Graficzne modelowanie scen 3D. Wykład

Transkrypt

1 Wykład Blender Modelowanie wstępne Projekt stwora rękoskrzydlatego źródło: Ben Simonds, Blender

2 1. Blender Blender jest darmowym programem open source do tworzenia grafiki i animacji w trzech wymiarach. Jest dostępny w wersjach dla systemów Windows, Linux i Mac OS X. Blender został stworzony na potrzeby holenderskiego studia animacyjnego NeoGeo. Po bankructwie rozwijającej go firmy NotANumber społeczność użytkowników odkupiła od właścicieli firmy kod źródłowy programu za 100 tys. Euro. Od tamtej pory Blender jest wciąż rozwijany przez społeczność użytkowników, a prace te są koordynowane przez organizację non profit o nazwie Blender Foundation. Blenderowy interfejs użytkownika (UI) zyskał sobie reputację trudnego do opanowania. Większość funkcji można szybko wywołać za pomocą skrótów klawiszowych. Po pierwszym uruchomieniu Blendera pojawia domyślny układ, który został przedstawiony na poniższym rysunku A (wersja 2.76).

3 Rys. A Domyślny układ interfejsu Blendera. Główne okno podzielone jest na edytory (linie pomarańczowe), które z kolei dzielą się na regiony (linie zielone)

4 Edytor 3D Viewport (widok 3D) jest to najważniejszy edytor Blendera za pośrednictwem którego możemy oglądać scenę i manipulować tworzącymi ją obiektami (patrz Rys. 1B). Edytor 3D Viewport ma 4 regiony: główny widok 3D, nagłówek, przybornik (tool Shelf) i region o nazwie Properties (właściwości). Dwa ostatnie można ukryć przez wciśnięcie klawiszy, odpowiednio T i N gdy wskaźnik myszy znajduje się w obrębie edytora. Podstawowe nawigowanie w edytorze 3D Viewport: rolką myszy przybliża się i oddala widok wciśnięty środkowy przycisk myszy + rych myszy obracanie wciśnięty środkowy przycisk myszy + Shift przesuwanie Shift + C - skierowaniewidoku na środek sceny klawisze numeryczne różne kierunki patrzenia na scenę np. 7 włącza widok z góry, 1 z przodu, 3 z boku klawisz numeryczny 5 przełącza między widokiem perspektywicznym a widokiem ortogonalnym Tryby wyświetlania sceny: Solid (bryłowy), Wireframe (konturowy), Bounding Box (pudełkowy), Textured (teksturowy)

5 Rys. B Elementy edytora 3D Vieport

6 Edytor Properties (właściwości) jest miejsce, gdzie można zdefiniować ustawienia i wartości parametrów odpowiedzialnych za wygląd sceny i wybranych obiektów. Edytor ten składa się z nagłówka i regionu głównego, przy czym ten ostatni jest podzielony na zakładki (Rys. C). Rys. C Każda zakładka zawiera inny zestaw właściwości sceny lub zaznaczonego obiektu. Są to następujące zakładki: Render (renderowanie) zawiera ustawienia renderingu, takie jak wymiary i rozdzielczość obrazu wyjściowego, opcje cieniowania czy format pliku, w jakim obraz ma być zapisany Scene (scena) pozwala ustawić parametry sceny np. aktywną kamerę, niektóre właściwości dźwięku, jednostki World (świat) umożliwia zdefiniowanie tła sceny i ustawienia parametrów globalnego oświetlenia

7 Object (obiekt) pozwala przetransformować obiekt przez wpisanie odpowiednich wartości liczbowych dla poszczególnych przekształceń zamiast manipulowania myszą w edytorze 3D Viewport. Można tu także zarządzać grupami obiektów i sposobem ich wyświetlania. Object Constraints (więzy obiektu) zawiera zestaw więzów nałożonych na obiekt. Object Modifiers (modyfikatory obiektu) zawiera zestaw modyfikatorów obiektów. Modyfikatory to proceduralne, odwracalne metody manipulowania geometrią siatki obiektu. Object Data (dane obiektowe) tutaj można określić, który blok danych ma być wykorzystywany przez zaznaczony obiekt i obejrzeć zestaw danych przypisanych do tego obiektu. Material (materiał) wyświetla próbki materiałów zaznaczonego obiektu. Turaj można modyfikować podstawowe parametry materiału. Textures (tekstury) umożliwia przypisanie tekstur do materiału, określenie wpływu tych tekstur na właściwości materiału i wyznaczanie sposobu mapowania tekstury na powierzchni obiektu. Stanowi uzupełnienie zakładki Material.

