Выделение

Полигональное моделирование - это процесс создания 3D модели используя простые элементы: вершины, ребра и грани. Вершина это просто точка с тремя координатами. Ребро это линия между двумя вершинами. Три ребра образуют треугольную, а четыре - квадратную грани. Треугольные и квадратные грани называются полигонами.

Одно из главных преимуществ полигонального моделирования перед другими методами - это способность легко добавлять детали к определенным областям, без необходимости усложнять остальную часть модели. Другие преимущества - скорость рендеринга в реальном времени и относительно простое текстурирование.

Инструменты моделирования

Работа с вершинами

Выделение/снятие выделения

Перед тем как начать моделирование, научимся просто выделять и убирать выделение с вершин. Запустите Blender, или, если он уже запущен, просто удалите текущую сцену комбинацией Ctrl-X . Теперь у нас есть куб в центре экрана, у него розовая подсветка и это значит, что он выбран. Если он не выбран, то выделите его ПКМ. В предыдущих главах мы работали с объектами в режиме Объектов и всегда нажимали кнопку Tab чтобы выйти из режима Редактирования после создания объекта. Теперь пришло время поработать в режиме Редактирования. Давайте нажмем кнопку Tab . Вы видите четыре ребра (прямые линии) и четыре вершины (точки в углах), они образуют полигон, который подсвечен желтым.

Примечание: кнопка TAB переключает режимы Объектов(Object ) и Редактирования(Edit ).

Если вы нажмете кнопку A , при условии что курсор находится в окне 3D просмотра, вы можете выделять и снимать выделение со всех вершин объекта, точно также как это работает с объектами в режиме Объектов. Вообще многое, чему мы научились в режиме Объектов работает похоже и в этом режиме. Убедитесь что со всех вершин снято выделение и нажмите ПКМ на верхней левой вершине чтобы выделить только ее. Посмотрите, что будет, если теперь выделить нижнюю левую вершину - новая вершина выделится, тогда как с предыдущей вершины выделение снимется. Чтобы выделить или снять выделение с нескольких вершин зажмите Shift и нажимайте ПКМ на нужных вершинах.

Примечание: в режиме Редактирования выделение вершин работает также как в режиме Объектов: ПКМ выделяет, а при удерживании Shift можно выделить или снять выделение с нескольких вершин.

Удаление

Следующее, что вы должны знать: как удалять вершины. Для начала хорошо бы осмотреть всю нашу модель. Из главы 2 мы знаем, что нажатие кнопки NUM5 переключает обзор сцены между перспективным и ортогональным. Включите перспективный вид, а теперь выберите все вершины кроме верхней левой и нажмите DEL или X . Появилось меню со списком, заметьте что список отличается от подобного в режиме Объектов. Выберите "Вершины" (Vertices ),для того чтобы удалить выделенные вершины. Вы можете заметить, что после удаления вершин удалились также ребра и грани. Это произошло потому, что грани составлены из ребер, а ребра составлены из вершин, которые вы только что удалили. Если вы выберете в меню удаления "Ребра"(Edges ) или "Грани" (Faces ),то сможете удалить ребра или грани,оставляя вершины на месте.

Примечание: Кнопка X (или DEL ) показывает меню удаления, позволяя удалять вершины, ребра и грани.

Перемещение

Теперь давайте передвинем оставшуюся вершину в середину экрана, чтобы дальше было удобно с ней работать. Чтобы это сделать выделите вершину и нажмите кнопку G (Grab ). Сразу после нажатия вершина начнет следовать за курсором мыши, точно также как это происходит с объектами в режиме Object . Переместите вершину примерно в центр экрана и нажмите ЛКМ , чтобы подтвердить перемещение. Естественно ограничение перемещения по осям, которые вы изучили в главе Объектов, здесь работает так же: нажатие X , Y и Z ограничивают перемещение по одноименным осям. Нажатие этих кнопок дважды включает альтернативные оси X Y Z , а вот относительно чего они считаются показано в заголовке 3D окна.

Примечание: кнопки G (Grab ), S (Scale ) и R (Rotate ) в режиме Редактирования (Edit ) работают также как в режиме Объектов (Object ). Тоже самое относится к ограничениям по осям, манипулятору трансформации и жестам мыши.

Точное позиционирование

Перемещать, используя кнопку G (Grab ) очень удобно, правда до тех пор, пока вам не понадобится сделать это на точную величину. В Blender есть инструменты для таких задач и находятся они на панели Transform Properties . Чтобы открыть эту панель, вам нужно что-нибудь выделить (вершину в нашем случае) и нажать кнопку N . На панели Transform Properties вы видите несколько опций. В текстовом поле "OB:" вы можете изменить имя объекта (сейчас там написано Cube ). Также доступны поля X , Y и Z . Чтобы переместить нашу вершину точно в центр зажмите Shift и кликните ЛКМ на ползунке “Vertex X:" . Теперь введите в поле число 0 и нажмите Enter . Повторите это для полей "Vertex Y:" и "Vertex Z:" . Чтобы не кликать каждый раз по полям, можно переключать их кнопкой Tab , точно так же, как это делается во многих других программах. Примечание: кнопка N вызывает панель трансформаций Transform Properties для числового (точного) позиционирования.

Выдавливание (Экструдирование/Экструд)

Вершины сами по себе не отображаются при рендере. Для чего же они тогда нужны? Вершины объединяются в ребра (ребра кстати тоже не отображаются в рендере), а ребра образуют грани. Грани отображаются в рендере. Есть несколько способ сделать ребра из вершин. Самый простой способ – экструдировать (выдавить) вершину. Экструд вершины создает еще одну вершину, соединенную с первой ребром. Чтобы сделать экструд выделите вершину и нажмите кнопку E . Теперь подвигайте мышь и вы увидите, что двигается уже новая вершина, соединенная с первой ребром. Нажмите ЛКМ и зафиксируйте положение вершины. Если хотите, то можете зажать CTRL во время перемещения, и тогда вершина будет “прилипать” к сетке, это позволяет перемещать вершину более точно. Естественно вы можете и сделать это на панели Transform properties .

Примечание: Кнопка E выдавливает (экструдирует) вершины, ребра и грани.

Если вам нужно сделать цепочку экструдов, например для контура, есть более простой метод, чем каждый раз нажимать E . Когда вершина выделена, нажмите CTRL-ЛКМ и новая вершина выдавится и сразу встанет в то место где находится курсор мыши. Теперь можете повторить процедуру. Этот метод позволяет быстро создавать цепочку связанных ребер.

Примечание: CTRL-ЛКМ автоматически выдавливает выделение в место где находится курсор мыши.

Есть еще один способ для создания ребра – продублировать вершину сочетанием SHIFT-D , переместить новую вершину, после с SHIFT выделить первую вершину и нажать кнопку F .

Примечание: кнопка F создает ребро между двумя выделенными вершинами.

Удаление лишних вершин (дубликатов)

Бывают такие случаи, когда в процессе моделирования или, скажем, после импортирования моделей из других программ, некоторые вершины находятся в одном месте, друг на друге. Такое случается довольно часто при склеивании двух половинок модели. В таких случаях вам нужно убрать дублирующиеся точки, ребра и грани.

Для удаления дубликатов вершин и нормального соединения ребер и граней, выберите нужные вершины и нажав клавишу W , выберите пункт Remove Doubles (Удалить дубликаты) из появившегося всплывающего меню. Удаление дубликатов работает с пороговым значением расстояния, регулируемым во вкладке Mesh Tools на панели Edit buttons (F9 ) с помощью переключателя Limit , так что вы можете, например, выбрать все вершины в меше и использовать функцию, не опасаясь, что это удалит все, кроме одной из ваших вершин.

На рисунке, вы увидите две половинки куба, отделенные друг от друга, затем, с масштабированными к друг к другу вершинами.

Хотя вершины находятся на одном месте, их ребра и грани не связаны, и рендер может отобразиться с неправильными линиями в промежутках. Как вы видите на следующем рисунке вершины все еще независимы, и могут быть выделены и перемещены друг от друга.

После того как вершины куба были выделены и была использована функция Remove Doubles вершины сливаются в одну, а их ребра и грани сейчас действительно связаны между собой.

Примечание: Remove Doubles , из специального меню на клавише W или на вкладке Mesh Tools , объединяет вершины, которые находятся очень близко друг к другу.

Общий метод также подчеркнут в следующем примере. Для перемещения вершин близко друг к другу для слияния, часто проще использовать команду Масштаб (клавиша S ), уменьшая расстояние между ними на 0 с помощью клавиши Ctrl , чем перемещая их друг к другу (клавиша G ) и пытаясь их расположить достаточно близко.

Работа с ребрами

Для ребер используются те же правила и методы, которые вы научились применять с вершинами, а также многое другое. Вам может быть интересно, почему работа с ребрами (или гранями) важна, так как вы уже знаете, как работать с вершинами. Будучи в состоянии работать со всеми тремя, вы сможете в полной мере воспользоваться набором инструментов Blender и научиться работать как можно эффективнее.

