نکات مهم آموزش تری دی مکس برای مدلسازی معماری

نرم افزار Autodesk 3ds Max، که پیش‌تر با نام‌های 3D Studio و 3D Studio Max شناخته می‌شد، یک برنامه حرفه‌ای تولید گرافیک کامپیوتری است؛ گستردگی حوزه‌های حرفه‌ای که تری دی مکس پوشش می‌دهد، حیرت‌انگیز است! کاربردهای تری دی مکس، از تولید انیمیشن‌ها، مدل‌ها، بازی‌ها، و تصاویر سه‌بعدی گرفته تا مدل‌های معماری و جلوه‌های ویژه سینمایی را شامل می‌شود! این استفاده گسترده، باعث شده که افراد زیادی از حوزه‌های مختلف، به دنبال آموزش تری دی مکس باشند.

فهرست مطالب

• تری دی مکس چگونه نرم افزاری است؟
• تاریخچه و پیدایش
• توسعه و گسترش این نرم افزار
• بخش‌های پایه‌ای و مشترک تری دی مکس
• شیوه‌های مدل‌سازی سه‌بعدی در تری دی مکس
• کاربردهای تری دی مکس
• مزایا و دلایل عمده استفاده از این نرم افزار
• آموزش تری دی مکس چگونه است؟
• 3D Max یا 3Ds Max ؟ چرا به این نرم افزار تری دی مکس می گوییم؟
• سخن پایانی بن رو کالج

تری دی مکس چگونه نرم افزاری است؟

Autodesk 3ds Max، با بهره‌گیری از ابزارهای قدرتمند مدل‌سازی، امکان نزدیک‌کردن محیط‌ها و منظرهای تولیدی، به شرایط دنیای واقعی را فراهم می‌کند؛ یکی از دلایل استفاده گسترده از آن در تولید افکت‌های بصری فیلم‌ها نیز همین موضوع است. خلق طراحی‌ها و عناصر دارای جزئیات فراوان با استفاده از ابزارهای بافت‌سازی و سایه‌زنی، از دیگر کاربردهای تری دی مکس است. تولید رندرهای حرفه‌ای همراه با کنترل کامل، یکی از ویژگی‌هایی است که 3 دی مکس را محبوب و برجسته کرده‌است.

آزادی عمل در مدل‌سازی، ابزارهای مختلف بافت‌سازی، سایه‌زنی و شبیه‌سازی نور، پشتیبانی مناسب از پلاگین‌های (افزونه‌های) متعدد، از قابلیت‌های کلیدی تری دی مکس هستند؛ این قابلیت‌ها، باعث استفاده گسترده از 3ds Max توسط توسعه‌دهندگان بازی‌های ویدیویی، شرکت‌های فیلم‌سازی، و استودیوهای تصویرسازی معماری شده‌اند.

تاریخچه و پیدایش

پیش از پرداختن به پیدایش تری دی مکس، بهتر است موضوع مهمی را بدانیم و در خاطر داشته‌باشیم: همان‌طور که اشاره شد، یکی از عمده‌ترین کاربردهای تری دی مکس، در دنیای فیلم و سینما است؛ در قالب انیمیشن (پویانمایی)، جلوه‌های ویژه، و مواردی دیگر. در نتیجه، فهرست بلندبالا و فزاینده‌ای از فیلم‌ها، نظیر Avatar، وجود دارد که هر کدام به نحوی، از 3 دی مکس در ساخت خود بهره برده‌اند. با آگاهی از این موضوع، می‌توانیم بهتر درک کنیم که پشت صحنه پیدایش چنین نرم افزاری، یک فیلم‌ساز به نام Gary Yost وجود دارد؛ سال 1988، یوست، که علاوه بر فیلم‌سازی، طراح نرم افزار هم بود، با تیم مهندسی خود در Yost Group، نمونه‌ای اولیه از 3D Studio را خلق کرد. اسم رمز این پروژه جدید، برگرفته از نام Tom Hudson، برنامه‌نویس آن، THUD بود.