8 Particles (cząsteczki) umożliwia przypisanie obiektowi systemów cząsteczkowych i definiowanie ich właściwości. Physics (fizyka) zawiera narzędzia do tworzenia symulacji takich zjawisk jak dym oraz ruchy płynów, tkanin, ciał sztywnych i plastycznych. UV/Image Editor (edytor współrzędnych UV i obrazów) jest dwuwymiarowym odpowiednikiem edytora 3D Viewport. Za jego pośrednictwem można wczytać obrazy posługując się poleceniem Image/Open, które jest dostępne w menu nagłówka. Rys. D Manipulatorowi można przypisać jedną z trzech funkcji: przesunięcie, obrót i skalowanie

9

10

11

12

13

14

15

16 źródło:

17 Projekt stwora rękoskrzydlatego 2. Przygotowania Realizacja każdego projektu wymaga przygotowań. Przygotowując się do realizacji jakiegokolwiek projektu należy dokonać analizy rozmaitych pomysłów i rozwiązań. Odrzucamy lub zmieniamy te, które już na początku budzą pewne zastrzeżenia aby nie tracić czasu na realizację czegoś, co będzie niezgodne z pierwotnym zamysłem. Na rysunku 1 znajdują się szkice różnych postaci, wykonane zanim został dokonany ostateczny wybór stwora rękoskrzydlatego. Rys. 1 Prace koncepcyjne nad sylwetkami postaci

18 Tworzenie, wyszukiwanie i stosowanie obrazów referencyjnych Grafika koncepcyjna (szkice poglądowe) pełni dwie role. Po pierwsze, pozwala szybko sprawdzić, czy dany pomysł jest dobry i po drugie, może służyć jako obraz referencyjny w trakcie realizacji projektu. Obrazy referencyjne i grafiki koncepcyjne można wykorzystać bezpośrednio w Blenderze i np. w GIMP ie jako pomoc w kształtowaniu modeli i tworzeniu tekstur - jako wzorzec w procesie modelowania lub materiał wyjściowy przy projektowaniu i wypalaniu tekstur. Właśnie w fazie koncepcyjnej należy zastanowić się, czy ze świata rzeczywistego będzie można zaczerpnąć jakieś użyteczne wzorce tego, co chcemy zrobić. Doskonałym miejscem dla takich poszukiwań jest oczywiście internet. Po zgromadzeniu materiałów referencyjnych można od razu zabrać się do za modelowanie albo podjąć próbę naszkicowania przynajmniej wybranych (wyselekcjonowanych) elementów projektu. Szkicowanie można zastąpić wykonaniem uproszczonej wersji projektu w Blenderze, rzeźbiąc z grubsza proste siatki i zestawiając scenę z elementarnych brył. Na tym etapie należy już mieć na uwadze, że przyjęta kompozycja, oświetlenie, tekstury czy modele będą miały wpływ na ostateczny kształt dzieła.

19 Podsumowując. Szukając materiałów referencyjnych, warto pamiętać o następujących rzeczach: Główny motyw gromadzi się jak najwięcej obrazów ilustrujących główny motyw Punkt widzenia gromadzi się materiały ukazujące motyw główny z różnych punktów widzenia, w zbliżeniach i w ujęciach ogólnych Oświetlenie przydają się obrazy ukazujące obiekt zarówno w świetle ostrym, jak i rozproszonym. Do odtworzenia rzeczywistej tekstury lepszy będzie obraz bez odblasków i ostrych cieni, a z kolei przy modelowaniu wszystkie odblaski i cienie będą pomocne, ponieważ umożliwiają dokładniejsze odwzorowanie kształtu obiektu. Obiektyw w przypadku zastosowania zdjęć wybiera się te, które pozostały wykonane przy użyciu możliwie najdłuższego obiektywu. Ma to duże znaczenie w przypadkach, w których zdjęcie ma służyć jako podkład w widoku ortogonalnym podczas modelowania (krótszy obiektyw wprowadza zniekształcenia). Prawa autorskie każdy obraz, zdjęcie itd. może być źródłem inspiracji ale w przypadku bezpośredniego zastosowania w pracy należy dostosować się do wymagań autora.

