3. Simple konstruktioner - et diesellokomotiv - første del


Version 1.2 - 1. Juli 2002

Det første mål

Sådan skal vores første projekt se ud, når det er færdigt:

Rangierlok


Disse dele skal vi konstruere:

  • Understel
  • 3 hjulsæt - "Wheels"
  • Rammen - "Main"
  • Motorrum for
  • Motorrum bag
  • Førerhus
  • Tag
  • 2 pufferbjælker
  • 4 puffere
  • 4 lygter

Til teksturering (bemaling) skal vi bruge:

De originale grafikfiler i Windows-BMP- og i CorelDraw 8.0-Format kan downloades her til videre bearbejdning.


Så går det løs

Understellet konstruerer vi af en Box. En "box" er en af  de såkaldte Standard Primitives i Gmax. Dertil hører blandt andet:

  • Box - terning hhv.  rektangulær kasse
  • Sphere - kugle
  • Cylinder
  • Torus - ring
  • Plane - en flad polygon (mangekant)
  • Cone - en kegle hhv. keglestub
  • Geo-Sphere - en kugle med en anden geometrisk opbygning end en "sphere"
  • Tube - rør

I værktøjskassen (billedet ovenfor)vælger vi det venstre faneblad (Create). I combo-boxen (valglisten - "rullegardins-menuen") herunder vælger vi Standard Primitives, og under Object Type klikker vi på Box


Indstillingsmulighederne for en Box kommer frem:

 Her skal indsættes værdien 1 i

  • Length Segs
  • Width Segs
  • Height Segs

Det er antallet af afsnit, som boxen skal inddeles i, i længde-, bredde- og højderetningen.
Generate Mapping Coordinates skal hakkes af.

Bemærk!

Hver gang man vil lave et nyt objekt, skal dette hak sættes!


Musemarkøren har nu ændret sig til et dobbeltkors.

I arbejdsvinduet (Top) tegner vi et rektangel: Vi klikker et sted for oven til venstre, holder musetasten nede og trækker nedad mod højre. Når rektanglet har den ønskede størrelse, slippes musetasten.

Nu skulle det se nogenlunde sådan ud:

(Billedtekst: "Von hier ... Nach hier aufziehen" = Tegn herfra ... og hertil)


Nu holder vi øje med arbejdsvinduet "Front", medens vi langsomt trækker musen opad. Rektanglet får sin tredie dimension. Når boksen har en passende højde klikker vi igen, og den første boks er fremstillet. Farven på objekterne tildeler Gmax tilfældigt; de kan derfor være forskellige.

(Billedtekst: "Von hier ... Nach hier aufziehen" = Træk opad herfra ... og hertil)


(Billedtekst: "Und so sieht das im Perspektivfenster aus" = Og sådan ser det ud i perspektivvinduet)

 

I vinduerne Top, Front og Left ser vi en trådgittermodel af kassen. I perspektivvinduet ser vi en massiv model.

Nu vil vi ændre billedet i Top, Front og Left til massiv afbildning. Vi højreklikker på teksten Front i øverste højre arbejdsvindue. Denne menu kommer frem:


I arbejdsvinduerne Top, Front og Left vælger vi i denne menu værdierne Smooth and Highlight og Edged Faces.

Indstillingen i perspektivvinduet lader vi stå på Smooth and Highlight


Boksen skal blive til understellet i vores lokomotiv. For at kunne bearbejde geometrien, skal den laves om til et redigerbart netværk - på engelsk Editable Mesh. For at gøre det skal boksen være markeret. Når et objekt er markeret, forandres randfarven (forudsat, at Edged Faces er indstillet), og objektets navn kommer frem for oven i værktøjskassen. Er boksen ikke markeret, må vi først klikke på pilen (Select Object) i hovedværktøjsbjælken, dernæst på boksen i et af de fire arbejdsvinduer.

Når boksen er markeret, højreklikker vi på den. Den såkaldte Quad-Menu kommer frem:

Hvis menuen ser sådan ud:

 

må vi ændre skrifttypen i menupunkterne Customize - Customize User Interface - Quads - Advanced Options - Fonts og Title Fonts.

I Quad-Menuen vælger vi nu menupunkternet Convert to - Editable Mesh


Værktøjskassen til højre viser nu mulighederne for at bearbejde geometrinettet.