آشنایی هادسن و یوست، به سال 1985 و زمانی بر می‌گردد که هر دو، روی پروژه Atari ST کار می‌کردند؛ یک کامپیوتر شخصی از شرکت مشهور Atari، که نسل جایگزین خانواده آتاری 8-بیتی بود. شاید پیشینه این دو در شرکت آتاری، که در تولید کنسول‌های بازی‌های ویدیویی مشهور است، توجیه‌کننده قابلیت‌های فراوان 3ds Max در تولید بازی‌های ویدیویی باشد. به ویژه از این نظر که در 3D Studio، ریشه‌هایی مرتبط به محصولات شرکت آتاری هم دیده می‌شد؛ مثلاً، حضور ابزاری به نام «Solid States» که برای دستگاه‌های Atari 8-bit ایجاد شده‌بود.

نسخه رسمی 3D Studio، سال 1990، برای استفاده در پلتفرم داس (DOS) عرضه شد؛ این نسخه که توسط Autodesk انتشار یافت، ابتدا چهار بخش (ماژول) Shaper، Lofter، Editor، و Material Editor، و سپس یک بخش keyframing را شامل می‌شد. تا نسخه چهارم 3D Studio در 1994، پلتفرم هدف، DOS بود؛ اما در 1996، با تغییر نام به «3D Studio MAX»، برای پلتفرم Windows NT عرضه شد.

توسعه و گسترش این نرم افزار

نسخه اول 3D Studio MAX، توسط Yost Group ساخته شد و انتشار آن، بر عهده Kinetix، شاخه رسانه و سرگرمی Autodesk در آن زمان، بود. شرکت اتودسک، 3D Studio MAX را در نسخه به‌روزرسانی دوم آن، خریداری کرد و به طور کامل، توسعه آن را بر عهده گرفت. پس از انتشار دو نسخه جدید تا سال 1999، اتودسک، توسعه 3D Studio MAX را به یکی از زیرمجموعه‌های خود، شرکت Discreet محول کرد؛ اما برای پیروی بهتر از قواعد داخلی نام‌گذاری در شرکت نرم افزاری Discreet، مجبور به تغییر نام این محصول و استفاده از حروف کوچک شد. در نتیجه، نام جدید نرم افزار، «3ds max» شد و تا سال 2004، با عنوان Discreet 3dsmax، از نسخه 4 تا 7 انتشار یافت.

از عرضه دوباره نسخه 7 و انتشار نسخه‌های بعدی، واژه Autodesk به ابتدای نام، اضافه شد و لوگوی این شرکت، لوگوی محصول را همراهی کرد؛ ادامه نام نرم افزار نیز، با ترکیبی از حروف بزرگ و کوچک، همراه شد و نام نهایی، به «Autodesk 3ds Max» تغییر یافت. از سال 2005 تا انتشار جدیدترین نسخه نرم افزار تری دی مکس، Autodesk 3ds Max 2024، این ترکیب و نحوه نام‌گذاری، تغییر نکرده‌است.

بخش‌های پایه‌ای و مشترک تری دی مکس

با وجود تغییرات 3دی مکس در گذر زمان، و اضافه‌شدن قابلیت‌ها و المان‌های جدید به آن، چند بخش بنیادین، در آن مشترک هستند؛ شناخت و معرفی آن‌ها، یکی از پایه‌ترین مراحل در آموزش 3دی مکس است. تعدادی از این عناصر مشترک، عبارتند از:

• نوار ابزار اصلی (Main Toolbar):

بخشی از رابط کاربری 3d Max است که در بخش بالایی آن قرار دارد. این قطعه، که مشابه نوار ابزار در بسیاری از نرم افزارهای دیگر است، ابزارها و گزینه‌هایی مانند منوها را شامل می‌شود.

