Grafika Komputerowa Materiały Laboratoryjne

Transkrypt

1 Grafika Komputerowa Materiały Laboratoryjne Laboratorium 6 Blender, podstawy Wstęp Blender jest rozbudowanym narzędziem do tworzenia i edycji obiektów, scen i animacji 3D. Poznanie go na przyzwoitym poziomie wymagałoby intensywnego kursu, wykraczającego znacznie poza ramy czasowe naszych zajęd. Skupimy się więc na podstawowych aspektach tworzenia i edycji obiektów 3D. Na początek musimy poznad zasady poruszania się po oknach Blendera i manipulacji widokiem 3D. W dwiczeniu pomocny będzie kurs Blendera udostępniany przez Piotra Arłukowicza pod adresem polskikursblendera.pl a w szczególności: Ćwiczenie 1 tworzenie i umieszczanie prostych obiektów 3D Zadanie: Zbuduj układ kilku sześcianów ustawionych w piramidkę Objaśnienie: Po otwarciu blendera uzyskujemy widok na okno główne (widok3d) oraz dużą ilośd paneli i menu. Na scenie jest na początku umieszczony jeden obiekt typu box (sześcian). Jest on umieszczony w środku układu współrzędnych i ma wielkośd 2 jednostek blendera. Zbuduj piramidkę o podstawie złożonej z 4 boxów i 1 boxu na górze. Podstawowe manipulacje obiektami wykonuje się myszką. Jednak wbrew początkowej intuicji klikanie lewym klawiszem nie zaznacza obiektu a jedynie przenosi w nowe miejsce tzw kursor 3D (pivot). Jedną z jego ról jest określanie miejsca w którym ma byd umieszczony nowy obiekt 3D. Zaznaczenie obiektu następuje poprzez naciśnięcie prawego klawisza myszy. Z klawiszem Shift możemy zaznaczad kilka obiektów. Za poruszanie widokiem 3D odpowiada środkowy klawisz/kółko myszy. Poruszanie myszą z wciśniętym kółkiem powoduje obracanie widoku 3D. Przewijanie powoduje przybliżanie/oddalanie widoku. Shift+ wciśnięte kółko pozwala na przesuwanie widoku. Obraz jaki widzimy w głównym oknie jest obecnie widokiem perspektywy, o czym informuje nas napis w lewym górnym rogu. Jest to widok bardziej naturalny, jednak nie ułatwia on pozycjonowania obiektów, szczególnie gdy mają byd ustawione w jednej linii.

2 Możemy przełączad się między widokiem perspektywicznym a ortogonalnym za pomocą klawisza 5 na klawiaturze numerycznej. Poniżej przedstawiono różnicę widoku perspektywicznego i orto. Dodatkowo klawisze 1,3,7 klawiatury numerycznej ustawiają widok od przodu, z prawej, i z góry. Użycie tych klawiszy z Ctrl daje widok odwrotny. Zaznaczony element posiada punkt środka (nie koniecznie znajdujący się w środku obiektu) do którego przypięty jest interfejs gizmo pozwalający na manipulowanie obiektem. Łapiąc za strzałki możemy przesuwad obiekt w kierunku danej osi. Włączenie przycisku snap na na dolnym pasku pozwala na skokową zmianę pozycji zgodnie z siatką. Klawisz Shift zwiększa gęstośd skoków a Ctrl wyłącza przyciąganie. Alternatywnie do strzałek możemy użyd klawisza g (grab) do aktywacji trybu przeciągania myszą obiektu prostopadle do osi patrzenia. Przeciągany obiekt otrzymuje białą obwódkę a jego miejsce docelowe jest potwierdzane naciśnięciem lewego klawisza myszy. W połączeniu z odpowiednim ustawieniem widoku możemy umieścid obiekt precyzyjnie tam gdzie chcemy.

