أوتوديسك ثري دي إس ماكس

إحدى الميزات الأساسية التي تميز برنامج 3ds Max عن برامج الرسومات ثلاثية الأبعاد الأخرى هي قدرته على تعديل الأشكال الهندسية باستخدام أدوات تعديل غير تدميرية. ^{[ 9 ]} تسمح أدوات التعديل للمستخدمين بإجراء تغييرات على هندسة الكائن دون تغيير الهندسة الأصلية بشكل دائم. بدلاً من ذلك، تُطبق التعديلات كطبقات منفصلة فوق الهندسة الأساسية، والتي يمكن تعديلها أو إزالتها بسهولة دون التأثير على البنية الأساسية.

MAXScript هي لغة برمجة نصية مدمجة تُستخدم لأتمتة المهام المتكررة، ودمج الوظائف الحالية بطرق جديدة، وتطوير أدوات وواجهات مستخدم جديدة، وغير ذلك الكثير. ويمكن إنشاء وحدات إضافية بالكامل داخل MAXScript.

كان Character Studio إضافةً لبرنامج 3ds Max، ومنذ الإصدار الرابع، أصبح جزءًا لا يتجزأ منه؛ فهو يُساعد المستخدمين على تحريك الشخصيات الافتراضية. يعمل النظام باستخدام هيكل الشخصية أو هيكل "Biped" الذي يحتوي على إعدادات افتراضية قابلة للتعديل والتخصيص لتناسب شبكات الشخصية واحتياجات التحريك. تتضمن هذه الأداة أيضًا أدوات تحرير قوية للتبديل بين IK/FK، ومعالجة الوضعيات، والطبقات، وسير عمل الإطارات الرئيسية، ومشاركة بيانات التحريك بين هياكل Biped المختلفة. تتميز كائنات "Biped" هذه بميزات أخرى مفيدة تُساعد على تسريع إنتاج دورات المشي ومسارات الحركة، بالإضافة إلى الحركة الثانوية .

تُسهّل أداة "مستكشف المشهد"، التي توفر عرضًا هرميًا لبيانات المشهد وتحليلها، العمل مع المشاهد الأكثر تعقيدًا. تتيح هذه الأداة فرز المشهد وتصفيته والبحث فيه حسب أي نوع من الكائنات أو خصائصها (بما في ذلك البيانات الوصفية). أُضيفت هذه الأداة في 3ds Max 2008، وكانت أول مكون يُسهّل استخدام التعليمات البرمجية المُدارة بواسطة .NET في 3ds Max خارج نطاق MAXScript.

يدعم برنامج 3ds Max استيراد وربط ملفات .dwg . كما أن تحسين إدارة الذاكرة في 3ds Max 2008 يُتيح استيراد مشاهد أكبر تحتوي على عناصر متعددة.

يُوفر برنامج 3ds Max عملياتٍ لإنشاء نسيجٍ إبداعي ورسم خرائطٍ مستوية، بما في ذلك التجانب، والانعكاس، والملصقات، والزاوية، والتدوير، والضبابية، وتمديد الأشعة فوق البنفسجية، والاسترخاء؛ وإزالة التشوه؛ والحفاظ على الأشعة فوق البنفسجية؛ وتصدير صورة قالب الأشعة فوق البنفسجية. تتضمن سير عمل النسيج إمكانية دمج عددٍ غير محدود من النسيجات، ومتصفحًا للمواد/الخرائط مع دعمٍ لتعيين السحب والإفلات، وهياكل هرمية مع صورٍ مصغرة. تشمل ميزات سير عمل الأشعة فوق البنفسجية رسم خرائط Pelt، الذي يُحدد فواصل مخصصة ويُمكّن المستخدمين من فرد الأشعة فوق البنفسجية وفقًا لتلك الفواصل؛ ونسخ/لصق المواد والخرائط والألوان؛ والوصول إلى أنواع رسم الخرائط السريعة (المربع، والأسطواني، والكروي).