20 Reguła trójpodziału Zgodnie z reguła trójpodziału najważniejsze elementy należy umieszczać wzdłuż wyimaginowanych linii dzielących obraz na trzy równe części wzdłuż i wszerz. Chodzi o to, aby główny motyw podzielił obraz na niesymetryczne obszary, co jest na ogół przyjemniejsze dla oka niż podział symetryczny. Rys. 2. Przykładowy projekt z nałożoną siatką trójpodziału

21 Sylwetki i przestrzeń negatywna Żeby obraz był łatwy do odczytania musi zawierać wyrazistą sylwetkę czyli dobrze zarysowane kontury głównego motywu. Jeżeli patrząc na taką sylwetkę postronna osoba jest w stanie powiedzieć, co obraz przedstawia, to znaczy, że jest on dobrze skonstruowany. Rys. 3. Sylwetka stwora rękoskrzydlatego

22 Na wygląd obrazu i jego odbiór przez widza duży wpływ ma również tzw. przestrzeń negatywna występująca wokół głównego motywu i między pozostałymi obiektami. Taką przestrzenią negatywną może być na przykład niewłaściwe ulokowanie linii horyzontu (nieba) względem głównego motywu. Prawidłowa lokalizacja to 1/3 wysokości obrazu gdy główny obiekt znajduje się powyżej linii horyzontu np. wysoki budynek, księżyc a w pozostałych przypadkach linie horyzontu umieszcza się na wysokości 2/3). Ścieżka wzroku Większość obrazów składa się z wielu elementów. Opracowując taki obraz należy zawrzeć w nim ścieżkę, która poprowadzi wzrok widza przez kolejne elementy i nie pozwoli mu zbyt wcześnie wyjść poza ramy obrazu. Widz w naturalny sposób kieruje wzrok najpierw w punkty przecięcia linii trójpodziału więc przy konstruowaniu ścieżki należy ten fakt uwzględnić. Tworzenie arkusza referencyjnego Aby utworzyć taki arkusz w GIMP ie należy wybrać polecenie File/Open as Layers (Plik/Otwórz jako warstwy) a następnie wskazać pliki (obrazy) jakie chce się zaimportować. Aby pomieściły się wszystkie zaimportowane obrazy powiększa się rozmiary płótna Image/Canvas Size (Obrazy/Wymiary płótna).

23 Za pomocą narzędzia Move (Przesunięcie, M) rozmieszcza się zaimportowane obrazy na płótnie dokonując jednocześnie ich skalowania Scale (Shift+T). Końcowym etapem jest dodanie nowej warstwy o zdefiniowanym czarnym kolorze, która będzie pełniła rolę tła. Całość zapisujemy np. w formacie jpg. Ortogonalne widoki referencyjne są zdjęciami lub rysunkami przedstawiającymi obiekt z określonych punktów widzenia (z boku, od przodu, od tyłu itp.) bez uwzględniania perspektywy. Przed wykorzystaniem ich na etapie modelowania należy przeprowadzić ich wyrównanie tak aby każdą cześć obiektu można byłoby dopasować do więcej niż jednego widoku.

24 Rys. 4 Wyrównanie ortogonalnych widoków w GIMPie. Zdjęcia manekina wyrównane przy zastosowaniu poziomych prowadnic. Korzystanie z grafiki koncepcyjnej i obrazów referencyjnych w Blenderze. Przygotowane szkice koncepcyjne i obrazy referencyjne można wykorzystać w Blenderze na kilka sposobów.