Выделение

Blender имеет инструменты для выделения только ребер. Чтобы активировать режим выделения ребер, щелкните значок на заголовке 3D окна, который выглядит как диагональные линии. Он находится между иконками выделения вершин (четыре точки) и выделения граней (треугольник). После включения выделения ребер, вы сможете нажать ПКМ везде вдоль ребра, чтобы выделить его. Чтобы выделить несколько ребер, вы можете зажать клавишу Shift в то время, когда нажимаете ПКМ по другим ребрам.

Blender также имеет инструменты для выделения сразу нескольких ребер. В меню Select на заголовке 3D окна, вы можете увидеть опции Edge ring и Edge loop . Они могут быть легко использованы для выбора сложных групп взаимосвязанных ребер, и особенно полезны при работе с моделями персонажей. В случае с этой моделью головы, Alt+ПКМ , выделяет петлю ребер, которая находится вокруг рта, давая моделеру легкий доступ к этой важнейшей области. Кроме того, Ctrl+Alt+ПКМ будет выделять соответствующее кольцо ребер, в том случае если моделер захочет разрезать новую петлю ребер через них, чтобы добавить, скажем, складку на лице.

Примечание: Alt+ПКМ выделяет петлю ребер Edge Loop ; Ctrl+Alt+ПКМ выделяет кольцо ребер Edge Ring .

Работа с гранями

Создание граней

Грани создаются с помощью выделения и клавиши F . Чтобы создать грань, вы должны иметь три или четыре выделенные вершины (три будут создавать треугольную грань, четыре будут создавать четырехугольную грань), или две грани.

Примечание: Клавиша F создает грань из трех или четырех выделенных вершин или двух выделенных ребер.

Выделение

Как и все остальное в Blender , самый быстрый способ выделения граней заключается в том, чтобы переключится в режим выделения граней и воспользоваться ПКМ . Кнопка режима выделения граней, расположена справа от кнопки выделения ребер на заголовке 3D окна и её иконка выглядит как треугольник. Другой способ изменения режима выделения, это нажатия клавиш Ctrl+Tab . При этом появляется меню, которое позволяет вам выбрать режим выделения без использования иконок.

Добавление деталей к мешу

При построении модели, вы можете обнаружить, что вам нужно больше деталей в определенной области, и один из способов достижения этого заключается в том, чтобы "подразделить" грань (или грани) с которыми вы работаете. Подразделение разделяет грань на четыре новые грани, которые занимают тоже пространство что и одиночная грань. Чтобы подразделить грань, убедитесь, что вы её выделили, а затем нажмите кнопку Subdivide на вкладке Mesh Tools в панели Edit buttons . Подразделение также можно найти в меню Specials при нажатии клавиши W .

Вы видите, что есть другие варианты подразделения в меню Specials . Опция Subdivide Multi (Множественное подразделение) позволяет выполнять сразу более чем одно подразделение на выделенных гранях, и это быстрее, чем выбор Subdivide много раз подряд. Subdivide Multi Fractal (Множественное подразделение с фрактальным смещением) делает в принципе то же самое, но в результате случайным образом перемещает дополнительные вершины. Это хорошо подходит для создания рельефа, или на любой поверхности, которой необходимо иметь приблизительный, случайный меш. Сразу же ниже в меню Subdivide Smooth (Гладкое подразделение), которая будет не только подразделять выделенные части меша, но одновременно пытаться сгладить все края в процессе создания.

Еще один способ добавления деталей заключается в использовании инструмента Knife (Нож). Этот инструмент позволяет разрезать ребра, рисуя мышью. Лучший способ узнать, как это работает состоит в том, чтобы выделить все вершины в подразделяемой площади и нажать Shift+K чтобы отобразить подразделяющее меню Knife . Из меню выберите Midpoints и курсор изменится на иконку ножа. Нажмите и удерживайте ЛКМ , нарисуйте линию, которая пересекает несколько ребер, которые составляют область. Когда вы закончите, нажмите клавишу Enter , и Blender разрежет каждое ребро, которое пересекается вашей линией, размещая вершины на их центрах и создавая в процессе некоторые новые грани. Функция Exact инструмента Knife разрезает ребра именно там, где мышь пересекает их, в отличие от их центров.

Примечание: Shift+K отображает меню инструмента Knife для разрезания граней и ребер на части.

Заполнение

До сих пор вы смотрели на довольно обычные формы. Рассмотрим случайные формы и посмотрим, как Blender помогает организовать их в группу граней, чтобы вы могли работать с помощью инструментов Fill (Заполнение) и Beauty Fill (Красивое заполнение). Взгляните на рисунок ниже:

Вы могли бы начать, с выделения наборов вершин или ребер и использования клавиши F для создания граней по одному за раз. Более быстрый (хотя более грязный) путь, просто выделить все вершины, с помощью клавиши A и нажать Shift+F для использования Blender инструмента Fill . Blender заполнит форму соответствующим числом граней. Этот метод не всегда чисто создает модели, хотя, как только форма заполнена, Blender инструмент Beauty Fill может помочь подкорректировать это.

Со всеми выделенными вершинами в форме, нажмите Alt+F для активации функции Beauty Fill , и Blender попытается откорректировать модель.

Если вам нужно ещё откорректировать, вы даже можете с помощью Blender попытаться объединить треугольники в четырехугольники по средством команды "Convert Triangles to Quads" (Конвертировать Треугольники в Четырехугольники) из меню Mesh в разделе Faces или воспользуясь клавишей Alt+J .

Подсказка: Shift-F пытается заполнить гранями область выделенных вершин или ребер. Alt+F пытается сделать удобнее расположение граней. Alt-J преобразует доступные треугольники в четырехугольники.

Subsurf (Подразделение Поверхности)

До этого момента вы работали только на моделях и предметах с острыми краями. Когда рендерятся, модели выглядят, как в режиме редактирования. Это было бы прекрасным, если бы вы моделировали только машины или другие искусственные объекты. Однако, если бы вы попробовали моделировать органическую форму, или что-то вроде идеально гладкой окружности, используя методы которые мы пока изучили, то потребовалось бы много вершин, требовательного размещения и много времени. Это было бы не эффективным использованием вашего времени и сделает работу вашего компьютера очень трудной, когда придет время рендерить. К счастью, Blender имеет инструмент именно для этого вида моделирования, который называется модификатор Subsurf . Subsurf это сокращение для процесса, называемого Subdivision Surfacing (Подразделение Поверхности). В Subdivision Surfacing , простая низкополигональная модель (например, куб по умолчанию) может быть использован в качестве "клетки контроля" для более сложных органических моделей, например как мяч.

Чтобы добавить модификатор Subsurf к меш объекту, сначала убедитесь что объект выделен в 3D окне. На вкладке Modifiers в панели Edit buttons , нажмите кнопку Add Modifier (Добавить модификатор), а затем выберите Subsurf из появившегося меню.

По умолчанию устанавливается 1 уровень Subsurfing для редактирования и рендера. Эти значения могут быть изменены в панели модификатора, но будьте осторожны: на самом деле subsurfing в Blender создает дополнительную скрытую геометрию в сцене. Поднятие уровня слишком высоко, особенно на моделях, которые изначально являются сложными, может быстро заставить компьютер выполнять расчеты для миллионов полигонов, и может привести вашу систему к замедлению.

Чтобы улучшить работу, пока вы моделируете, вы можете установить уровень subsurfing для интерфейса и рендера в отдельности. Установка уровня subsurf на 2, вероятно, даст вам хороший баланс для большинства работ. Попробуйте отрендерить вашу подразделенную модель с рендер уровнями, установленными на 2. Если результаты не являются достаточно гладкими, увеличивайте значение в Render Levels на один за раз, пока результат вас не удовлетворит.

Реальная значение Subsurf инструментов Blender становится очевидным, когда вы работает над более сложными органическими моделями, такими как человеческая голова. Единственное различие между этими двумя рисунками заключается в том, что второй имеет примененный к ней модификатор Subsurf .

Добавление модификатора Subsurf , это обычная практика в Blender , поэтому существует прямая горячая клавиша для него: Shift+O . Shift+O добавляет модификаторы Subsurf для любых выделенных объектов, которые в настоящее время находятся в режиме объекта. Кроме того, с помощью Ctrl-1, -2, -3, -4 будут установлены уровни Subsurf для этих объектов, что позволяет управлять вашим Subsurfing для всей сцены, не касаясь кнопок редактирования модификатора.

Примечание: Кнопка Add Modifier во вкладке Modifiers панели Edit buttons может сделать из стандартного меша, меш с подразделенной поверхностью.