يوفر وضعا المفاتيح - مفتاح التعيين والمفتاح التلقائي - دعمًا لسير عمل مختلف في تحديد الإطارات الرئيسية.

تتيح أدوات التحكم السريعة والبديهية لإنشاء الإطارات الرئيسية - بما في ذلك القص والنسخ واللصق - للمستخدم إنشاء الرسوم المتحركة بسهولة. ويمكن عرض مسارات الرسوم المتحركة وتعديلها مباشرةً في نافذة العرض.

يمكن تحريك العناصر على طول المنحنيات باستخدام أدوات تحكم في المحاذاة، والميل، والسرعة، والسلاسة، والتكرار، وعلى طول الأسطح باستخدام أدوات تحكم في المحاذاة. كما يمكن التحكم في حركة العناصر بين منحنيات متعددة باستخدام مسار الوزن، وتحريك الوزن نفسه. ويمكن تقييد العناصر لتحريكها مع عناصر أخرى بطرق متعددة، بما في ذلك النظر إليها، وتحديد اتجاهها في فضاءات إحداثيات مختلفة، وربطها في نقاط زمنية مختلفة. وتدعم هذه القيود أيضًا تحريك الأوزان بين أكثر من هدف.

يمكن دمج جميع الرسوم المتحركة المقيدة الناتجة في إطارات مفتاحية قياسية لمزيد من التحرير.

يمكن استخدام مُعدِّل الجلد أو مُعدِّل البنية الجسدية للتحكم الدقيق في تشوه الهيكل العظمي ، بحيث يتشوه الشكل بسلاسة عند تحريك المفاصل، حتى في المناطق الأكثر تعقيدًا، مثل الكتفين. ويمكن التحكم في تشوه الجلد باستخدام أوزان الرؤوس المباشرة ، أو أحجام الرؤوس المُحدَّدة بواسطة الأغلفة، أو كليهما. وتتيح إمكانيات مثل جداول الأوزان، والأوزان القابلة للتلوين ، وحفظ الأوزان وتحميلها، سهولة التحرير والنقل بين النماذج بناءً على التقارب، مما يوفر الدقة والمرونة اللازمتين للشخصيات المعقدة.

يُعد خيار ربط الجلد الصلب مفيدًا لتحريك النماذج منخفضة التعدد أو كأداة تشخيصية لتحريك الهيكل العظمي العادي.

يمكن استخدام أدوات تعديل إضافية، مثل Skin Wrap و Skin Morph، لتحريك الشبكات مع شبكات أخرى وإجراء تعديلات وزن مستهدفة في المناطق الصعبة.

يمكن تجهيز الشخصيات بهياكل عظمية مخصصة باستخدام عظام 3ds Max، وحلول IK، وأدوات التجهيز المدعومة ببيانات التقاط الحركة.

يمكن استخدام جميع أدوات الرسوم المتحركة - بما في ذلك التعبيرات، والبرامج النصية، ووحدات التحكم في القوائم، والتوصيلات - جنبًا إلى جنب مع مجموعة من الأدوات المساعدة الخاصة بالعظام لإنشاء هياكل بأي بنية وبعناصر تحكم مخصصة، بحيث لا يرى رسامو الرسوم المتحركة سوى واجهة المستخدم الضرورية لتحريك شخصياتهم. يتضمن برنامج 3ds Max أربعة مُحلِّلات IK إضافية: مُحلِّل مستقل عن التاريخ، ومُحلِّل يعتمد على التاريخ، ومُحلِّل الأطراف، ومُحلِّل IK للخطوط المنحنية. تُقلِّل هذه المُحلِّلات القوية الوقت اللازم لإنشاء رسوم متحركة عالية الجودة للشخصيات. يُوفِّر المُحلِّل المستقل عن التاريخ مزجًا سلسًا بين رسوم IK وFK المتحركة، ويستخدم الزوايا المُفضَّلة لمنح رسامي الرسوم المتحركة مزيدًا من التحكم في موضع العظام المتأثرة. يمكن للمُحلِّل الذي يعتمد على التاريخ الحل ضمن حدود المفاصل، ويُستخدم للرسوم المتحركة الشبيهة بالآلات. مُحلِّل IK للأطراف هو مُحلِّل خفيف الوزن لعظمتين، مُحسَّن للتفاعل في الوقت الفعلي، وهو مثالي للعمل مع ذراع أو ساق الشخصية. يُوفِّر مُحلِّل IK للخطوط المنحنية نظام رسوم متحركة مرنًا مع عُقد يمكن تحريكها في أي مكان في الفضاء ثلاثي الأبعاد. يسمح هذا النظام بتحريك السلاسل الهيكلية بكفاءة، مثل العمود الفقري للشخصية أو ذيلها، ويتضمن عناصر تحكم سهلة الاستخدام في الالتواء والتدوير.