25 Edytor UV/Image Aby otworzyć obraz w edytorze UV/Image należy z nagłówka tego edytora wybrać polecenie Image/Open Image (obraz/otwórz obraz) wskazać właściwy i kliknąć Open czego następstwem będzie wczytanie wskazanego obrazu i umieszczenie go w edytorze. Rys. 5

26 Podkład w edytorze w edytorze 3D Viewport Jeżeli chcemy wyświetlić obraz w formie tła w oknie edytora 3D Viewport należy ustawić wskaźnik myszy w obrębie edytora i nacisnąć klawisz N aby przywołać region Properties, w którym należy odszukać panel Background Images (obrazy w tle). W tym miejscu dodaje się oraz ustala parametry dodanych obrazów. Obrazy umieszczane na obiektach pustych Obrazy podkładowe ułatwiają modelowanie w widokach ortogonalnych. Aby umieścić obraz na obiekcie pustym najpierw należy utworzyć obiekt -> Shift+A z menu Add wybieramy polecenie Empty/Image. Następnie w edytorze Properties w zakładce Object Data poprzez przycisk Open importujemy obraz, który ma być wyświetlany na płaszczyźnie, która można przesuwać, obracać, skalować czyli dokonywać takich samych operacji jak na innych obiektach umieszczonych na scenie. Obraz nie będzie uwzględniany podczas renderingu.

27 Rys. 6. Obraz wczytany jako tło w edytorze 3D Viewport Rys. 7. Ten sam obraz umieszczony nasycenie jako obiekt pusty może być widoczny z każdego miejsca. Jeśli zawiera kanał alfa (przeźroczystość), widoczne będą tylko obszary nieprzeźroczyste

28 3. Modelowanie wstępne Obiekty w Blenderze można tworzyć na wiele sposobów począwszy od modyfikowania brył prostych (np. sześcian, kula) aż po czasochłonne konstruowanie powierzchni obiektu ścianka po ściance lub rysowanie gładkich krzywych, które później zostaną przekształcone w obiekty złożone z punktów i ścianek. Modelowanie jest procesem tworzenia trójwymiarowych obiektów złożonych z punktów, które odpowiednio połączone tworzą ścianki, a te z kolei łączą się w bardziej złożone kształty. Modelowanie wstępne polega na zestawieniu sceny z modeli uproszczonych w celu sprawdzenia ich wzajemnego dopasowania, określenia dodatkowych warunków jakie każdy z nich musi spełniać, i wczesnego skorygowania błędnych założeń co do wyglądu poszczególnych obiektów i kompozycji całej sceny. Po takim wstępnym wymodelowaniu sceny można przejść do uszczegółowiania istniejących modeli lub zastępowania ich obiektami wymodelowanymi oddzielnie.

29 Tryb edycji Jeżeli chcemy aby dany obiekt siatkowy znajdował się w trybie edycji to po wskazaniu go (myszką) wciskamy Tab (ewentualnie na liście trybów dostępnych w nagłówku wybieramy opcję Edit Mode). W trybie edycji można elementy przeznaczone do modyfikacji zaznaczamy za pośrednictwem prawym klawiszem myszy. W sytuacji gdy chcemy zaznaczyć większą liczbę elementów powyższą operację dokonujemy przy wciśniętym klawisz Shift. Jeżeli trzeba zaznaczyć wszystkie elementy bieżącej siatki lub usunąć zaznaczenie to realizujemy to poprzez wciśnięcie klawisza A. Do przełączania trybów zaznaczania wierzchołków, krawędzi i ścianek służą odpowiednie przyciski na nagłówku edytora 3D Viewport.

30 Rys. 8 Edytor 3D Viewport w trybie edycji

31 Tabela 1 Operatory często stosowane w trybie edycji Operator Skrót klawiszowy Opis Delete (usuń) X Usuwa zaznaczone wierzchołki, krawędzie lub ścianki. Duplicate (kopiuj) Shift+D Tworzy kopię zaznaczenia i pozwala na jej przesunięcie. Extrude (wytłocz) E lub Tworzy nową geometrię przez wyciąganie nowych wierzchołków, Ctrl+kliknięcie krawędzi, ścianek z bieżącego zaznaczenia Fill (wypełnij) F Łączy zaznaczone wierzchołki. Rotate (obróć) R Obraca zaznaczone wierzchołki, krawędzie lub ścianki. Scale (skaluj) S Skaluje zaznaczone wierzchołki, krawędzie lub ścianki umożliwiając zmianę rozmiarów całej siatki lub jej części. Shrink/Fatten Przesuwa zaznaczone wierzchołki wzdłuż normalnych aby rozdąć Alt+S (skurczaj/pogrubiaj) siatkę jak balon albo ją skurczyć. Smooth (wygładź) W/Smooth Łagodzi ostre kąty między krawędziami i ściankami, co sprawia, że siatka staje się gładsza. Subdivide (zagęszczaj) W/Subdivide Dzieli wszystkie zaznaczone krawędzie na pół i ścianki na cztery części, zagęszczając w ten sposób siatkę. Translate (przemieść) Move (przesuń) G Przemieszcza zaznaczone wierzchołki, krawędzie i ścianki Grab (zagarnij) Dissolve (rozwiąż) X Podobnie jak Delete usuwa zaznaczone krawędzie lub wierzchołki ale powstałą dziurę wypełnia wielokątem. Connect (połącz) J Łączy dwa wierzchołki należące do tej samej ścianki, dzieląc ją na dwie części Cut (tnij) K Udostępnia nóź, którym można ciąć zaznaczoną geometrię wzdłuż rysowanej linii. Trzymanie przy tym wciśniętego klawisza Ctrl wymusza przyciąganie noża do wierzchołków i środków krawędzi.