Работа с нормалями

Понятие Нормали

Существует один последний элемент полигонов модели в Blender , который вам необходимо понять, прежде чем вы закончите. Этот элемент называется Нормаль поверхности, или Нормаль для краткости. Её функция заключается в том, чтобы сообщить Blender (и пользователю) в каком направлении указывает грань, и поможет рассчитать, как свет ведет себя, когда отражается от вашей модели.

Иногда при работе над сложной моделью можно в конечном итоге столкнутся со смежными гранями, нормали которых, указывают в противоположных направлениях. Это может привести к нежелательным результатам, поэтому лучше убедиться, что все они, указывают туда, куда вы хотите.

Рисунок ниже отображает куб по умолчанию с активированым Draw Normals (Отображение Нормалей). Кнопка Draw Normals находится во вкладке Mesh Tools 1 панели Edit buttons . (В конфигурации Blender по умолчанию, эта группа фактически скрыта с правой стороны экрана на большинстве мониторов. Перетащите СКМ мышью влево, области панели Edit buttons с целью отображения этой вкладки.) Вы также можете изменить длину линии, которая указывает направление нормали, изменив значение NSize расположенное чуть выше кнопки Draw Normals .

При активации Draw Normals , отображаются маленькие точки с линиями направленными от каждой грани в вашей модели. Эти линии представляют собой направление Нормали для граней. Нажатие клавиши W и выбор Flip Normals из меню Specials изменяет направления нормалей любых выделенных граней. Если у вас есть модель с "проблемными нормалями", то есть странные черные швы в режиме Solid и рендере, вы можете заставить Blender пересчитать все нормали к внешним граням модели, выбрав все грани в режиме редактирования и нажав Ctrl+N . При нажатии Ctrl+Shift+N все нормали будут установлены в направлении к точке внутри модели.

Примечание: Ctrl+N пересчитывает нормали всей модели.

Теперь вы знаете основы, как Blender обращается с различными задачами, связанные с полигонным моделированием. Позвольте закончить это введение некоторыми советами, которые дадут вам больше возможностей.

Vertex Groups (Группы вершин)

Vertex Groups позволит вам сохранить выделение вершин, для того чтобы впоследствии можно было их легко выделять. Это может оказаться полезным при создании сложных моделей, которые могут нуждаться в последующей корректировке. Например: при работе над лицом, если вы обнаружите, что вы постоянно выделяете одну и ту же группу вершин вокруг носа, имело бы смысл сохранить это выделение для легкого доступа. Важно понять, что выделенные вершины все же не были фактически "помещены" в группу. Группы вершины только содержат списки вершин. Так же, нет никакой причины, чтобы вершина не могла быть перечислена в нескольких различных группах вершины.

Vertex Groups создаются во вкладке Links and Materials на панели Edit buttons , в разделе кнопок Vertex Groups . Выделите необходимые вам вершин, нажмите кнопку New в области Vertex Groups . При этом появятся новые средства управления, в том числе поле наименование и кнопка всплывающего меню для выбора других, уже созданных групп вершин.

По умолчанию имя для первой создаваемой группы вершин, называется просто Group , но его можно заменить, что поможет вам лучше запомнить её назначение. После того как вы ввели имя, нажмите кнопку Assign (Присвоить), чтобы присвоить выделенные вершины в названную группу. Помните, что простое нажатие кнопки New создает только пустую группу вершин - ваше выделение не будет сохраняться до тех пор, пока вы не нажмете кнопку Assign .

Другие органы управления в этой части панели, выполняют следующие действия:

• Delete (Удалить): удаляет названную группу вершин. Заметим, что это не приводит к удалению вершин, он просто удаляет сохраненные отбора.
• Remove (Убрать): убирает выделенные вершины из активной в настоящее время группы вершин.
• Select (Выделение): Исследует названную групп вершин и выделяет её вершины в 3D окне. Это добавляет выделение, поэтому все, что было уже выбрано в 3D окне остается выделенным.
• Desel (Снять выделение): Противоположность Select . С любых вершин, которые выделены в 3D окне, но находятся в названной группе вершин, снимается выделение.

Отражение

Еще одной возможностью Blender экономящей время, является модификатора Mirror . Она позволяет моделировать только половину модели и видеть, что она дублируется в зеркальной форме, создавая другую половину. Она полезна для моделирования симметричных вещей, подобно этой голове, показанной на рисунке ниже.

Добавление модификатора Mirror в Blender , подобно добавлению модификатора Subsurf : нажмите кнопку Add Modifier на вкладке Modifiers панели Edit buttons и выберите Mirror . Отраженная половина будет отображаться как призрачные линии в режиме Wireframe , однако, будет полностью твердотельной в режиме Solid .

Активация кнопки Do Clipping на вкладке Modifiers позволит предотвратить пересечение центральной линии зеркального эффекта любой из вершин, которые вы перемещаете.

Когда вы закончите симметричное моделирование, нажатие кнопки Apply (Применить) на вкладке Modifiers превратит зеркальную половину модели в реальную геометрию, которая может быть выделена и изменена независимо от другой.

Loop Cut (Кольцевой разрез)

В дополнение к другим средствам управления подразделением, которые вы узнали, инструмент подразделения петлей позволяет быстро и равномерно подразделить все ребра, которые находятся в пределах той же самой "петли". На рисунке ниже вы можете увидеть линию петли разрезания вокруг глаз, которая позволит моделеру добавить линии складки. Чтобы начать разрезание петлей, нажмите Ctrl+R и переместите курсор на модель. Перемещая курсор, вы заметите, что когда Blender обнаруживает группы ребер, которые он может разрезать, появится пурпурная линия указывающая местоположение возможного разрезания петлей. Когда пурпурная линия обозначает петлю, который вы хотите разрезать, нажмите ЛКМ один раз, чтобы начать разрезание. Затем, Blender позволит вам двигать разрезание вперед и назад между внешними ребрами, перемещая мышь. Вы даже можете увеличить или уменьшить число разрезаний, сделанных по петле с помощью колеса прокрутки. Когда вы разместите разрезающую линию, в необходимое вам место, нажатие ЛКМ , заставит Blender сделать разрезание. Нажатие ПКМ на любом этапе процедуры отменяет разрезание.

Edge Slide (Скольжение по ребру)

После того как вы начнете использовать инструмент Loop Cut , для добавления деталей к вашей модели, вы можете обнаружить, что ребра петли становится еще более полезными. Например: что делать, если разрезание, которое было сделано вокруг глаз на предыдущем рисунке, установлено вдоль центров ребер, а вы в действительности хотели расположить их ближе к внешней петле? Вместо перемещения каждого ребра в отдельности, вы можете просто с помощью Alt+ПКМ выделить ребра петли, а затем выбрать Edge Slide из меню Specials (Ctrl+E ) в 3D окне. Это позволяет скользить по ребру вперед и назад между двумя ограничивающим петлям. ЛКМ подтверждает скольжение, в то время как ПКМ отменяет. Этот инструмент фактически позволит вам двигать любое выделенное ребро петли, независимо от того, какие инструменты были использованы для его создания.

Edge Loop Delete (Удаление кольца ребер)

Одним из элементов в меню удаление по клавиши X , которое мы еще не упомянули это опция Edge Loop . При выделении ребер петли, используя эту опцию в меню удаления по клавише X , удалит ребра, но присоединит грани с обеих сторон. Получится эффект, как если бы ребра петли никогда не были здесь разрезаны. Это прекрасный инструмент для чистого сокращения количества полигонов вашей сетки, чтобы они выглядели так, как вы хотите.

Заключение

В данном введении, вы уже видели основные инструменты для моделирования полигонов в Blender и узнали немного о том, как вы можете начать работать с ними. Если вы еще не работали с помощью раздела Практика этой главы, то это хороший способ увидеть эту теорию на практике, а также узнать немного больше трюков.

Желаю удачи, Кевин Браун

Урок из серии: «Создание трехмерной графики в программе Blender»

Изменение положения, размера и угла поворота объекта мы рассмотрели на предыдущих уроках. Осуществлялись они с помощью команд модификации Ttanslate (G), Rotate (R), Scale (S).

В этом уроке Вы узнаете, как изменять форму отдельных объектов. Такие изменения возможны лишь в режиме редактирования.

Для перехода в режим редактирования нужно нажать клавишу Tab или выбрать режим Edit Mode в заголовке окна 3D-вида.

В режиме редактирования вы можете работать с отдельными вершинами. Определить, находитесь ли вы в режиме редактирования, можно по желтым или черным точкам и линиям на поверхности выбранного объекта.

Черным обозначаются невыделенные вершины и ребра, желтым — выделенные.

После создания объекта и перехода в режим редактирования, у него выделены все части (в таком состоянии они подсвечены жёлтым цветом).

Если снять выделение, составные части объекта обозначаются черным цветом.

Опции Выделения в режиме редактирования

В режиме редактирования вы сможете выделять либо только вершины, либо рёбра, либо грани, в зависимости от того, какой режим включён в данным момент. Кнопки переключения данных режимов находятся в заголовке 3D-окна.