بالإضافة إلى مُعدِّل القماش في برنامج Reactor، يحتوي برنامج 3ds Max على مُحرك مُدمج لمحاكاة القماش، مما يُتيح للمستخدم تحويل أي كائن ثلاثي الأبعاد تقريبًا إلى ملابس، بل وحتى تصميم الملابس من الصفر. يتميز البرنامج بحل سريع ودقيق للتصادمات حتى في عمليات المحاكاة المُعقدة. كما تُتيح المحاكاة المحلية للفنانين إمكانية ثني القماش في الوقت الفعلي لضبط حالة الملابس الأولية قبل ضبط مفاتيح الحركة.

يمكن استخدام محاكاة الأقمشة بالتزامن مع قوى ديناميكية أخرى في برنامج 3ds Max، مثل Space Warps. ويمكن تحريك أنظمة أقمشة مستقلة متعددة باستخدام كائناتها وقواها الخاصة. كما يمكن تخزين بيانات تشوه القماش مؤقتًا على القرص الصلب للسماح بإجراء عمليات تكرار غير تدميرية وتحسين أداء التشغيل.

تُتيح إضافة Autodesk Vault ، المُرفقة مع برنامج 3ds Max، تجميع أصول 3ds Max الخاصة بالمستخدمين في مكان واحد، مما يُمكّنهم من تتبع الملفات تلقائيًا وإدارة العمل الجاري. كما يُمكن للمستخدمين بسهولة وأمان العثور على أصول 3ds Max (والتصميم) ومشاركتها وإعادة استخدامها في بيئة إنتاج أو عرض مرئي واسعة النطاق.

تم تقديم Max Creation Graph (MCG) مع Max 2016، وهو يتيح للمستخدمين إنشاء المعدلات والهندسة والمكونات الإضافية المساعدة باستخدام سير عمل مرئي قائم على العقد.

باستخدام MCG، يستطيع المستخدم إنشاء إضافة جديدة لبرنامج 3ds Max في دقائق معدودة، وذلك ببساطة عن طريق ربط عقد المعلمات وعقد الحساب وعقد الإخراج. ويمكن بعد ذلك حفظ الرسم البياني الناتج في ملف XML (.maxtool) أو تضمينه مع أي مكونات (.maxcompound) يعتمد عليها في ملف ZIP (.mcg)، والذي يمكن مشاركته بسهولة مع مستخدمي 3ds Max.

يُعدّ نمذجة المضلعات أكثر شيوعًا في تصميم الألعاب من أي تقنية نمذجة أخرى ، إذ تتيح إمكانية التحكم الدقيق في كل مضلع على حدة تحسينًا فائقًا. عادةً، يبدأ مصمم النماذج بأحد الأشكال الأساسية في برنامج 3ds Max، وباستخدام أدوات مثل الشطف والبثق ، يُضيف التفاصيل ويُحسّن النموذج. تتضمن الإصدارات 4 وما بعدها كائن Editable Polygon، الذي يُبسّط معظم عمليات تحرير الشبكة، ويُوفّر تنعيمًا للتقسيم الفرعي بمستويات قابلة للتخصيص (انظر NURMS ).

قدم الإصدار 7 أداة تعديل المضلع ، والتي تسمح باستخدام الأدوات المتاحة في كائن المضلع القابل للتحرير في أعلى مكدس التعديلات (أي فوق التعديلات الأخرى).

