Ćwiczenie nr 3 Tworzenie modelu 3D Rekin 1
Materiały ćwiczeniowe Wszelkie materiały ćwiczeniowe: wykłady, instrukcje oraz ewentualne pliki ćwiczeniowe dla potrzeb realizacji materiału dydaktycznego z przedmiotu Modelowanie 3D Podstawy druku 3D będą dostępne przed kolejnymi zajęciami na stronie WWW prowadzącego: http://rbanasi.kis.p.lodz.pl/ w zakładce Grafika Komputerowa. No to zaczynamy! Na dzisiejszych zajęciach w dalszym ciągu będziemy kontynuować naszą przygodę z modelowaniem obiektów w oparciu o zarys. Kolejnym modelem, który stworzymy będzie rekin. 1. Ćwiczenie rozpoczynamy od uruchomienia Blendera. 2. Przywracamy konfigurację Blendera do ustawień fabrycznych: File -> Load Factory Settings -> ENTER. 3. Nie kasujemy domyślnego modelu sześcianu posłuży nam jako elementy startowy do modelowania rekina. 4. Usuwamy panel Timeline poprzez opcję Area Options -> Join Area. 5. Do zbudowania modelu 3D rekina użyjemy grafiki shark.png znajdującej się w materiałach ćwiczeniowych na stronie WWW prowadzącego: http://rbanasi.kis.p.lodz.pl/, w zakładce Grafika Komputerowa. 6. Korzystając z wiedzy z ćwiczenia 2 żółta łódź podwodna załadujmy teraz grafikę z rekinem do okna 3D View, pozostawiając przypisanie grafiki do wszystkich okien (All Views) w poprzednim ćwiczeniu przypisywaliśmy ją do okna Left. W zadaniu tym wykorzystujemy, tak jak w poprzednim ćwiczeniu, UV/Image Editor oraz panel właściwości i zakładkę Background Images. Ustawmy również w tej zakładce przeźroczystość obrazu (Opacity) na 0.4. 7. Po podpięciu obrazu z zarysem rekina do okna 3D View przełączamy się na widok Front Ortho (NUMPAD-1 oraz jeśli potrzeba widok Ortho -> NUMPAD-5. Przypominam, że obrazy tła widoczne są jedynie w widoku Ortho). 2
8. Zaznaczmy poprzez kliknięcie PPM (jeśli nie jest zaznaczony) nasz domyślnie wygenerowany sześcian i w prawym panelu, w zakładce Transform ustawmy skalę dla współrzędnej X -> 0.500. 9. Wyłączmy cieniowanie (Z) i włączmy tryb Wireframe (Siatka). 10. Przy pomocy widżetów transformacji (strzałka czerwona i niebieska) oraz LPM ustawmy sześcian jak na poniższym rysunku. 11. Naciskamy A, odznaczamy zaznaczenie, a następnie naciskamy TAB i przechodzimy do trybu Edycji (Edit Mode). Ponownie naciskamy A i odznaczamy zaznaczone wierzchołki. 12. Korzystając z prostokąta zaznaczania (B) zaznaczamy wierzchołki z prawej strony szcześcianu. 3
13. Naciskamy kolejno: E, potem X, a potem 1, a następnie zatwierdzamy LPM. Utworzymy w ten sposób, poprzez ekstrudowanie, dołączony prostopadłościan o identycznej długości boku jak poprzednik, względem osi X. 14. PRACA SAMODZIELNA - Powtarzamy punkt 13 jeszcze sześć razy aż do uzyskania 8 segmentów. 15. Przy pomocy widżetu transformacji dopasowujemy ostatni segment do końca zarysu nosa rekina. Czynność wykonujemy w osi X. 16. Odznaczamy wszystkie zaznaczone wierzchołki A. 17. Przy pomocu naciśniętego KM możemy teraz wywołać widok User Ortho i podejrzeć w widoku 3D efekt naszej pracy. 18. Wracamy do okna Front Ortho NUMPAD-1. Pamiętajmy, że zmiana widoku lub jakakolwiek inna operacja w oknie WYMAGA obecności kursora myszki w tym oknie. 