Ekskurs

Vores boks, en retvinklet kasse, består af seks flader, polygonerne (polygon = mangekant). Hver af disse polygoner er sammensat af to trekanter, de såkaldte faces. En "face" er i den virtuelle 3D-verden en synlig flade med den særlige egenskab, at den kun kan ses fra den ene side. Denne side kaldes "normalretningen", eller kort normalen.

Hvis vi stod inde i boksen, ville vi ikke kunne se dens flader (faces). Boksen er altså, set indefra og ud, gennemsigtig.

En "face" beskrives ved tre punkter i rummet, de tre hjørnepunkter. Når man har valgt at bruge tre punkter, er det fordi det er den eneste mulighed for altid at opnå en plan flade, ligegyldigt hvor punkterne befinder sig. Forudsat at de ikke er sammenfaldende.

Punkterne kaldes vertices (ental: vertex). Positionen i rummet af en vertex bestemmes af tre koordinater, X (sideretning), Y (dybderetning) og Z (højde).

Hvis en flade har flere end tre vertices, taler vi ikke længere om en face, men om en polygon, en mangekant.

Alle 3D-programmer arbejder med faces, nogle, herunder også Gmax, desuden med polygoner. Det letter fremstillingen af komplekse overflader. Internt regnes der ikke desto mindre med faces, ellers ville det ikke være muligt i en polygon at udtage et vertex (hjørnepunkt) fra fladen.

I netbearbejdnings-tilstand kan vi nu bearbejde, forskyde, løsrive, danne og på anden måde manipulere vertices, polygoner og faces.

Den frembragte boks er for Gmax et objekt. Foruden fladerne har et objekt nogle yderligere egenskaber. Det har f.eks. et "materiale", som bestemmer overfladens farve, udseende og beskaffenhed. Desuden kan et objekt være knyttet (linket) til et andet objekt. Så bliver det afhængigt af sit såkaldte forældreobjekt, dets parent. Det er for eksempel tilfældet, når et hjulsæt er knyttet (linket) til en bogie. Bogien drejer sig i en kurve, og hjulsættet følger bevægelsen.

For at MSTS kan vide, hvordan de enkelte dele skal bevæges i en animation (og når det drejer sig om rullende materiel har vi i MSTS altid at gøre med animerede objekter), må disse dele have et omdrejnings- og aksepunkt, det såkaldte pivotpunkt.

Bemærk!

Når man laver ting til MSTS i Gmax er det vigtigt at vide, at pivotpunktet ikke flytter sig i netbearbejdnings-tilstand. Ved forskydning og drejning i objekt-tilstand påvirkes pivotpunktet.

Pas på!

Objekter bør kun drejes, vrides, skaleres, spejles eller på anden måde ændres i formen (såkaldte transformationer, XForm, eller modifikatorer) i netbearbejdnings-tilstand.


Nu vil vi give den frembragte boks den rigtige størrelse og position. Til det formål aktiverer vi Vertex-tilstand:

Boksens Vertices (hjørner) vises nu med blåt:

I arbejdsvinduet Left markerer vi nu alle boksens otte vertices, idet vi holder venstre musetast nede, trækker en ramme om boksen og derefter slipper musetasten. De markerede vertices skifter farve til rødt. Desuden ser vi tre pile, der viser objektets orientering i rummet. Denne orientering passer ikke med omverdenens orientering, men det generer os ikke for øjeblikket .


Derefter klikker vi i hovedværktøjsbjælken på Vælg og flyt (Select and Move - korspil), og i midten af de markerede vertices viser tre retningspile sig, ledsaget af et vinkelsymbol:

I perspektivvinduet er som regel alle tre pile synlige, i hvert af de andre vinduer kun to af dem. Når musemarkøren bevæger sig hen over en pil i det aktive vindue (det med hvid ramme), ændrer markøren form til en korspil. Så kan man man forskyde de markerede vertices, og dermed de tilhørende flader, i pilens retning eller modsat.

Føres musemarkøren hen over den lille, gule vinkel, kan de markerede vertices forskydes i begge piles retninger, eller modsat.

Bemærk!

Hvis man klikker i et af de andre vinduer, eller et sted i det aktive vindue, hvor der ikke vises korspil, ophæves vertex-markeringerne.

Prøv nu at forskyde boksen hen i midten af vinduet. De tykkere, sorte midtlinier kan tjene til orientering. Resultatet skulle se nogenlunde sådan ud:


Inden vi nu giver disse vertices de præcise værdier, må vi fortælle Gmax, at vi skal regne i meter. Fra menubjælken åbner vi  med Customize - Preferences dialogvinduet Preference Settings:


Her kontrollerer vi, om der under System Unit Scale er indstillet 1 Unit (enhed) lig 1 meter. Hvis ikke, foretager vi denne indstilling. Dette er nødvendigt, for at vore objekter også kan få den rigtige størrelse i MSTS-verdenen.