• پنل فرمان (Command Panel):

در سمت راست رابط کاربری قرار دارد و تمامی فرمان‌های دیگری را که مورد نیاز کاربر است، شامل می‌شود.

• ویرایشگر Maxscript:

مکس اسکریپت، یک زبان اسکریپت‌نویسی بومی و داخلی در بسته مدل‌سازی سه‌بعدی تری دی مکس است؛ این زبان، با هدف خودکارسازی کارهای روتین، بهینه‌سازی استفاده از قابلیت‌های موجود، و حتی تولید ابزارهای ویرایشی جدید، مانند پلاگین‌ها، طراحی شده‌است.

• نمایشگرها (Viewports):

قاب‌های نمایش هستند که صحنه را از چهار زاویه مختلف، نشان می‌دهند؛ این چهار زاویه، عبارتند از «نمای بالا»، «نمای چپ»، «نمای جلو»، و «پرسپکتیو». حضور این دیدها و نمایشگرهای مختلف، به سرعت و سادگی کار با تری دی مکس، می‌افزاید.

• ویرایشگر بافت / مواد / مصالح (Material Editor):

این ویژگی، برای بافت سازی در آبجکت‌ها، و آماده‌سازی مواد و مصالحی که به آبجکت‌ها اعمال می‌شوند، به کار می‌رود.

• پنجره رندرگیری از فریم (Render Frame Window):

این بخش، امکان دیدن خروجی نهایی از صحنه تولیدی را که دارای مواد و نورپردازی است، به کاربر می‌دهد؛ این خروجی نهایی، تنها برای مشاهده نیست و می‌توان آن را برای استفاده در ارائه یا شیت بندی، ذخیره کرد.

شیوه‌های مدلسازی سه‌بعدی در ۳ دی مکس

در نرم افزارهای گرافیکی سه‌بعدی، برای تولید آبجکت‌ها یا مدل‌های سه‌بعدی، از داده‌های هندسی استفاده می‌شود؛ نمایش سه‌بعدی این مدل‌ها یا آبجکت‌ها، با بهره‌گیری از مجموعه‌ای از نقاط صورت می‌پذیرد. به طور کلی، تفاوت در رابطه موجود میان این نقاط، شیوه‌های مختلف نمایش سه‌بعدی را ایجاد می‌کند. چهار نمونه از شیوه‌های عمده مدل‌سازی سه‌بعدی، عبارتند از: مدل‌سازی Primitive، Polygon، Non-Uniform Rational Basis Spline (NURBS)، و Rational Basis Spline.

در تری دی مکس، دو دسته‌بندی عمده مدل‌سازی سه‌بعدی وجود دارد: مدلسازی هندسی / پارامتریک و مدل‌سازی سطوح.

1- مدل‌سازی هندسی/ پارامتریک (Geometric/ Parametric Modeling):

 این نوع مدل‌سازی که با عنوان آبجکت‌های بنیادی (Primitives) شناخته می‌شود، به معنای استفاده از آبجکت‌های آماده و پیش‌فرض در تری دی مکس است. این آبجکت‌ها، مواردی هستند که در دنیای واقعی نیز وجود دارند، مانند توپ ساحلی، لوله، جعبه، قیف بستنی، دونات، و… کاربر می‌تواند یک یا چند عدد از آن‌ها را در صحنه خود به کار ببرد، آن‌ها را ترکیب کند، یا با ابزارهایی، تغییر دهد. چنین تغییراتی، با دست‌کاری در تنظیمات موجود (پارامترهای) این آبجکت‌ها محقق می‌شود؛ با وجود توانمندی بالای این نوع مدل‌سازی، اما کاربردهای آن محدود است. این آبجکت‌های بنیادی، به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند:

• آبجکت‌های بنیادی استاندارد:

  نرم افزار 3دی مکس، 11 آبجکت بنیادی پایه‌ای را به عنوان استاندارد، تعریف کرده‌است که می‌توان آن‌ها را به آسانی، ایجاد کرد. این 11 آبجکت، عبارتند از: جعبه (Box)، مخروط (Cone)، کره (Sphere)، کره ژئو (GeoSphere)، استوانه (Cylinder)، لوله (Tube)، حلقه/ چنبره (Torus)، هرم (Pyramid)، قوری (Teapot)، صفحه (Plane)، متن (TextPlus).