تُعدّ ميزة NURBS في برنامج 3ds Max ميزة قديمة. لم يتم تحديث أيٍّ من ميزاتها منذ الإصدار الرابع، وقد تجاهلتها فرق التطوير على مدى العقد الماضي. على سبيل المثال، لم تعد مُعدِّلات تشويه المسار وتطبيع المنحنى المُحدَّثة في الإصدار 2018 تعمل على منحنيات NURBS كما كانت تعمل في الإصدارات السابقة.

يُعدّ NURBS بديلاً للمضلعات، إذ يُنتج سطحًا أملسًا يُزيل الحواف المستقيمة لنموذج المضلع. وهو تمثيل رياضي دقيق للأسطح الحرة، كتلك المستخدمة في هياكل السيارات وسفن الشحن، ويمكن إعادة إنتاجها بدقة متناهية بأي دقة مطلوبة. وباستخدام NURBS، يُمكن إنشاء كرة ملساء ذات وجه واحد فقط.

تُثير خاصية عدم الانتظام في NURBS نقطةً مهمة. نظرًا لأنها تُولّد رياضيًا، فإن كائنات NURBS تمتلك فضاءً للمعاملات بالإضافة إلى الفضاء الهندسي ثلاثي الأبعاد الذي تُعرض فيه. تحديدًا، تُحدد مصفوفة من القيم تُسمى العُقد مدى تأثير كل رأس تحكم (CV) على المنحنى أو السطح. العُقد غير مرئية في الفضاء ثلاثي الأبعاد ولا يُمكن التلاعب بها مباشرةً، ولكن في بعض الأحيان يؤثر سلوكها على المظهر المرئي لكائن NURBS. يكون فضاء المعاملات أحادي البُعد بالنسبة للمنحنيات، التي لها بُعد U واحد فقط من الناحية الطوبولوجية، على الرغم من وجودها هندسيًا في الفضاء ثلاثي الأبعاد. أما الأسطح فلها بُعدان في فضاء المعاملات، يُطلق عليهما U وV. ^{[ 10 ]}

تتميز منحنيات وأسطح NURBS بخاصية مهمة، وهي عدم تغيرها تحت التحويلات الهندسية الخطية القياسية (التحويلات)، أو تحت الإسقاطات المنظورية. تتمتع نقاط التحكم (CVs) بتحكم محلي في الكائن: فتحريك نقطة تحكم أو تغيير وزنها لا يؤثر على أي جزء من الكائن خارج نطاق نقاط التحكم المجاورة. (يمكن تجاوز هذه الخاصية باستخدام عناصر التحكم في التحديد الناعم). كما أن شبكة التحكم التي تربط نقاط التحكم تحيط بالسطح. تُعرف هذه الخاصية باسم الغلاف المحدب. ^{[ 11 ]}

كانت أداة السطح في الأصل إضافةً خارجية، لكن شركة Kinetix استحوذت عليها وأدرجتها في الإصدار 3.0. تُستخدم أداة السطح لإنشاء منحنيات 3ds Max الشائعة، ثم تطبيق مُعدِّل يُسمى "السطح". يُنشئ هذا المُعدِّل سطحًا من كل ثلاثة أو أربعة رؤوس في الشبكة. غالبًا ما يُنظر إليها كبديل لنمذجة "الشبكة" أو "الـ NURBS"، حيث تُمكِّن المستخدم من دمج المقاطع المنحنية مع الأشكال الهندسية المستقيمة (على سبيل المثال، ثقب في شكل صندوق). على الرغم من أن أداة السطح طريقة مفيدة لإنشاء هندسة دقيقة بارامتريًا، إلا أنها تفتقر إلى "خصائص السطح" الموجودة في مُعدِّل Edit Patch المُشابه، والذي يُمكِّن المستخدم من الحفاظ على الهندسة البارامترية الأصلية مع إمكانية ضبط "مجموعات التنعيم" بين الأوجه.