После выделения требуемого элемента, его можно передвигать, а в случае рёбер и граней ещё и изменять размер и поворачивать.

Для этого используются те же основные команды модификации, о которых мы говорили ранее (» G «- перемещение, » S «- масштабирование, » R «- вращение).

Способы выделение элементов

Осталось научиться выделять элементы для редактирования. Наиболее распространенные случаи при выделении вершин описаны в таблице ниже.

При выделении ребер и граней поступаем аналогично.

Что сделать	Как сделать
Выбрать отдельную вершину	Щелкнуть по ней Правой Кнопкой Мышки (ПКМ).
Выбрать несколько вершин	Удерживая клавишу Shift, щелкать по ним ПКМ
Выделить группу вершин прямоугольником	Нажать клавишу «B», включится инструмент выбора прямоугольником.Выделить прямоугольную область методом протягивания при нажатой ЛКМ.Будут выделены все вершины, попавшие под прямоугольник.
Выделить группу вершин окружностью.	Нажать клавишу «C», включится инструмент выбора окружностью;Установить нужный размер окружности клавишами «+» и «-» на цифровой клавиатуре (прокрутка колеса мыши работает аналогично » +» и «-«);Выполнить щелчок ЛКМ. Будут выделены все вершины, попавшие в окружность.
Выбрать все вершины.	Нажать клавишу «A» один раз
Снять выделение со всех вершин	Нажать повторно клавишу «A» один раз

Режим Пропорционального Редактирования

Режим пропорционального редактирования используется для создания плавных форм объекта при редактировании вершин.

Для включения режима Пропорционального Редактирования используется клавиша «O», или небольшую кнопку с кругом в заголовке 3D-вида. После ее нажатия, справа от нее, появиться дополнительная кнопка , которая позволяет выбрать опции пропорционального редактирования.

Мы в основном будем использовать опции » Sharp » или » Smooth «, но вы можете поэкспериментировать с любой из них.

Контролировать количество вершин, на которые влияет пропорциональное редактирование можно клавишами «+» и «-» на цифровой клавиатуре или с помощью прокрутки колеса мыши. На экране будет видна окружность, изменяющая свой размер.

Изменениям будут подвергаться те вершины, которые ограничены этой окружностью.

Практическая работа

Задание. Использую в качестве Mesh-объекта сферу, создайте 3D-макет капли воды. Для изменения формы использовать режим пропорционального редактирования.

Ход выполнения работы

1. Запустить Blender. Создать новую сцену и сохраните ее в файл с названием «Капля» в своей личной папке.

2. Удалить куб. Нажмите клавишу X, затем Enter или Delete, затем Enter.

3. Добавить на сцену сферу (рис. 3-1, а) (Add -> Mesh -> UVSphere).

4. Переключиться на вид спереди (Num 1).

5. Приблизить сферу, наведя мышь на сферу и покрутить колесо мыши.

6. Переключиться в режим редактирования. Нажать клавишу TAb на клавиатуре или выбрать режим Edit Mode в заголовке 3D-вида (рис. 3-1, б).

7. Сбросить выделение, нажав клавишу A (рис 3-1, в).

8. Выделить самую верхнюю вершину сферы, выполнив щелчок ПКМ по самой верхней точке сферы (рис. 3-1, г).

9. Включить Пропорциональное Редактирование Переходов, нажав клавишу «O» на клавиатуре или кнопку в заголовке 3D-вида.

10. Переместить вершину вверх и немного в сторону, предварительно отрегулировав количество передвигаемых вершин (рис.3-2, а).

Для этого:

• Нажать клавишу G (включить режим перемещения).
• Вращая колесо мыши, определить количество передвигаемых вершин (изменяется размер ограничивающей их окружности).
• Перемещая мышь (не нажимая ЛКМ), добиться нужной формы объекта.

11. Переключиться в Объектный Режим нажав клавишу Tab. (рис. 3-2, б).

12. Придать получившемуся объекту сглаженность, нажав кнопку «Smooth» (Левая панель инструментов, вкладка Tools, группа Edit). (Рис 3-2, с).

13. Переключиться на вид из камеры (Num 0).

Как уже говорилось, моделирование начинается с создания объектов. В этом разделе будут рассмотрены основные техники, которые позволяют создавать объекты и инструменты, которые для этого предназначены. Но сначала есть смысл немного освоиться с Blender.

При запуске программы поверх основного окна появляется окно приветствия. Оно исчезнет, если сделать на нем щелчок левой кнопкой мыши.

Только что установленный Blender имеет англоязычный интерфейс. Для того, чтобы изменить язык, нужно выбрать в главном меню пункт File -> User Preferences . Появится окно настроек программы. На вкладке System нужно отметить чекбокс International Fonts , выбрать нужный язык и отметить все три пункта ниже - Интерфейс, Подсказки, Новые данные . Русский язык поддерживается в программе почти везде. В этом же окне есть и другие вкладки. Настроить можно практически все, что относится к внешнему виду - начертание и размер шрифта, цвет шрифта, окон, меню, справки. И так далее.

После закрытия окна сделанные настройки надо сохранить, в противном случае при следующем запуске их придется делать снова. Для сохранения нужно выбрать в главном меню пункт Файл -> Сохранить файл запуска . В файле запуска сохраняются не только декоративные настройки интерфейса, но и расположение окон, их назначение и многое другое. Теперь при каждом запуске окно будет выглядеть таким, каким оно было сохранено.

Прежде чем обсуждать окно Blender, важно понять принцип ориентации в пространстве сцены. Это очень важно. Например, сила гравитации направлена по оси Z вниз. Поэтому, если перепутать оси, то элементы сцены (предметы, вода, снег и другие) получат тенденцию к движению не вниз, а вверх или вбок. Для статических сцен это неважно, но лучше все-таки привыкнуть к правильной ориентации.

Прежде всего надо сказать, что в Blender, как и в большинстве программ компьютерного моделирования, используется правосторонняя Декартова система координат. Она хорошо знакома всем из школьного курса математики. Три ее оси обозначаются как X (ширина), Y (глубина) и Z (высота). Если положить на стол лист бумаги и нарисовать на нем оси X и Y, то ось Z будет направлена вверх.

Координатная сетка, которая видна на рабочем поле, расположена горизонтально, другими словами - в плоскости этого воображаемого листа бумаги. Видимая на сетке красная линия направлена по оси X , а зеленая - по оси Y . Ось Z имеет синий цвет (не показана). Эти координаты называются глобальными.

Каждый объект имеет свою локальную систему координат. Она выглядит на экране как три разноцветные стрелки, выходящие из его центра, и построена точно так же, как и глобальная. При создании объекта направления осей локальной и глобальной систем координат совпадают. Но если объект повернуть, то оси локальной системы координат тоже повернутся и их направление будет не таким, как у осей глобальной системы координат.

Теперь становятся понятны принятые в Blender названия видов:

• вид сверху - направление взгляда навстречу стрелке оси Z ;
• вид спереди - направление взгляда по стрелке оси Y ;
• вид справа - направление взгляда навстречу стрелке оси X ;

Итак, окно Blender. На самом деле оно состоит из нескольких разных окон. Каждое окно имеет свою панель инструментов. Ее возможности зависят от типа окна. Тип окна устанавливается с помощью самой правой кнопки его панели (на иллюстрации обведена красным кружком) выбором из нескольких возможностей. Значок на кнопке соответствует выбранному типу окна. На иллюстрации окно с кубом имеет тип 3D-вид .

Справа в окне Blender сосредоточены основные инструменты управления проектом. Хотя вся эта область выглядит как единое целое, на самом деле это два различных окна. В верхней части располагается окно, которое имеет тип Структура проекта , а в нижней - Свойства . Первое окно наглядно показывает все элементы проекта, позволяет отключать их, копировать, удалять. Во втором окне сосредоточены настройки материалов, сцены, мира, рендера, управление сложными эффектами и фильтрами.

Вернемся к окну 3D-вида . На рабочем поле виден объект. В данном случае это куб. Он появляется каждый раз при запуске программы, если файл запуска не был изменен. Кроме куба видны камера и лампа. Фактически это заготовка сцены. Если нажать клавишу F12 , то будет запущен процесс визуализации сцены - камера сделает снимок, который покажет в окне рендера вместо рабочего поля. Вот собственно и все. Именно так создаются 3D модели. Только куб нужно заменить на другие объекты, настроить освещение и материалы для конкретной сцены, правильно расположить камеру, не забыв указать для нее нужные характеристики. После этого можно делать "фотографию".

Вернуться в предыдущее окно 3D-вида можно с помощью клавиши Esc , курсор при этом должен располагаться в окне рендера. Это правило надо сразу запомнить, потому что в Blender почти для всего используются горячие клавиши. Если набрать нужное сочетание, то оно подействует на то рабочее поле, где в данный момент находится курсор.