3 Analogicznie do przesuwania możemy wykonywad skalowanie (klawisz s) obiektu. Wciśnięcie jednego z klawiszy x, y, z w trakcie skalowania powoduje ograniczenie zmian skali wyłącznie do kierunku zgodnego z tą osią globalnego układu współrzędnych. Kolejne naciśnięcie tego samego klawisza powoduje przełączenie na skalowanie wzdłuż osi lokalnego układu współrzędnych tego obiektu. Wciśnięcie kombinacji Shift + jeden z klawiszy x, y, z powoduje skalowanie tylko w pozostałych dwóch osiach. Pozostała jeszcze możliwośd obracania obiektu (klawisz r). Pierwsze naciśnięcie umożliwia obracanie obiektu wokół osi ogniskowej widoku (oś patrzenia na scenę), drugie naciśnięcie r pozwala na swobodne obracanie obiektu wokół jego środka Analogicznie jak w przypadku skalowania możemy wykorzystywad klawisze x, y, z w trakcie obracania obiektu (w trybie pierwszego naciśnięcia r). Dla zachowania większej precyzji oprócz przeciągania myszą mamy możliwośd wpisania numerycznej wartości przekształcenia. Robimy to wykorzystując klawisze cyfr z klawiatury alfanumerycznej (NIE z klawiatury numerycznej). Podgląd wartości znajduje się w lewym dolnym rogu okna 3D. Wartośd podajemy w jednostkach blendera. Jeżeli do wprowadzenia jest więcej niż jedna wartośd (np. x, y, z) przełączamy się między wartościami klawiszem Tab. Zaznaczony obiekt możemy skopiowad wciskając klawisz d (duplicate). Możemy również kopiowad grupy zaznaczonych obiektów. Wiele obiektów możemy zaznaczyd klikając prawym klawiszem myszy z klawiszem Shift lub przeciągając ramkę. Ramkę aktywuje się klawiszem b. Pozostaje skopiowad box odpowiednią ilośd razy i poukładad tak aby zgodził się z rysunkiem. Powiększenie piramidy nie powinno sprawiad problemu

4 Jak również obrócenie warstw o 45 stopni Zadanie samodzielne Mając opanowane powyższe metody zbuduj na bazie podstawowego obiektu poniższe kształty

5 Uwaga: Kształty na obrazkach zostały przedstawione w postaci scalonej w jeden obiekt. My mamy zbudowad taki sam kształt z kilku klocków. Ćwiczenie 2 Bardziej zaawansowane pozycjonowanie obiektów Zadanie: Zbuduj układ obiektów ustawionych według wzoru Zbuduj kształt przedstawion y na obrazku Objaśnienie: Aby tworzyd bardziej zaawansowane obiekty przydały by się elementy podstawowe o innych kształtach niż tylko cube. Obiekty podstawowe można wstawiad z menu wywoływanego poleceniem Shift + A.

6 Na razie będziemy wykorzystywad elementy z zakładki mesh. Na początek wstawiamy i odpowiednio skalujemy obiekt typu cylinder. Stosując duplikowanie i przesuwanie po y umieszczamy w równomiernych odległościach 4 kopie.

7 Zaznaczamy całośd. Spróbujmy wykonad obrót wokół osi z. Standardowo blender wykonuje obrót względem środka obszaru obejmowanego przez zaznaczone obiekty tzw median point. Można to jednak zmienid poprzez odpowiedni wybór w dolnym pasku przycisków Dostępne są opcje

8 Active element pozwala na obracanie grupy obiektów względem obiektu aktywnego posiadającego przypięty uchwyt pozycjonowania. Zmieniając aktywny obiekt w grupie możemy wykonywad różne obroty. Kolejny tryb to indiwidual origins. Pozwala na obracanie grupy obiektów każdy z nich względem własnego punktu środka. Ostatnim omawianym trybem jest obrót względem kursora 3D. Kursor 3D jest punktem umieszczanym w przestrzeni edycyjnej poprzez kliknięcie Lewym klawiszem myszy W efekcie możemy obracad grupę elementów względem dowolnie wybranego punktu.

9 Przycisk wyboru trybu przekształcania grupy elementów posiada dodatkowy przełącznik. W standardowym, aktywnym trybie przekształceniu podlega cała geometria obiektu. Po dezaktywacji przekształcenie (np. obrót) dotyczy wyłącznie punktów centralnych obiektów. obiekt nie zmienia swojego nachylenia względem osi układu współrzędnych.

10 Zadanie Za pomocą poznanych technik wykonaj układ jak na obrazkach poniżej

11 Ćwiczenie 3 Łączenie i wycinanie obiektów Zadanie: Zbuduj Kształt przypominający młotek

12 Zbuduj prosty młotek z sześcianu i cylindra. Objaśnienie: Pierwsza sprawa to dodawanie nowych obiektów. Wiemy już, że nowy obiekt powstaje w miejscu ustawienia pivota. Aby wstawid obiekt należy wywoład odpowiednie menu kombinacją Shift + a. Ćwiczenie 3 Tablice obiektów Zadanie: Zbuduj układ obiektów zgodny z obrazkiem Objaśnienie: Kostka z sześcianów Tym razem zamiast ręcznego tworzenia układu obiektów posłużymy się modyfikatorem umożliwiającym stworzenie dowolnej liczby klonów danego obiektu, rozłożonych według ustalonych reguł W tym celu zaczynamy od układu podstawowego z jednym obiektem cube. Zaznaczamy obiekt i z menu bocznego po prawej stronie wybieramy zakładkę modyfikatorów