Projektionerne

Når vi bygger et køretøj til MSTS, viser vinduet Left køretøjets venstre side. I vinduet Top (plantegning) ses køretøjet fra oven. I vinduet Front ser vi køretøjet fra bagenden(!).


Understellet, som vi skal bruge boksen til, har en længde (Y-retningen) på 9 meter, en bredde (X-retningen) på 1,3 meter, og en højde (Z-retningen) på 1 meter. Det skal placeres i midten i en højde af 0,5 meter over 0-niveau. 0-niveau svarer til skinneoverkanten (SOK) i MSTS.

Vi markerer nu i sidebilledet Left de øverste vertices i boxen:

I Top-billedet og perspektivbilledet ser vi, at også de bagved liggende vertices bliver valgt med. For at vi kan indtaste de nøjagtige positioner for disse vertices, må vi åbne Transform Type-In-vinduet, ved at højreklikke på forskydeikonen (korspilen) i hovedværktøjsbjælken:


Det er de øverste vertices, vi har markeret. I feltet Absolute World Z indtaster vi værdien 1,5 og trykker Enter.

Boksens overside forskyder sig til 1,5 meter over nul.

Vi markerer og indtaster følgende:

  • De nederste vertices til Z 0,5 meter
  • De forreste vertices til Y 4,5 meter (markeres i Top-billedet)
  • De bagerste vertices til Y -4,5 meter (markeres i Top-billedet)
  • De højre vertices (markeres i Front-billedet til højre på boksen) til X 0,65 meter
  • De venstre vertices (markeres i Front-billedet til venstre på boksen) til X -0,65 meter

Måske er boksen nu blevet lidt lille at se på. Så må vi zoome ind. Dertil har vi billedkontrollerne:


 

 

Med ikonen øverst til højre (klik om nødvendigt 2-3 gange) zoomes ind på alle objekter i alle vinduer. Med ikonen neden under (to kvadrater og en pil) kan man forstørre det aktive vindue til fuld skærm, og skifte tilbage igen. Det kan man også gøre med tasten W.


Vort næste skridt er at give understellets ender lidt hældning indadtil. Vi markerer de nederste, venstre vertices i sidebilledet (Left) og indtaster en Y-værdi på 3,75 i Transform Type-In-vinduet. Nøjagtigt det samme gør vi med de højre vertices, blot indtaster vi her -3,75. Resultatet skulle nu se således ud:


I værktøjskassen indtaster vi nu navnet "Fahrgestell" (understel) og inaktiverer vertex-tilstanden (nyt klik på de tre prikker).


For senere at få placeret understellet rigtigt i MSTS, må vi også nulstille pivot-punktet. Derfor markerer vi understellet og åbner hierarki-værktøjet ved et klik på dets faneblad:

Her klikker vi først på Adjust Pivot, dernæst på Affect Pivot Only...

...og derefter på Center to Object og Align to World

 

Ved nærmere eftersyn opdager vi, at pivotpunktet nok ligger i midten af objektet, men ikke i midten af vores verdens-koordinatsystem. Hvis vi eksporterede understellet sådan til MSTS, ville det forsvinde halvt ned i jorden, eftersom pivotpunktet skal ligge nøjagtigt på skinneoverkanten.

Bemærk!

Dette gælder for alle pivotpunkter, med undtagelse af dem i Wheels (hjulsæt).

For at flytte pivotpunktet til den rigtige højde, klikker og derefter højreklikker vi på forskyde-ikonen (korspilen på hovedværktøjsbjælken), og ser atter Transform Type-In-vinduet. Den angivne højde (Z-værdi) skulle være 1 meter:


Absolute World X-, Y- og Z- værdierne skal alle nulstilles. (For X og Y skulle det allerede være tilfældet). Pivotpunktet ser nu sådan ud:


Herefter inaktiverer vi Affect Pivot Only med et nyt klik. Senere skal understellet også have en tekstur.

Dermed er understellet foreløbigt færdigt.

I Train Simulator Trainset-mappen opretter vi en mappe med navnet gtd1, det skal lokomotivet hedde. Arbejdet gemmes i denne mappe med navnet gtd1_01.gmax.


Til næste kapitel (Konstruktion 2)