• آبجکت‌های بنیادی گسترده:

  این دسته، شامل مجموعه‌ای از آبجکت‌های بنیادی پیچیده در 3d Max است. این آبجکت‌ها، عبارتند از: هدرا (Hedra)، گره چنبره (Torus Knot)، جعبه پخ (Chamfer Box)، استوانه پخ (Chamfer Cyl)، مخزن نفت (Oil Tank)، کپسول (Capsule)، دوک (Spindle)، L-Ext، چندوجهی حجیم (Gengon)، C-Ext، RingWave، منشور (Prism)، شلنگ (Hoze)، فنر (Spring)، میراگر (Damper).

2- مدل‌سازی سطوح (Surface Modeling):

در این نوع مدل‌سازی که حالت آزادانه‌تری نسبت به مدل‌سازی هندسی دارد، سطح یک آبجکت، به فرمت قابل ویرایشی تبدیل می‌شود. همچنین، می‌توان یک مدل هندسی را که با آبجکت‌های بنیادی ساخته شده‌است نیز، به فرمت مدل‌سازی سطوح برد و ویرایش کرد. چهار نوع مدل سطوح و نحوه ویرایش آن وجود دارد:

• Mesh Surface:

  آبجکت شبکه (مش) چندضلعی که از وجه‌های مثلثی تشکیل شده‌است، سه سطح فرعی دارد؛ رأس (Vertex)، لبه (Edge)، و وجه (Face). در تری دی مکس، می‌توان بیشتر آبجکت‌ها را به مش‌های قابل ویرایش تبدیل کرد.

• Poly Surface:

  یک آبجکت قابل ویرایش است که پنج سطح فرعی دارد؛ رأس، لبه، مرز (Border)، چندضلعی (Polygon)، و المان (Element). مانند آبجکت Mesh، که در آن، امکان دست‌کاری آبجکت به عنوان یک شبکه چندضلعی، در سطح‌های فرعیش وجود دارد، می‌توان آبجکت Poly را ویرایش کرد؛ با این تفاوت عمده که برخلاف شبکه (مش) چندضلعی که از وجه‌های مثلثی تشکیل شده، چندضلعی‌هایی با هر تعداد ضلع، آبجکت Poly را می‌سازند.

• NURBS Modeling:

  یکی از شیوه‌های مدل‌سازی در 3ds Max، سطوح و منحنی‌های NURBS است؛ NURBS، مخفف Non-Uniform Rational B-Splines، استانداردی در صنعت، برای طراحی و مدل‌سازی سطوح، و به طور ویژه مناسب سطوحی با انحناهای پیچیده است. برای مطالعه بیشتر درباره NURBS، ویژگی‌ها و تفاوت‌های عمده آن با Mesh Surfaces، راینو، نرم افزار معماری همه فن حریف را مطالعه کنید.

• Patch:

  مدل‌سازی پچ، آبجکت‌هایی را تولید می‌کند که مش به نظر می‌آیند، اما انحنای سطوح آن‌ها را می‌توان با دستگیره‌هایی (هندل‌هایی)، مانند Splineها، کنترل کرد. امکان ساخت یک مدل Patch، هم با استفاده از شبکه‌های موجود Patch وجود دارد و هم می‌توان بیشتر آبجکت‌ها را به این فرمت تبدیل کرد.