32 Modelowanie za pomocą krzywych Modele w Blenderze można kształtować na kilka różnych sposobów, z których jedne bazują na rozmaitych krzywych, inne na metaballach (struktury, które zachowują się jak kawałki gliny po zbliżeniu łączą się ze sobą) a jeszcze inne na powierzchniach NURBS (powierzchnie skonstruowane z przekrojów zdefiniowanych przez krzywe), obiektach tekstowych i krzywych Beziera. Krzywe Beziera definiują trójwymiarowe ścieżki a konstruuje się je za pomocą punktów kontrolnych i uchwytów. Można ich używać do tworzenia obiektów przypominających sznurki i druty a także powierzchni płaskich zdefiniowanych przez krzywoliniowe kontury. Każdy punkt kontrolny takiej krzywej ma dwa uchwyty, które swym położeniem określają w jaki sposób krzywa ma przechodzić przez dany punkt. Modelowanie przy użyciu krzywych przebiega podobnie jak modelowanie siatek, a więc możemy je przeciągać, obracać, skalować, powielać i wytłaczać poprzez punkty kontrolne oraz ich uchwyty.

33 Podczas pracy z krzywymi należy pamiętać o następujących rzeczach: Geometria wygenerowana przez krzywe ma charakter proceduralny (krzywe generują siatkę zgodnie z parametrami ustalonymi w ramach zakładki Object Data). Krzywe mogą być otwarte lub zamknięte. Krzywe mogą być płaskie (2D) lub przestrzenne (3D). Krzywe przestrzenne mają pochylenie (tilt), które określa kierunek wytłaczania krzywej. Krzywe mogą służyć do deformowania siatek. Uchwyty krzywych mogą działać w różnych trybach. Modyfikatory Modyfikatory umożliwiają modyfikowanie modeli w sposób proceduralny a więc całkowicie odwracalny. Niektóre generują nową geometrię, zastępując istniejące siatki, a inne deformują aktualną siatkę lub umożliwiają wprowadzenie do sceny symulacji albo bardziej złożonych elementów.

34 Tabela 2. Przykładowe modyfikatory modelujące Typ Modyfikator Rezultat Mirror (lustro) Tworzy odbicie lustrzane siatki względem podanej osi, środka tej siatki lub innego obiektu. Array (szyk) Tworzy kopie siatki i ustawia je w równoległych odległościach jedna od drugiej. Generujące Subdivision Surface (zagęszczacz powierzchni) Dzieli każdą ściankę siatki na cztery mniejsze ścianki i wygładza je, tworząc w każdej iteracji gładszą siatkę. Solidify (utwardzanie) Wytłacza geometrię wzdłuż normalnych, tworząc na powierzchni skorupę o określonej grubości. Lattice (kratownica) Łagodne deformuje siatkę za pomocą specjalnego przestrzennego układu punktów kontrolnych. Deformujące Shrinkwrap (foliowanie) Rzutuje siatkę na powierzchnię innego obiektu. Curve (krzywa) Deformuje siatkę zgodnie z przebiegiem krzywej.