19. PRACA SAMODZIELNA - Korzystając z wiedzy z poprzednich zajęć, przy pomocy klawisza zaznaczania B i przy pomocy transformacji skali klawisz S dopasowujemy poszczególne segmenty do zarysu korpusu rekina (płetwy tymczasowo pomijamy wymodelujemy je później ). Przed zaznaczaniem kolejnych par wierzchołków do przeskalowania odznaczamy wszystko klawiszem A. Jeśli widzą Państwo potrzebę dostosowania położenia wzdłuż osi Z możecie posłużyć się również widżetem transformacji. Będzie to przydatne w szczególności dla segmentów modelujących okolice głowy rekina. UWAGA: Operację zaznaczania wierzchołków wykonujemy tutaj w trybie Siatki (Wireframe). Przypominam: zmiana trybu Siatka-Cieniowanie klawisz Z. Efekt wykonania tej pracy (w kwestii dopasowania kształtu) powinien wyglądać podobnie, jak na poniższej ilustracji: 4
20. Przy pomocu naciśniętego KM możemy teraz wywołać widok User Ortho i podejrzeć w widoku 3D efekt naszej pracy. Wracamy do okna Front Ortho. 21. Zapisujemy plik na dysku CTRL+W. 22. Przełączamy się do widoku Top Ortho NUMPAD-7. 23. Naciskamy Z by włączyć widok cieniowania (Solid). Upewniamy się, że nic nie jest zaznaczone. 24. Przy pomocy kombinacji klawiszy CTRL+TAB wywołujemy okno wyboru zaznaczania elementu. W oknie tym wybieramy Edge. 25. Trzymając klawisz SHIFT naciskamy PPM na dwóch krawędziach znajdujących się w pobliży dolnej płetwy brzuchowej. Najpierw krawędź z lewej strony potem z prawej (krawędzie oznaczone strzałkami). 26. Wytniemy teraz fragment zaznaczonego segmentu, z którego ekstrudujemy płetwę grzbietową. Mając zaznaczone dwie krawędzie tego segmentu z lewego panelu z narzędziami (T) wybieramy z zakładki Mesh Tools -> Add -> Knife i klikając LPM w dowolnym miejscu lewej krawędzi wyznaczamy początek linii cięcia, następnie przemieszczamy się na prawą krawędź i zaznaczamy drugi punkt cięcia LPM tak, by cięcie było prostopadłe do tych dwóch zaznaczonych krawędzi. Na koniec naciskamy klawisz SPACE kończąc proces cięcia. 5
27. Powtarzamy operację z punktu 26, w niewielkiej odległości od poprzedniej linii cięcia. Odległość ta wyznaczy nam początkową grubość płetwy grzbietowej. 28. Klawiszem A odznaczamy odcięty fragment segmentu wraz z krawędziami. 29. Klawiszem B zaznaczamy ponownie sam odcięty fragment segmentu. 30. Przy pomocy zielonej strzałki widżetu transformacji przesuwamy podstawę płetwy w okolice centrum grzbietu rekina. 31. Przechodzimy do widoku Front View. Zmieniamy widok modelu na siatkę Z - (Wireframe). 32. PRACA SAMODZIELNA - Przy pomocy klawisza ekstrudowania E, klawisza skali S, klawisza obrotu R, widżetów transformacji oraz ruchów myszą modelujemy płetwę grzbietową rekina. Przykładowa wymodelowana płetwa grzbietowa może wyglądać tak zachęcam Państwa do realizacji własnych pomysłów w tym zakresie. 6
33. Odznaczamy jakiekolwiek zaznaczone elementy modelu A. 34. Przy pomocu naciśniętego KM możemy teraz wywołać widok User Ortho i podejrzeć w widoku 3D efekt naszej pracy. Wracamy do okna Front Ortho. 35. Zapisujemy plik na dysku CTRL+W. 36. Wymodelujemy teraz płetwę ogonową. W tym celu przy pomocy KM i klawiszy SHIFT oraz CTRL powiększamy sobie widok zarysu ogona rekina. 37. Zaczynamy zaznaczenia dwóch ostatnich wierzchołków z lewej strony i ekstrudowania dodatkowego segmentu w lewą stronę: 38. Odznaczamy zaznaczone elementy. Włączamy tryb widoku: Solid - cieniowanie i zmieniamy widok okna na Left Ortho CTRL+NUMPAD-3. Będzie to widok tyłu rekina. 39. Mając włączony tryb cieniowania i widok tyłu rekina zaznaczamy najmniejszy widoczny prostokąt: 40. Następnie przy pomocy klawisza S skalujemy go do około 25% początkowej powierzchni. 41. Odznaczamy zaznaczone elementy. Zmieniamy widok okna na Top Ortho NUMPAD-7. 42. Zaznaczamy ostatni segment ogona, ten którego koniec przed momentem skalowaliśmy. 7