کاربردهای تری دی مکس

ابزارهای متعدد و مختلف، قابلیت‌های گسترده، و آزادی عمل مدل‌سازی در 3 دی مکس، موجب شده که در حوزه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گیرد. بخشی از کاربران عمده Autodesk 3ds Max، عبارتند از:

• توسعه‌دهندگان بازی‌های ویدیویی؛ برای تولید مدل‌های سه‌بعدی بازی‌ها، انیمیشن‌های مورد استفاده در این محصولات، و…
• فیلم‌سازان؛ برای تولید جلوه‌های ویژه، افکت‌های بصری، استوری‌بورد، و…
• انیمیشن‌سازان؛
• تصویرسازان طراحی‌ها؛ برای تولید خروجی‌های نزدیک به واقعیت، از محصولات طراحی‌شده.
• معماران؛ برای مدل‌سازی سه‌بعدی و تهیه رندرهای با کیفیت و واقعی از پروژه‌ها، و…

مزایا و دلایل عمده استفاده از این نرم افزار

مزایای عمده‌ای در 3دی مکس، موجب استقبال گستره از آن، و همچنین توسعه این نرم افزار شده‌است. تعدادی از این دلایل، به طور عمومی، بیشتر کاربردهای تری دی مکس را پوشش می‌دهند، و تعدادی، ممکن است به طور تخصصی در یک حوزه استفاده شوند. برخی از این مزایای عمده، عبارتند از:

• آسانی و آزادی عمل در مدل‌سازی:

  پشتیبانی 3ds Max از تعداد زیادی ابزار مدل‌سازی، باعث شده این کار، ساده‌تر و آزادانه‌تر شود.

• کاربری آسان:

  3دی مکس، در مدل‌سازی و تولید انیمیشن‌های پیچیده، محیطی کاربرپسند دارد.

• قدرت بالا در تولید انیمیشن:

  پشتیبانی 3دی مکس از ابزارهای قدرتمند و گسترده برای تولید انیمیشن، آن را به یکی از گزینه‌های محبوب در این حوزه تبدیل کرده‌است.

• ساخت و ویرایش بافت:

  قابلیت Material Editor در تری دی مکس، امکان ساخت و ویرایش بافت‌ها و مواد در صحنه‌ها را به کاربر می‌دهد. وجود چنین قابلیتی، پیاده‌سازی هرچه بهتر ایده‌ها، و در مواردی، نزدیک‌تر شدن خروجی به واقعیت را ممکن می‌سازد.

• رندرگیری قوی:

  تری دی مکس، به طور پیش‌فرض و بدون کمک‌گرفتن از پلاگین‌ها نیز، در موضوع رندرگیری، حرف‌های زیادی برای گفتن دارد. این توانمندی، موجب شده که بسیاری از افراد، به ویژه معماران، حتی تنها برای چنین کاری، سراغ این نرم افزار بروند.

• پلاگین‌های متعدد:

  پشتیبانی تری دی مکس از پلاگین‌های مختلف، قابلیت‌های فراوان آن را بیش از پیش می‌کند، و در مواردی، ویژگی‌هایی تخصصی به آن می‌افزاید. برخی، امکان تولید خروجی‌های جدیدی را برای این نرم افزار فراهم می‌کنند؛ بعضی پلاگین‌ها دانلود مدل‌های سه‌بعدی مختلف را ممکن می‌سازند؛ و برخی، قابلیت‌هایی نظیر تولید انیمیشن را ارتقا می‌بخشند. یکی از مشهورترین پلاگین‌های 3دی مکس، افزونه V-ray است که به تولید رندرهای با کیفیت، شناخته می‌شود.

• ورود فایل‌های مختلف:

  پشتیبانی 3ds Max از فایل‌های AutoCAD، Revit، و غیره، ارتقای کیفی نتیجه را ممکن می‌سازد؛ مثلاً می‌توان از این طریق، رندرهای با کیفیت‌تری از مدل‌های Revit گرفت.