35 Rys. 9 Efekty zastosowania wybranych modyfikatorów 1 po zastosowaniu modyfikatora Mirror 2 po zastosowaniu modyfikatora Array 3 po zastosowaniu modyfikatora Solidify 4 po zastosowaniu modyfikatora Subdivision 5 po zastosowaniu modyfikatora Surface Modyfikatory można łączyć, dzięki czemu uzyskiwanie różnych kształtów staje się szybsze niż gdyby przyszło je modelować ręcznie.

36 Siatki bazowe Siatka bazowa to uproszczony model mający tylko zarysy kształtów właściwego modelu. Po skonstruowaniu takiej siatki możemy zastosować modyfikator Multiresolution (wielorozdzielczość), zagęścić siatkę i rozpocząć kształtowanie szczegółów w trybie rzeźbienia (Sculpt Mode). Siatka bazowa powinna mieć ogólne proporcje dopasowane do tworzonego modelu. Należy ją zaprojektować tak aby po zagęszczeniu była gładka i dawała się łatwo rzeźbić. Na początku procesu stosuje się siatki o prostej geometrii co pozwala na przeprowadzanie eksperymentów podczas rzeźbienia. Przykład. Budowa siatki stwora rękoskrzydlatego. Budowa tułowia, rąk i nóg. Poszczególne kroki: Otwarcie domyślnego pliku.blend oraz usunięcie z niego wszystkich obiektów Wczytanie szkicu postaci (grafiki koncepcyjnej, obrazu referencyjnego) Wstawienie sześcianu w trybie edycji (klawisz Tab), przeskalowanie go do rozmiarów tułowia postaci (poprzez skalowanie wszerz klawisz S, wzdłuż osi Z klawisze S i Z, wzdłuż osi Y klawisze S i Y)

37 Dodanie to otrzymanego prostopadłościanu (wysoki i płytki) poziomych pętli tnących (dodatkowych krawędzi tworzących pierścienie na obwodzie siatki) co umożliwiło nadanie kształtu korpusu postaci. Zastosowanie modyfikatora Mirror w celu ułatwienia zachowania symetrii siatki podczas dalszych prac. W tym celu dodano pionową pętle poprowadzoną przez środek tułowia oraz usunięto prawą część, którą zastąpiono lustrzanym odbiciem lewej części. Operację zakończono włączeniem opcji spinania wierzchołków leżących blisko płaszczyzny symetrii w celu zapobiegnięciu ich przypadkowym przesunięciom wzdłuż lokalnej osi X. Wytłoczenie w dół nowej siatki z miedniczej części tułowia co po zastosowaniu kilku pętli tnących umożliwiło ukształtowanie nogi. Formowanie rąk rozpoczęto od wytłoczenia pod odpowiednim kątem barku co z kolei umożliwiło wytłoczyć siatkę ręki (z dolnej części barku) Dodanie pętli krawędzi biegnącej z boku dzięki czemu poprawiono ukształtowanie sylwetki widzianej z boku

38 Rys. 10 Budowa siatki bazowej tułów i nogi. Dodanie pętli tnących umożliwiło formowanie nogi

39 Tabela 3 Operatory działające na pętlach krawędziowych i (lub) ściankowych Operator Skrót klawiszowy Działanie Delete Edge Loop (usuń X/Edge Loop Usuwa zaznaczoną część pętli pętlę krawędziową) krawędziowej, pozostawiając resztę Edge Slide (przesuwanie krawędzi) Ctrl+E/Edge Slide powierzchni bez zmian. Umożliwia przesuwanie całej pętli krawędziowej lub tylko jej części wzdłuż krawędzi do niej prostopadłej. Loop Cut (pętla tnąca) Ctrl+R Tworzy nową pętlę krawędziową, rozpoczynając w miejscu wskazywanym przez kursor myszy. Select Edge/Face Loop (zaznacz pętlę krawędziową lub ściankową) Alt+kliknięcie prawym przyciskiem myszy Zaznacza pętlę krawędziową lub ściankową (w zależności od wybranego trybu zaznaczania).