13 Wybieramy modyfikator array Na dzieo dobry modyfikator tworzy 1 kopię obiektu umieszczoną w odległości 1 wielkości obiektu (odległośd relatywna do wielkości obiektu). Tym samym nowy obiekt przylega do poprzednika. Możemy zmienid parametry tak aby uzyskad 5 kostek oddalonych od siebie o 0.2 wielkości kostki. Tablice możemy zagnieżdżad. W tym celu akceptujemy bieżącą tablice wciskając Apply. Następnie dla wybranych wszystkich obiektów tworzymy nowy modyfikator array, tym razem ustawiając przesunięcie w osi y

14 Kolejna akceptacja tablicy i wybranie modyfikatora array dla całej grupy pozwoli na stworzenie pięter kostki Cechą tablicy jest to, że wszystkie jej elementy przyjmują parametry obiektu początkowego. Oznacza to że skalowanie pojedynczej kostki wpływa na kształt całej tablicy

15 Modyfikator array ma większe możliwości Tym razem oprócz kostki dodajemy krzywą a konkretnie okrąg Następnie nadajemy kostce modyfikator array a następnie dodajemy modyfikator curve.

16 W modyfikatorze curve musimy wskazad nasz okrąg Efektem jest umieszczenie kolejnych elementów tablicy na krzywej. Manipulując ilością i rozsunięciem obiektów możemy uzyskad efekt jak poniżej

17 Zadanie samodzielne Wykorzystując powyższe techniki spróbuj uzyskad kształt zbliżony do obrazka Ćwiczenie 4 Łączenie i wycinanie obiektów Zadanie: Zbuduj Kształt przypominający młotek Zbuduj prosty młotek z sześcianu i cylindra. Objaśnienie: Pierwsza sprawa to dodawanie nowych obiektów. Wiemy już, że nowy obiekt powstaje w miejscu ustawienia pivota. Aby wstawid obiekt należy wywoład odpowiednie menu kombinacją Shift + a.

18 Dodajemy Cube i Cylinder. Podczas dodawania obiektów z lewej strony pojawia się menu modyfikacji parametrów dodanego obiektu. Możemy za jego pomocą dopasowad kształt obiektu do naszych potrzeb. W przypadku cylindra regulujemy m.in. gęstośd fasetek symulujących kształt okrągły. Po dodaniu obiektów wykorzystujemy znane już metody skalowania i przemieszczania aby uzyskad kształt zbliżony do poniższego. Możemy przełączad się do widoku konturowego klawiszem z. Na chwilę obecną są to dwa obiekty. My chcemy jednak mied jedną siatkę, pozbawioną niepotrzebnych części. Połączymy obiekty wykorzystując metody CSG. Aby wprowadzid boolinowską sumę obu

19 obiektów musimy nadad jednemu z nich modyfikator. Modyfikatory są dostępne w menu po prawej stronie w zakładce oznaczonej kluczem płaskim. Mając zaznaczony obiekt kostka wybieramy z menu rozwijanego modyfikator boolean. Następnie wybieramy metodę union i w okienku object wskazujemy nasz cylinder (będzie on miał standardową nazwę cylinder) W oknie 3D widzimy już efekt połączenia. Jest on jednak jeszcze tylko podglądem i będzie się zmieniał wraz ze zmianami obiektów uczestniczących w połączeniu.

20 Zatwierdzenie ostatecznego stanu obiektu nastąpi po kliknięciu przycisku Apply. W efekcie obiekt box zostanie zmodyfikowany do kształtu sumy obiektów a obiekt cylinder pozostanie bez zmian. Popraw wygląd główki młotka Przebieg: Aby poprawid wygląd główki zetniemy jej narożnik. W tym celu najpierw umieszczamy w odpowiednim miejscu obiekt cube

21 Tym razem stosujemy opcję difference modyfikatora boolean

22 Dodajemy jeszcze rączkę. Ostateczny kształt młotka powinien byd podobny do poniższego. Zadanie samodzielne Mając opanowane powyższe metody zbuduj poniższe kształty Pamiętaj, że mają one tworzyd pojedyncze siatki.

23