Сейчас в окне Blender только одно рабочее поле. Оно является частью окна 3D-вида и показывает сцену. Но их может быть столько, сколько требуется. Например, четыре - вид прямо, сбоку, сверху и изометрия. Дополнительные окна выдвигаются и убираются мышкой с помощью маленького заштрихованного треугольника в правой верхней части каждого окна (на иллюстрации отмечен красным треугольником). При наведении на него курсор изменяет свой вид на крестик. В каждом окне можно настроить свой вид одной и той же сцены.

Вид рабочего поля в окне 3D-вида управляется клавишами на дополнительной цифровой клавиатуре таким образом:

• вид сверху - 7 , вид снизу - Ctrl+7 ;
• вид спереди - 1 , вид сзади - Ctrl+1 ;
• вид справа - 3 , вид слева - Ctrl+3 ;
• вид из камеры - 0 ;
• переключение между ортогональным видом и перспективой - 5 ;
• вращение вокруг горизонтали в одну и другую сторону (многократное нажатие) - 2 и 8 ;
• вращение вокруг вертикали в одну и другую сторону (многократное нажатие) - 4 и 6 ;

Справа и слева часть рабочего поля занимают Панель Инструментов (Object Tools) и Панель Трансформаций (Transform). Названия достаточно условные, но в целом отражают смысл. Вид Панели Инструментов меняется в зависимости от того, какой тип объектов активен. Панель Трансформаций на самом деле предназначена скорее для управления расположением и движением объектов. Обе панели нужны не всегда, а места на экране хочется иметь побольше, поэтому их можно быстро включать и выключать клавишами T и N соответственно. В дальнейшем будем называть эти панели T и N для краткости.

В нижней части панели N есть возможность указать фоновое изображение и точно установить его размер, положение и контрастность. Это не тот фон, который будет виден в готовой сцене. Фоновое изображение не учитывается при рендеринге и нужно только для того, чтобы упростить процесс моделирования объектов, особенно сложных. Очень удобная и востребованная функция.

Фоновое изображение видно только на ортогональных видах, это логично.

Теперь можно перейти к навигации в окне 3D-вида . Здесь есть особенности, но все очень логично и легко запоминается.

В Blender объекты выделяются правой кнопкой мыши. Для выделения нескольких объектов надо дополнительно нажать и удерживать клавишу Shift . Это отличается от того, к чему мы привыкли в других программах.

Можно выделять прямоугольные области - клавиша B или круговые области - клавиша C , отмена - Esc . Нажатие клавиши A снимает выделение или выделяет все.

А вот левая кнопка мыши позволяет перемещать 3D-курсор. Это точка в перекрестье, окруженная красно-белым пунктирным кружком. В месте расположения 3D-курсора появляются вновь создаваемые объекты. Для точной установки 3D-курсора нужно нажать Shift+S и выбрать подходящий пункт из появившегося меню.

Обычно центр объекта совмещен с его центром масс. Центр выделенного объекта отмечен точкой, из которой выходят три цветные стрелки его локальной системы координат. Объект можно перемещать точно по нужной оси просто потянув мышкой соответствующую стрелку. Если нажать и удерживать на объекте правую кнопку мыши, то объект можно будет перемещать произвольно, в любое место сцены. Зафиксировать объект в нужном месте после перемещения можно нажав левую кнопку мыши.

Для перемещения всей сцены целиком нужно нажать и удерживать комбинацию Shift+средняя кнопка мыши. Без Shift вместо перемещения будет произвольное вращение сцены.

Прокрутка колеса мыши приближает и удаляет сцену. Тоже самое можно сделать нажатием клавиш + и - на дополнительной цифровой клавиатуре.

Интерфейс Blender настолько хорошо продуман, что главное меню стало совсем небольшим и используется в основном для того, чтобы открыть или сохранить файл, выполнить импорт/экспорт и для некоторых других действий.

Создание и трансформация объекта

Перед тем, как начать создавать объекты, необходимо определиться с масштабом и единицами измерения. Рекомендуется создавать сцену и объекты на ней в наиболее полном соответствии с их реальными размерами. Если моделируется ландшафт, то это скорее всего будут километры. Если речь идет о натюрморте, то - сантиметры. Идея понятна. При несоблюдении этого правила динамические эффекты на модели, если они присутствуют в сцене, могут выглядеть неестественно.

Требования к точности соблюдения абсолютных размеров, если речь идет о реально существующих объектах, не очень высоки. Ошибка даже в два раза не приведет к катастрофе. Хотя, конечно, есть области, где точность важна, например, архитектура. Вообще, Blender не очень хорошо приспособлен для точной установки абсолютных размеров объектов, хотя он и позволяет это делать. Все-таки это не конструкторский инструмент, а скорее художественный. Повторим, речь идет об абсолютных размерах. Относительные надо выдерживать как можно точнее.

Масштаб и единицы измерения устанавливаются в правом окне Свойства при нажатой кнопке Сцена . Видно, что в данном случае выбрана метрическая система мер (метры, килограммы и т.д.) и указание величин углов в градусах. Масштаб равен 0,1. Это значит, что одно деление сетки в центре экрана равно 0,1 метра. Имперская система - это футы, фунты и т.д. Возможно, что кто-то предпочитает их.

Не стоит удивляться, что программе требуются некоторые данные, связанные с массой, скоростью или временем. Расчеты динамических эффектов производятся на основании объективных физических законов, поэтому такие вещи учитываются.

Любой объект можно построить разными способами. Правильный алгоритм подскажут практика и эксперименты. Часто объекты создаются путем преобразования имеющихся в программе заготовок-примитивов. Другой способ - импортировать ранее созданный подходящий объект из файла. Но сначала надо удалить из сцены ненужный сейчас куб. Для того, чтобы удалить объект, его нужно выделить, нажать клавишу Del и подтвердить действие.

Вставка примитива производится с помощью сочетания клавиш Shift+A или, что то же самое, с помощью пункта частного меню 3D-вида Добавить . Здесь имеется большой выбор примитивов. "Настоящими" объектами, такими, которые можно подвергать разного рода трансформациям формы, являются объекты из раздела Полисетка . Остальные при необходимости могут быть преобразованы в полисетку, но изначально ею не являются. Они используются реже и, во всяком случае иногда, для других целей.

Теперь, когда рабочее поле очищено, самое время добавить объект - Shift+A -> Полисетка -> Куб . Будем делать шахматную доску, и куб для этого подходит как нельзя лучше.

Добавлять объекты надо, как правило, в Режиме объекта , как это видно на иллюстрации. Все новые объекты, как уже говорилось выше, появляются в той точке, где находится 3D-курсор. Они имеют первоначальный размер, в данном случае это куб размером 2х2х2 метра. В момент появления нового объекта в нижней части панели T перечислены его характеристики и здесь их можно изменить. После первой же трансформации объекта эта возможность становится недоступна. В данном случае это не критично, но для некоторых других объектов, например, для тора, нужные характеристики можно задать только в это момент.

В панели N отображаются данные о размерах и положении объекта. Их можно точно скорректировать прямым вводом чисел.

Существуют три базовые трансформации объекта - перемещение, масштабирование и вращение.

Перемещение мышью уже рассматривалось выше. Еще один вариант этой трансформации состоит в использовании клавиши G (grab) , что практически то же самое. Можно перемещать объект строго по одной из осей. Если последовательно нажать G и X , перемещение будет происходить только по оси X.

Масштабирование (изменение размера объекта) производится с использованием клавиши S (scale). Для вращения объекта используется клавиша R (rotate), Прибавление буквы, которая обозначает одну из осей координат, здесь также работает.

Сейчас самое время изменить размер куба до нужного. Уменьшим его (S) и превратим в плиту изменением размера по вертикали (S , затем Z).

В случае необходимости можно отменить любое действие нажатием комбинации клавиш Ctrl+Z . Вернуться к отмененному ранее изменению - Shift+Ctrl+Z .

Как уже говорилось, меш-объекты состоят из вершин, ребер и граней. Эти элементы можно видеть и с ними можно производить действия. Для этого нужно переключиться из Режима объекта , в котором находится программа сейчас, в Режим правки . Переключение производится выбором нужного режима на нижней панели инструментов окна 3D-вида или нажатием клавиши Tab , которая является переключателем между двумя последними режимами.

Кстати, клавиша Z переключает режим отображения между вариантами Сплошной и Каркас . Это работает и в Режиме объекта , и в Режиме правки .

В Режиме правки по отношению к вершинам, ребрам и граням действуют те же правила, которые были верны в отношении объектов в Режиме объекта . Их можно перемещать, вращать и масштабировать точно так, как это было описано выше. Можно выбирать группы элементов, удерживая клавишу Shift . Клавиши выделения B , C и A также работают.

Надо понимать, что в Режиме правки одновременно можно работать только с одним видом элементов - вершинами, ребрами или гранями. Нужный тип элементов выбирается нажатием на соответствующую кнопку на панели 3D-вида.