40 Rys. 11 Wytłoczenie najpierw barku nadało rękom bardziej naturalny wygląd. Utworzenie dodatkowej pętli krawędziowej biegnącej przez tułów i nogę oraz łączenie dwóch krawędzi w celu uporządkowania siatki

41 Rys. 12 Poprawianie sylwetki w widoku bocznym. Tworzenie pierścienia barkowego (utworzona pętla ścianek pozwoli zmieniać ułożenie ręki bez deformowania klatki piersiowej) Modelowanie dłoni i stopy. Poszczególne kroki: 1. Wstawiamy sześcian, którego następnie spłaszczamy (po osi X). 2. Dodajemy kilka pętli krawędziowych w pionie i poziomie. 3. Wytłaczamy ciągi ścianek biegnące pomiędzy palcami (zabezpieczenie przed powstaniem topologii z palcami połączonymi). Następnie zaznaczamy połowę dłoni i lekko ją wytłaczamy. W kolejnym kroku

42 tworzymy pozostałe dwa ciągi poprzez wtłoczenie do środka czterech środkowych ścianek po obu stronach dolnej połowy dłoni oraz tych, które łączą obie strony od dołu (w sumie 10 ścianek). 4. Redukujemy liczbę ścianek w górnej części dłoni poprzez połączenie dwóch par krawędzi w górnym rogu po przeciwnej stronie w stosunku do kciuka. 5. Pierwszy etap tworzenia kciuka. Dwukrotnie wytłaczamy ścianki na przodzie dłoni. 6. Drugi etap tworzeni kciuka. Scalamy wierzchołki w celu uzyskania zaokrąglenia. 7. Trzeci etap tworzeni kciuka. Dodajemy pętlę tnącą biegnącą przez brzegowe ścianki dłoni. 8. Wytłaczamy palce oraz kciuk oraz dokonujemy lekkiego wygładzenia (W/Smooth). 9. Realizujemy operacje zaginania palców ku środkowi dłoni. Najpierw obracamy lekko całe palce następnie 2/3 każdego z nich a na końcu tyko same końcówki. Na tym etapie dokonujemy korekt całej dłoni (obracając zaznaczamy kolejne fragmenty w widoku z góry z włączonym trybem edycji proporcjonalnej przez co uzyskujemy lekkie zakrzywienie dłoni i kciuka)

43 10. Wygładzamy całość (W/Smooth). Zaznaczamy powierzchnie dłoni i przy włączonej edycji proporcjonalnej lekką ją pompujemy (Alt+S) dzięki czemu dłoń przyjmuje bardziej realistyczny kształt. Rys. 13 Modelowanie dłoni W celu połączenia dłoni z przedramieniem (Rys. 14) w pierwszej kolejności należało usunąć kilka ścianek znajdujących się na środku górnej

44 powierzchni dłoni. Kolejną czynnością było przesunięcie dłoni na właściwe miejsce i w trybie obiektowym połączenie z modelem stwora (Ctrl+J). Następnie przy włączonym trybie edycji usunięto odpowiednie ścianki na końcu przedramienia i zmostkowano pętle brzegowych krawędzi obu elementów (dłoni i przedramienia). Powyższe działania spowodowały pozostawienie jednakowych liczby wierzchołków na brzegach dłoni i przedramienia. Rys. 14 Łączenie dłoni z przedramieniem

45 Modelowanie stopy przebiegało analogicznie jak modelowanie ręki: 1 wytłoczenie z sześcianu ogólnego kształtu stopy. 2-4 za pośrednictwem pętli krawędzi uzyskano przerwy pomiędzy palcami. 5 wytłoczono palce. 6 wygładzono całość oraz scalono narożne krawędzie z tyłu stopy. 7 zredukowano liczbę ścianek. 8 za pomocą operatora Shrink/Fatten (skurczaj/pogrubiaj) z włączonym trybem edycji proporcjonalnej powiększono wielki palec i ukształtowano nachylenie śródstopia połączono stopę z nogą (usunięto zbędne ścianki na górnej powierzchni stopy i zmostkowano krawędzie brzegowe) zabiegi kosmetyczne w miejscu połącznia stopy z nogą.

