{ se pouze o napodobení mechanik. Mechaniky jsou v PC zasunuty tak, jako v klasickém stolním PC.
17
Ilustrace č.5 Prostorový pohled monitoru, na kterém je na zadní č{sti vidět destička s n{pisem. D{le si všimněme šroubů, které se nach{zí na destičce, na okrajích monitoru a také na podstavě monitoru. N{pis na přední straně monitoru je bohužel v tomto pohledu nečitelný. Tlačítka pro zapnutí a vypnutí monitoru jsou ve spodní č{sti monitoru, zarovnané na střed.
18
Ilustrace č.6 U tvorby kl{vesnice bylo nejdůležitější spr{vné rozvržení kl{ves. Samotn{ tvorba kl{ves nebyla až tak těžk{, jako popisy jednotlivých kl{ves. Ty byly nejvíce časově n{ročné. Další nelehkou č{stí tvorby kl{vesnice bylo natočení o určitý úhel tak, aby se jevilo, že kl{vesnice stojí na „nožk{ch“.
19
Ilustrace č.7 Tvorba reproduktorů byla jednodušší v tom, že po vytvoření prvního reproduktoru jsem měl takřka i druhý, který se pomoci operace transformace kopírov{ním podařilo zkopírovat. Poté stačilo na levý reproduktor umístit už jen tlačítko pro zapnutí reproduktorů a ovladač hlasitosti. Oba reproduktory jsou propojeny kabelem.
20
Ilustrace č.8 Tvorba polohovacího zařízení, myši, byla obtížn{ ze dvou důvodů. Prvním důvodem bylo vytvoření takového tvaru, který by se myši podobal. Důvodem druhým bylo natočení tlačítek myši o takový úhel který by odpovídal zaoblenému tvaru myši. Musel jsem také db{t na to, aby se tlačítka neprolínala s texturou myši.
21
Z{věr Podařilo se mi úspěšně vytvořit 3D model PC včetně dalšího příslušenství. Vzhledem k možnosti ukl{d{ní jednotlivých typů entit do vrstev jim určeným, byla pr{ce přehlednější, a jednodušší. Díky možnosti přid{ní textury na jednotlivé plochy, nebo celého tělesa, vypad{ objekt po vykreslení věrohodně.
22
Seznam ilustrací Ilustrace č.1: Prostorový pohled PC sestavy <<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.14 Ilustrace č.2: Bokorys PC sestavy<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<.15 Ilustrace č.3: Půdorys PC sestavy<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<....16 Ilustrace č.4: Detailní pohled na PC v prostorovém pohledu<<<<<<<<<<<<<<<<..17 Ilustrace č.5: Detailní pohled na monitor v prostorovém pohledu<<<<<<<<<<<<<<.18 Ilustrace č.6: Detailní pohled na kl{vesnici v prostorovém pohledu<<<<<<<<<<<<<.19 Ilustrace č.7: Detailní pohled na reproduktory v prostorovém pohledu<<<<<<<<<<<...20 Ilustrace č.8: Detailní pohled na myš v prostorovém pohledu<<<<<<<<<<<<<<<..21
Seznam použitých značek Značka LYNX - http://www.lynx.cz/?cls=default Značka AOC - http://www.aoc.com/
23