Поскольку объект был выделен, то сейчас в Режиме правки выделены все его элементы. Поэтому надо снять все выделения (A), установить тип элементов Выделение вершин (на иллюстрации обведено кружком красного цвета) и выделить четыре верхние вершины (удерживая Shift). При этом выделятся соответствующие ребра и верхняя грань, что логично.

Теперь надо вписать в верхнюю грань поле меньшей площади, которое позже будет разбито на 64 клетки.

Для выполнения первой задачи надо получить четыре новые вершины из выделенных и сблизить их в плоскости верхней грани. Это делается последовательным применением команд экструзии и масштабирования (E , затем S , затем движение мышью). Экструзия, выдавливание - это мощная и часто используемая технология 3D моделирования. Чуть ниже рассмотрим ее подробнее.

Будущее шахматное поле остается выделенным после предыдущей операции. Теперь его можно разбить на 64 клетки. Для этого нужно три раза нажать кнопку в панели T . При этом каждое нажатие будет увеличивать количество клеток в четыре раза. На самом деле эти клетки являются самостоятельными гранями, что позволяет работать с каждой из них отдельно, например окрасить в нужный цвет.

Осталось придать шахматной доске более реалистичный вид. Сейчас она образована идеальными плоскостями и углами. В реальности все предметы имеют некоторые отклонения от такой формы. Одним из таких "дефектов" являются фаски, которые всегда остаются на углах. Для создания фаски имеется модификатор Скос . Вообще, модификаторов в Blender довольно много. Они находятся на Панели свойств и к ним приходится обращаться довольно часто.

Экструзия

Внешне это действительно очень похоже на технологию выдавливания, которая широко применяется в промышленности. Идея этого метода состоит в создании и перемещении нового элемента, который остается связан с предыдущим. Перемещение можно совмещать с любой их трех базовых трансформаций - перемещением, масштабированием и вращением. Довольно наглядно процесс выглядит на тестовом кубе, поэтому есть смысл самостоятельно потратить две минуты на его исследование.

Экструзия работает в Режиме правки . Горячая клавиша - E . Экструдировать можно любой из трех первичных элементов - вершины, ребра и грани.

Сейчас смоделируем шахматную ладью методом экструзии. В фоне нужно иметь силуэт этой фигуры. Для удобной работы потребуется увеличить (приблизить) изображение.

Основание ладьи имеет форму окружности, поэтому Shift+A -> Полисетка -> Окружность . Она появляется в плоскости XY, что и требуется. Теперь надо перейти в Режиме правки , тип выделяемых элементов - вершины. Далее последовательность проста:

• Нажатие клавиши E , затем клавиши Z , затем движением мыши слегка поднимаем вершины.
• Нажатие клавиши S , затем движением мыши слегка изменяем сечение будущей модели.

Готовая форма имеет угловатые переходы. Для их устранения нужно нажать кнопку на панели T .

У этой модели пока нет донышка, это видно, если посмотреть на нее снизу. Иногда подобные недочеты допустимы. Но если все-таки требуется исправить, то надо добавить еще одну окружность (Shift+A -> Полисетка -> Окружность ) и прикрепить ее к модели снизу. В момент появления окружности нужно в панели T , в ее свойствах указать Тип заполнения -> Веер треугольников . Конечно, это можно было сделать и с той окружностью, которая была использована для экструдирования. Тогда донышко появилось бы изначально.

После подгонки размера донышко нужно точно установить на свое место и объединить с ладьей. Для этого в Режиме объекта надо выделить обе полисетки (с помощью клавиши Shift) и затем произвести объединение - CTRL+J . Теперь это один объект, в чем можно убедиться его перемещением.

Метод экструзии отлично подходит для моделирования тел, которые не содержат сложных формообразующих кривых, хотя позволяет делать и это. Но существуют и другие методы.

Создание фигуры вращения с помощью кривой Безье

Кривые Безье уже рассматривались в разделе Векторная графика в Inkscape . Они хорошо подходят для построения сложных линий. Такая линия может послужить основой для построения тел вращения.

В Blender тоже есть возможность строить кривые Безье. И точно так же они управляются двумя рычагами в каждой контрольной точке.

Добавим такую кривую: Shift+A -> Кривая -> Безье . Кривая появляется в плоскости XY. В нашем случае она должна располагаться в плоскости YZ, если моделирование будет производится на виде спереди. Для этого в панели N надо указать для кривой Вращение по оси X 90 градусов, а по осям Y и Z 0 градусов. Для получения гарантированно плоской кривой на Панели свойств в разделе Данные объекта есть кнопка 2D .

Кривую Безье редактируют в Режиме правки . Для перемещения выделенной контрольной точки надо нажать клавишу G . Для ее вращения - клавишу R .

В Blender контрольные точки кривой Безье бывают четырех типов:

• Автоматический (желтого цвета) - рычаги имеют автоматическую длину и направление, задаваемую кривой. Обеспечивает создание наиболее плавного сегмента кривой.
• Вектор - оба рычага всегда указывают на свой соседний рычаг. При попытке сдвинуть векторный рычаг он переключается в свободный.
• С выравниванием - рычаги всегда лежат на прямой линии.
• Свободный - рычагам можно придавать произвольное положение, используются для моделирования острых углов.

Для изменения типа управляющей точки ее надо выделить, нажать клавишу V и выбрать из появившегося меню нужный пункт.

Совет: При обведении сложного контура кривой Безье удобно использовать контрольные точи автоматического типа. При этом потребуется просто добавлять новые точки в нужных местах. Большинство рычагов автоматически примут оптимальное положение и правок будет немного.

Для добавления точки вне кривой Безье нужно выбрать нужную крайнюю точку, нажать и удерживать клавишу E или клавишу Ctrl и нажать левую кнопку мыши в нужном месте. Если нужно добавить точку внутри кривой, надо выбрать две соседние точки (удерживая Shift) и нажать клавишу W , затем в появившемся меню выбрать .

Удалить точку можно выбрав ее и нажав X . То же самое, но при двух выбранных точках удалит сегмент кривой, то есть разделит ее на две.

Таким образом можно получить нужный контур для создания тела вращения.

Чтобы превратить кривую в тело вращения, надо переключиться в Режим объекта , и затем с помощью частного меню 3D вида выполнить Объект -> Преобразовать в -> Полисетка из кривой . Несмотря на то, что видимых изменений не произошло, с этого момента кривая становится частью поверхности.

Теперь ее можно обернуть вокруг оси вращения. Для этого используется модификатор Винт из раздела Модификаторы Панели свойств . Вращение происходит вокруг оси Y, не спрашивайте почему. Можно попробовать указать любую из трех осей и сразу видеть результат.

Здесь есть хитрость, которая заключается в том, что центр вращения располагается в центре исходной фигуры. Поскольку первоначальная поверхность являлась кривой, то ее центр располагается совершенно не там, где должен быть центр вращения. Для указания нового центра нужно воспользоваться меню, которое открывается при нажатии на кнопку Задать опорную точку на панели Т в Режиме объекта . Можно попробовать разные варианты и посмотреть, что получится.

Угол должен быть равен 360 градусов для совершения полного оборота. Шаги показывают, сколько сегментов будет содержать будущая фигура.

После применения модификатора остается нажать Применить , если результат устраивает.

После добавления сферы (ее придется уменьшить) получается шахматная пешка.

Создание плоских фигур с помощью кривой Безье

Довольно сложной фигурой является шахматный конь. Его основание моделируется как и в предыдущем разделе, это фигура вращения. А вот верхнюю часть изготовить гораздо сложнее. Примерно с такими же проблемами приходится сталкиваться при создании различного вида логотипов и барельефов. Они представляют собой объемные фигуры, но их элементы расположены преимущественно в одной плоскости.

Сначала нужно создать контур будущей фигуры с помощью кривой Безье. Здесь снова может выручить фоновое изображение. Контур должен быть замкнутый. Для объединения первой и последней точек кривой требуется выделить их (удерживая Shift), затем нажать C .

Пока контур все еще является кривой Безье. Для дальнейших манипуляций требуется полноценный объект, поэтому кривую нужно преобразовать в полисетку. Делается это в Режиме объекта с помощью частного меню 3D-вида - Объект -> Преобразовать в -> Полисетка из кривой , или с помощью сочетания клавиш Alt+C .

Никаких видимых изменений с объектом при этом не происходит, но теперь он имеет вершины и ребра. Но не содержит ни одной грани. Добавить грань можно в Режиме правки . Для этого надо выделить все вершины (A), затем выбрать пункт меню Полисетка -> Грани -> Создать ребро/грань .

Теперь можно придать фигуре объем, для чего экструдировать ее в направлении оси Y. Для этого не снимая выделения и находясь по-прежнему в Режиме правки надо нажать клавиши E и Y , затем сделать движение мышью.

В данном конкретном случае фигура намеренно сделана очень толстой. Это потребуется для дальнейшей работы над ней.