46 Rys. 15 Konstruowanie stóp

47 Modelowanie głowy przebiega podobnie jak modelowanie dwóch wcześniej omawianych elementów. Rys. 16 Modelowanie głowy i łączenie jej z tułowiem

48 Poprawianie modelu w trybie edycji proporcjonalnej W przypadku koniczności dokonania poprawek w ukształtowaniu pewnych fragmentów wykorzystuje się funkcję edytowania proporcjonalnego, w ramach której podczas przeciągania, skalowania lub obracania jednego wierzchołka sąsiednie też biorą udział w tej transformacji, tyle że w odpowiednio osłabionej formie. Samo włączenie trybu edycji proporcjonalnej następuje poprzez kliknięcie na nagłówku edytora 3D Viewport ikonę w kształcie kółka lub poprzez naciśnięcie klawisza ). Gdy tryb jest włączony to można zdefiniować zasięg (odległość) na jaką będzie rozciągało się oddziaływanie wierzchołka transformowanego a także kształt krzywej zanikania tego oddziaływania (zasięg ustawia się kręcąc rolką myszki a krzywą zanikania wybrać z listy znajdującej się obok ikony kółka ). Opcja Sharp Falloof (zanikanie gwałtowne) tworzy ostre szpice przy przesuwaniu pojedynczych wierzchołków. Opcja Sphere Falloff (zanikanie kuliste) umożliwia tworzenie zagłębień lub wybrzuszeń o kształcie kulistym.

49 Rys. 17 Efekty zastosowanie edycji proporcjonalnej. Rezultaty użycia podczas deformowania prostopadłościanu o zagęszczonej siatce za pomocą operatorów (od lewej): Translate, Rotate i Scale ze standardową gładką krzywa zanikania.

50 Rys. 18 Wstępne modelowanie skrzydeł. Rozpoczęcie pracy z elementami płaskimi ułatwia nadanie skrzydłu pożądanej struktury

51 Rys. 19 Wstępne modelowanie skrzydeł. Po wytłoczeniu całości grubość powłoki między kośćmi została zmniejszona. Następnie całe skrzydło zostało wygięte za pomocą operatora Warp (wypaczanie). 1 model skrzydła został wytłoczony w tył, 2 zmniejszenie grubości skrzydła za pomocą operatora Shrink/Faten (Alt+S), 3 utworzenie wklęsłości w środkowej części skrzydła, 4 zastosowanie operatora Warp (Shift+W) aby delikatnie wygiąć całe skrzydło, 5 modelowanie końcowe przy zastosowaniu operatora Warp. Zatwierdzenie transformacji Operatory takie jak Warp przemieszczają obiekt i potem trzeba go przesuwać, obracać lub skalować aby powrócił na właściwe miejsce. Często najwygodniej jest ustawić od razu całą siatkę w trybie obiektowym, z tym, że nie pozostaje to bez wpływu na lokalny układ współrzędnych obiektu, co zatem

52 może prowadzić do niewłaściwych rezultatów działania kolejnych operatorów i modyfikatorów. Gdyby po zastosowaniu operatora Warp i ustawieniu skrzydła stwora z prezentowanego przykładu na właściwym miejscu został zastosowany modyfikator Mirror wówczas wynik byłby niewłaściwy (Rys. 20). Stałoby się tak ponieważ obracanie siatki w trybie obiektowym powoduje obrót również jej lokalnego układu współrzędnych, a właśnie w oparciu o ten układ działa modyfikator Mirror. Wyświetlenie osi lokalnego układu współrzędnych można włączyć przez zaznaczenie opcji Axis (oś) na zakładce Object edytora Properties. Aby ponownie dopasować lokalny układ współrzędnych do układu globalnego należy w trybie obiektowym zastosować kolejno każdy z trzech operatorów: Apply Location (zatwierdź położenie), Apply Rotation (zatwierdź obrót) i Apply Scale (zatwierdź skalę), do których dostęp uzyskuje się po wciśnięciu klawiszy Ctrl+A. Początek układu lokalnego zostanie umieszczony w początku układu globalnego a jego osie zostaną odpowiednio obrócone i przeskalowane, aby pokryły się z osiami globalnymi.

53 Rys. 20 Po włączeniu wyświetlania osi lokalnego układu współrzędnych oczywiste staje się dlaczego modyfikator Mirror nie działa zgodnie z oczekiwaniami Rys. 21 Ukończona siatka bazowa stwora rękoskrzydlatego

54 Rys. 22 Porównanie efektów zastosowania cieniowania płaskiego (z lewej) oraz cieniowania gładkiego (z prawej). Cieniowanie gładkie uśrednia normalne ścianek, przez co sprawia, że postać wygląda bardziej naturalnie. Cieniowanie płaskie ułatwia proces rzeźbienia