آموزش تری دی مکس چگونه است؟

گستردگی ابزارها و قابلیت‌های تری دی مکس، باعث شده که آموزش آن، به دو بخش عمومی و تخصصی تقسیم شود؛ ابتدا، نیاز به این است که درک و شناختی کلی و مناسب از محیط سه‌بعدی، ابزارهای 3ds Max، و تنظیمات پیش‌فرض، به دست آید. بعد از دریافت این آشنایی کلی، حالا زمان آن است که به آموزش تخصصی پرداخته شود؛ این آموزش، بسته به حوزه تخصصی استفاده از این نرم افزار، و کاربردهای تری دی مکس، می‌تواند متفاوت باشد. به ویژه به دلیل وجود ابزارها و قابلیت‌هایی که در یک حوزه، بسیار پرکاربرد هستند و در حوزه دیگری، استفاده ندارند. همچنین، به خاطر وجود شباهتی نسبی با نرم افزار AutoCAD، داشتن آشنایی قبلی با نرم افزارهایی این‌چنینی، کیفیت و سرعت آموزش را بیشتر می‌کند؛ به ویژه در حوزه معماری.

3D Max یا 3Ds Max ؟ چرا به این نرم افزار تری دی مکس می گوییم؟

همان‌طور که در بخش «توسعه و گسترش» مطرح شد، نام این نرم افزار بارها تغییر کرده است. در واقع از 3D Studio، به 3D Studio Max، و در نهایت، Autodesk 3ds Max تغییر نام داده‌است. نکته ای که در زبان فارسی معمولا به آن توجه نمی کنیم وجود حرف «S» بعد از 3d است. ما در فارسی نام این نرم افزار را تری دی مکس می گوییم. «Three Dimensional» به معمای «سه‌بعدی» که به صورت «3D» در نام این نرم افزار نوشته می‌شود. البته استفاده از نام «3D Max» در همه جهان هم رواج دارد.

سخن پایانی بن رو کالج

Autodesk 3ds Max، نرم افزاری با قابلیت‌های گسترده در حوزه‌هایی مختلف، نظیر تولید بازی‌های ویدیویی، فیلم‌سازی، انیمیشن‌سازی، و معماری است. قدرت بالای تری دی مکس، موجب شده که نام آن، با مدل‌سازی سه‌بعدی، انیمیشن‌های حرفه‌ای و رندرهای حیرت‌انگیز، گره بخورد؛ پشتیبانی آن از فایل‌های نرم افزارهای دیگر و پلاگین‌های مختلف، به قدرت و کاربردهای تری دی مکس، افزوده‌است.

آزادی عمل در مدل‌سازی با تری دی مکس، در کنار خروجی‌ها و رندرهای مثال‌زدنی آن، باعث علاقه و استقبال معماران شده‌است؛ این استقبال، حتی به صورت انتقال فایل‌های نرم افزارهای دیگر به 3ds Max برای تهیه خروجی‌های با کیفیت، خود را نشان می‌دهد. البته بهره‌گیری متناسب از توانمندی‌های تری دی مکس، نیازمند شناخت کافی از آن است. گستردگی حوزه‌های استفاده از 3 دی مکس، باعث شده که اهمیت دریافت آموزشی مناسب با نیاز تخصصی کاربر، دوچندان شود؛ در عین حال، آموزش مناسب، باید پوشش کاملی از ابزارها و قابلیت‌های عمومی این نرم افزار را ارائه دهد.

مجموعه بن رو کالج، مرجع اصلی آموزش صحیح نرم افزارهای تخصصی معماری، مدت‌هاست که برای پوشش اصولی نیازهای نرم افزاری معماران، فعالیت می‌کند؛ سابقه فعالیت‌های حرفه‌ای اساتید بن رو کالج در بهره‌گیری از این نرم افزارها در پروژه‌های واقعی، به عمق تسلط آن‌ها افزوده‌است. پکیج آموزش تری دی مکس، محصولی آموزشی از بن رو کالج، برای پوشش کامل نیازهای معماران از این نرم افزار قدرتمند است. این پکیج به زودی به شما همراهان گرامی ارائه می شود.