Булевы операции

Следующий несложный прием позволяет получить почти готовую фигуру шахматного коня как пересечение двух объектов - уже имеющегося и одной дополнительной сферы.

Джордж Буль (1815-1864) - английский математик, автор трудов в области математической логики. Не путать с Джоном Булем, который, хотя и известен гораздо шире, но ничего такого (да и другого тоже) не изобретал.

Основанная на этом математическом аппарате логика высказываний служит математическим фундаментом принципов работы современных компьютеров.

Нужно вернуться в Режим объекта и добавить cферу - Добавить -> Полисетка -> UV-сфера . Сферу сразу нужно масштабировать (S), немного сжать по оси Y (S+Y) и расположить как показано на иллюстрации ниже. Можно увеличить количество граней, что позволит в дальнейшем точнее моделировать фигуру шахматного коня, если возникнет такое желание. Для увеличения количества граней надо перейти в Режим правки и на панели Т нажать кнопку Подразделить. Двух подразделений скорее всего будет достаточно.

Теперь к двум имеющимся объектам можно применить Булевы операции. Это делается в Режиме объекта . Нужно выделить сферу, затем на Панели свойств выбрать инструмент Модификаторы , далее выбрать модификатор Логический . В настройках модификатора надо указать вторую фигуру (она по-прежнему называется Кривая Безье ) и тип логической операции Разница . Для того, чтобы понять как это работает, есть смысл попробовать и другие логические операции. А для того, чтобы увидеть результат, фигуру надо сдвинуть. Если результат удовлетворяет, то надо нажать кнопку модификатора Применить .

Для более правдоподобного изображения шахматного коня и для закрепления навыков использования булевого модификатора можно добавить фигуре глаза (слегка растянутая сфера) и уши (косо сеченый конус). В обоих случаях применено действие Объединение .

Скульптинг

Blender имеет в своем арсенале очень мощный и в то же время тонкий инструмент формообразования - скульптинг. Пользоваться им не сложнее, чем теми инструментами, которыми пользуются настоящие скульпторы. Правда, все равно получается это далеко не у всех...

Если кисть не оказывает никакого воздействия на объект, то первым делом надо проверить, выделен ли он.

Тем не менее, небольшой обзор скульптинга в Blender здесь совершенно необходим. Хотя бы для того, чтобы добавить шахматному коню ноздри, без чего он выглядит по меньшей мере странно.

Выбирается в нижней панели 3D-вида. При этом инструменты будут воздействовать только на тот объект, который был выделен. Панель управления скульптингом расположена слева. Инструменты скульптинга называются кистями. На самом деле по своему действию они скорее похожи на штамп. Но название "кисть" давно закрепилось, поэтому будет использоваться оно.

Набор кистей в Blender постоянно совершенствуется, поэтому в разных версиях он может быть разным. Нужная кисть выбирается левой кнопкой мыши. Все кисти можно условно разделить на формообразующие и отделочные.

К первым относятся:

• Blob (Капля) - создает сферическую выпуклость;
• Brush (Щетка) - создает выпуклость с более плоской вершиной по сравнению с Blob;
• Clay (Глина) - создает гладкий гребень;
• ClayStrips (Глина Полосы) - создает гребень с отвесным краем;
• Crease (Складка) - создает гребень с "хвостиком" в начале;
• Grab (Захват) - перетаскивает группу точек, тянет их все вместе (но не относительно друг друга) за курсором;
• Inflate/Deflate (Вспучивание) - растягивает меш в направлении его собственной нормали (Inflate - выпуклость образуется за счет канавки вокруг нее, Deflate - просто выпуклость);
• Pinch/Magnify (Заострение) - тянет вершины к центру кисти (режим Pinch) или от него (режим Magnify);
• SculptDraw (Рисование) - растягивает меш в направлении средней величины нормалей всех участвующих граней;
• SnakeHook (Бросок змеи) - создает структуру, подобную той, которая получится, если защипнуть и потянуть вверх тесто;

Вторые позволяют сгладить дефекты или придать поверхности более упорядоченный вид:

• FillDeepen (Заполнение) - подобна кисти Flatten/Contrast, но воздействует только на вершины ниже или выше плоскости кисти;
• Flatten/Contrast(Выравнивание/Контраст) - усредняет (режим Выравнивание) или увеличивает разброс вершин (режим Контраст), смещает вершины вверх или вниз в области действия кисти;
• Layer (Слой) - поднимает вершины, но только до определенной высоты, создает не округлую выпуклость, а остроконечную поверхность;
• Mask (Маска) - закрашивает поверхность объекта, создает маску. Участки, которые закрашены, будут подвержены действию других кистей обратно пропорционально плотности тона - чем темнее тон, тем меньше этот участок будет реагировать на действие кисти. Для работы с этой кистью нужен уже подразделенный объект - или заранее, или подвергнутый действию какой-либо другой кисти в режиме динамической топологии;
• Nudge - перемещает вершины в направлении движения курсора, ее действие подобно раскатыванию теста или размятию пластилина на ровной поверхности;
• Polish (Полировка) - заполировывает поверхность подобно наждачной бумаге;
• Scrapa/Peaks (Царапать/Поднимать) - работает как Flatten/Contrast, но перемещает только вершины выше плоскости кисти. Вниз (режим Царапина) или вверх (режим Поднимать);
• Smooth (Сглаживание) - усредняет грани меша - уменьшает выпуклости, складки, и вообще любые другие детали, с которыми она сталкивается;
• Thumb - похожа на Nudge - как будто поверхность разглаживают пальцами. Создает структуру, похожую на след на шпаклевке или очень густой краске за кистью или шпателем;

Чтобы понять, какими свойствами обладает та или иная кисть, лучше всего попробовать ее в деле. В Интернете можно найти некоторые сведения, но их довольно мало.

Каждая кисть имеет свой отдельный набор настроек, этот набор автоматически сохраняется в файле проекта. Другими словами, при повторном использовании кисти ее не надо настраивать заново.

Действие кистей сводится к перемещению вершин меша наружу (режим Добавить ) или внутрь (режим Вычесть ). Зрительно это соответствует добавлению или снятию материала с объекта. По умолчанию используется режим Добавить .

Чем выше детализация объекта, тем точнее скульптинг. Многие кисти могут использоваться для динамического скульптинга. В этом случае при воздействии кисти происходит автоматическое локальное подразделение меша на нужное количество граней. Это позволяет не увеличивать детализацию объекта в целом, а ограничиться небольшой его частью, что экономит вычислительные ресурсы компьютера. Динамический скульптинг включается кнопкой Включить динамическую топологию .

Для того, чтобы кисть оказывала воздействие на объект, ее размер должен быть больше размера граней объекта. Или должен быть включен динамический скульптинг.

Кисть может оказывать воздействие на объект как при однократном или периодическом нажатии левой кнопки мыши, так и при непрерывном движении курсора при постоянно нажатой левой кнопке мыши.

Регулировка Радиуса и Силы задается с помощью соответствующих ползунков или с помощью горячих клавиш (F и Shift-F соответственно, нажатие левой кнопки мыши подтверждает изменение).

К другим настройкам кистей относятся Штрих (тип воздействия кисти), Кривая (профиль воздействия кисти в ее плоскости) и некоторые другие.

При работе в режиме скульптинга лучше не торопиться и почаще сверяться с реальным изображением. Несмотря на возможность возврата к предыдущему состоянию объекта (Ctrl+Z) имеет смысл сохранять в разных файлах промежуточные значения модели, если результат устраивает в какой-то момент.

Иногда полезно воспользоваться клавишей Z , которая переключает режим отображения между вариантами Сплошной и Каркас . Часто форма становится видна лучше, если при динамическом скульптинге включить чекбокс Гладкое затенение .

В основном фигура шахматного коня получена комбинированием простых геометрических форм. Часто такой метод бывает оправданным - он позволяет получить быстрый результат. Но, конечно это отражается на качестве моделирования. Скульптинг же позволяет добиваться потрясающих результатов. Но, увы, не всем...

Создание объектов редактированием вершин

Иногда самый простой путь для получения нужной формы объекта - это прямое редактирования его вершин, ребер и граней. Вот простейший пример. Допустим, что требуется получить прямоугольник с закругленными углами. Таких предметов в реальности множество, начиная от карманных календариков и заканчивая всякого рода электронными картами.

Интересно, что размер и форма электронной банковской карты (и не только) почти точно соответствуют размеру и форме игральных карт bridge size. Этот стандарт появился еще в XIX веке.

Пусть это будет игральная карта. Заготовкой для нее будет служить плоскость размером 54х86 мм. В Режиме правки ее надо подразделить 4 раза. Дополнительно надо добавить второй объект - окружность с заполнением Веером треугольников (настраивается в панели Т в момент появления нового объекта) и уменьшить ее до размера, который соответствует радиусу закругления углов.

Идея заключается в том, чтобы разделить окружность на четыре сектора по 90 градусов и заменить этими секторами острые углы плоскости.

Для отделения от окружности одного сектора нужно сделать следующее:

• В Режиме правки выделить вершины, соответствующие сектору с углом 90 градусов.
• Выбрать пункт меню Полисетка -> Вершины -> Разделить или нажать клавишу Y . После этого сектор можно сдвинуть.
• Выбрать пункт меню Полисетка -> Вершины -> Разделить или нажать клавишу P (да, это другой пункт меню, хотя он называется так же, как предыдущий) и выбрать в появившемся меню По несвязанным частям . Теперь это отдельные объекты, в чем можно убедиться перейдя в Режим объекта и подвигав их.

Требуется проделать то же самое и с остальными секторами.

Сектора готовы. Теперь требуется удалить вершины углов плоскости. Для этого в Режиме правки надо выделить угловую вершину и выбрать пункт меню Полисетка -> Удалить -> Вершины или нажать клавишу X и выбрать в появившемся меню Вершины . Вместе с вершиной исчезнут и два ребра, так как они не могут существовать, имея каждый только одну оставшуюся вершину. Также исчезнет грань, что вполне естественно. Эту операцию нужно проделать для всех четырех вершин.

После этого можно пристыковать сектор к плоскости (G) и объединить оба объекта. Это делается в Режиме объекта . Для объединения нужно выделить и плоскость, и сектор (при нажатой клавише Shift), затем нажать комбинацию клавиш Ctrl+J .

Осталось замкнуть ребром пустое пространство и создать там грань.

Для первого действия нужно в Режиме правки выделить две крайние вершины и после этого выбрать пункт меню Полисетка -> Ребра -> Создать ребро/грань или нажать клавишу F .

Грань создается точно так же, но предварительно нужно выделить все четыре ее вершины.

В результате будет получена меш-плоскость с закругленными краями.

Конечно, это не единственный способ получить подобный объект, но зато он хорошо иллюстрирует некоторые способы низкоуровневого редактирования меша.

Сохранение результатов работы, экспорт и импорт

Blender имеет собственный формат файла с расширением blend, в который записываются все данные об объектах, сцене, материалах, текстурах, звуках, фоновых изображениях, источниках освещения, камерах, настройках мира, траекториях и времени движения элементов и даже настройках интерфейса программы. Другими словами, при открытии проекта, который был ранее сохранен в файл blend окно и рабочая область Blender становятся такими, какими они были в момент сохранения. Сохранение результатов в файл blend гарантирует отсутствие каких бы то ни было потерь.

Во время работы Blender автоматически и постоянно делает резервные копии проекта во временный каталог. По умолчанию это происходит каждые 2 минуты.

При закрытии окна Blender не предупреждает о том, что проект не сохранен. Поэтому, чтобы не заниматься восстановлением временных файлов, нужно самостоятельно сохранять проект по мере необходимости.

При обычном сохранении файла Blender не сохраняет текстуры и звуки (если они использовались). При переносе blend-файла на другой компьютер их потребуется также перенести.

Для того, чтобы сохранить все, необходимо использовать пункт главного меню Файл -> Внешние данные -> Упаковать все в blend . После этого проект надо сохранить как обычно. Файл станет больше, но теперь он будет содержать все элементы, включая текстуры и звуки.

blend-файл откроется в любой версии Blender, но если он был создан в более новой, то последует предупреждение. Старые версии Blender могли не иметь некоторых функций, которые появились в программе позднее, это надо учитывать.

Blender позволяет экспортировать проект во многие форматы, такие как obj, dxf, stl, 3ds и другие, что бывает востребовано при обмене с другими программами. Имеются и соответствующие возможности импорта файлов в Blender. Эти механизмы постоянно совершенствуются, но надо понимать, что здесь все равно существуют ограничения и в разных ситуациях проект может быть перенесен с некоторыми потерями.

Вопросы ставившие меня в тупик когда я начинал осваивать Blender.

Перенос центра трансформации

Нужно, чтобы дверь поворачивалась вокруг петель, а не вокруг центра двери. Петли условно сейчас находятся на ребре. Переносим 3D курсор точно на центр ребра: Shift+S (Snap)> Cursor to Selected . Потом даём команду перенести центр трансформации в 3D курсор.

Не пропорциональные результаты скруглений и модификаторов

Нужно скруглить рёбра крышки стола. В режиме редактирования объекта (кнопка Tab) выбираем сразу все необходимые рёбра и давим Ctrl+B (Bevel) . Проблема - скругление происходит не одинаково на всех гранях:

Так работает скругление потому, что размер объекта в процентах не равен 100%:

Сейчас с точки зрения блендера крышка стола - это растянутый куб, и все деформации рассчитываются тоже растянутыми. В этом есть смысл. Объекты могут менять размеры не пропорционально во время анимации, и все модификаторы должны так же менять размеры. Решение: нужно сказать блендеру, что текущие размеры - это и есть 100%. В обычном режиме давим Ctrl+A (Apply) . Выбираем здесь Scale :

Ctrl+B (Bevel) , должно получиться так:

Это также влияет на результаты модификаторов. Лично я уже рефлекторно нажимаю Ctrl+A (Apply) → Scale .

Сброс координат положения, вращения, размера

Вы создали объект, а он создался далеко, там где был 3D курсор, и его не видно и не понятно где он.

• Alt+G - сброс положения
• Alt+R - сброс вращения
• Alt+S - сброс размера

Давим Alt+G , и объект прыгает в начало координат. После мы давим «. » на цифровой клавиатуре, чтобы приблизиться к нему.

Ходовые кнопки

Помните: важно, над каким окном находится указатель мыши. Не торопитесь.

• G (Grab) - движение
• R (Rotate) - вращение (второе нажатие - второй режим вращения)
• S (Scale) - размер
• Кнопки X, Y, Z ограничивает манипуляцию только по одной оси
• Shift+X, Shift+Y, Shift+Z исключают из манипуляций выбранную ось
• « / » (View Local) (цифровая клавиатура) - режим, когда пропадают все объекты кроме выделенного
• «. » (View Selected) (цифровая клавиатура) - приблизиться к выбранному
• Home (View all) – зум, что бы всё влезло в экран
• С (Circle Select) - выбор окружностью
• B (Border Select) - выбор рамкой
• F (Face) (режим Tab) - создать полигон на основе точек, или объединить уже выбранные полигоны в один
• K (Knife) (режим Tab) - разрезать полигон
• J (Join) - объединить объекты
• P (seParate) (режим Tab) - разделить объект
• Ctrl+R (Loop cut and slide) (режим Tab) - разрезание цепочки квадратных полигонов вдоль
• Del или X > Dissolve edges / faces (режим Tab) - удаление разрезания цепочки квадратных полигонов вдоль
• E (Extrude) (режим Tab) - выдавливание
• Ctrl+B (Bevel) - фаска или скругление
• W (Specials) (режим Tab) - полезное меню с пунктами которых нигде больше нет. Мне часто нужно «Bridge edge loops» – мост между двумя цепочками граней.
• Ctrl+«+» и Ctrl+«-» (режим Tab) - прибавить в выбор соседние с уже выбранными полигоны или снять выбор с крайних полигонов
• Shift-F (Fly) - режим полёта вида, управление как в игре, W, S, A, D, E, Q

Как выровнять грань?

Конкретно речь идёт о подобной операции:

Нужно уменьшить размер группы точек до нуля по какой-либо оси. Команды можно вводить, последовательно нажимая кнопки. В данном случае давим последовательно S, Z, 0 (ноль) В левом нижнем углу рабочего 3D окна будет вот такая надпись:

А в самом окне будет так:

«Вперёд» - это ось Y

Старайтесь фронтальное направление предмета делать по глобальной и локальной оси Y . В некоторых модификаторах и игровом движке это направление принято за направление «вперёд» и не везде его можно изменить на другую ось.

Модификаторы Subdivision Surface и Multiresolution – в чём разница?

Subdivision Surface - это сглаженные поверхности. Multiresolution - это сглаженные поверхности с возможностью скульптинга поверх. С помощью Subdivision Surface удобно делать основную форму дивана. Потом поменять его на Multiresolution и кисточкой вылепить складки ткани.

Линкованые обьекты

Интерьер. Не надо делать все предметы в одном файле. Не удобно. Создавайте утюг отдельным файлом, стул другим файлом, комнату в третьем файле - главном.

• Утюг нужно загнать в группу Ctrl+G (Create New Group)
• Дать имя группе - «Утюг»
• Сохранить файл «Утюг»
• Открыть файл «Комната»
• Дать команду «File → Link »
• Найти файл «Утюг»
• Зайти в папку «Group» и выбрать группу «Утюг»

Таким образом у вас будет порядок в сцене. Дублированные предметы не пожирают память. Вы легко можете загрузить утюг отдельно и отключить видимость для вьюпорта всех модификаторов, чтобы не тормозила сцена. На рендере она будет качественная, а в работе быстрая.