43. Zmieniamy widok na Front Ortho. 44. PRACA SAMODZIELNA - Przy pomocy klawisza ekstrudowania E, klawisza skali S, klawisza obrotu R, widżetów transformacji oraz ruchów myszą modelujemy górną część płetwy ogonowej rekina. 45. Zapisujemy plik na dysku CTRL+W. 46. Odznaczamy zaznaczone elementy A. 47. Zmieniamy widok okna na Bottom Ortho CTRL+NUMPAD-7. 48. Przy pomocy klawisza CTRL+TAB wywołujemy okno zaznaczania i wybieramy opcję: Face. Używając PPM zaznaczamy dolną ścianę płetwy ogonowej: 49. Zmieniamy widok na Front Ortho. 50. PRACA SAMODZIELNA - Przy pomocy klawisza ekstrudowania E, klawisza skali S, klawisza obrotu R, widżetów transformacji oraz ruchów myszą modelujemy dolną część płetwy ogonowej rekina. 51. Przy pomocu naciśniętego KM możemy teraz wywołać widok User Ortho i podejrzeć w widoku 3D efekt naszej pracy. Wracamy ponownie do okna Front Ortho. 52. Zapisujemy plik na dysku CTRL+W. 53. Zamodelujemy teraz obydwie płetwy boczne. Upewniamy się, że mamy włączony tryb Solid (cieniowanie). Odznaczamy ewentualne zaznaczenia A. 54. Korzystając z panelu zaznaczania CTRL+TAB wybieramy opcję: Edge i zaznaczamy lewą i prawą krawędź segmentu korpusu rekina z bocznymi płetwami. 8
55. Wycinamy podstawę płetwy w oparciu o zaznaczone krawędzie fragmentu korzystając z poprzednich punktów 26 i 27. 56. Dostosowujemy miejsce położenia punkty 28-30. 57. Zmieniamy widok na Top Ortho NUMPAD-7. 58. PRACA SAMODZIELNA - Przy pomocy klawisza ekstrudowania E, klawisza skali S, klawisza obrotu R, widżetów transformacji oraz ruchów myszą modelujemy prawą płetwę boczną rekina. Przykładowa płetwa została zaprezentowana na poniższej ilustracji. 59. Po zamodelowaniu płetwy prawej tę samą operację przeprowadzamy dla lewej strony korpusu rekina korzystając z widoku Back Ortho CTRL+NUMPAD-1. 9
60. Korzystając z panelu zaznaczania CTRL+TAB wybieramy opcję: Edge i zaznaczamy lewą i prawą krawędź segmentu korpusu rekina z bocznymi płetwami. 61. Wycinamy podstawę płetwy w oparciu o zaznaczone krawędzie fragmentu korzystając z poprzednich punktów 26 i 27. 62. Dostosowujemy miejsce położenia punkty 28-30. 63. PRACA SAMODZIELNA - Przy pomocy klawisza ekstrudowania E, klawisza skali S, klawisza obrotu R, widżetów transformacji oraz ruchów myszą modelujemy lewą płetwę boczną rekina. Druga z zamodelowanych płetw została zaprezentowana na poniższej ilustracji. 64. Aby zmienić trochę wygląd płetw, by wyglądały bardziej realnie - są obecnie ułożone w lini prostej zmieniamy widok na Right Ortho NUMPAD-3. Następnie włączamy widok siatki Wireframe klawisz Z. W kolejnym kroku zaznaczamy poszczególne elementy płetw i korzystając z widżetu transformacji zmieniamy nieco wygląd płetwy, by uzyskać efekt zakrzywienia. Można dodatkowo również wykorzystać rotację klawisz R. Jeden z przykładowych etapów tej modyfikacji został przedstawiony na poniższej ilustracji: 65. Włączamy tryb widoku z cieniowaniem Solid. 66. Przy pomocu naciśniętego KM możemy teraz wywołać widok User Ortho i podejrzeć w widoku 3D efekt naszej pracy. Wracamy ponownie do okna Front Ortho. 10
67. Zapisujemy plik na dysku CTRL+W. 68. Zajmiemy się teraz zamodelowaniem szczęk rekina ;) W tym celu przełączamy się na widok Front Ortho i wyłączamy cieniowanie modelu klawisz Z. 69. Wyłączamy również obrazek tła z zarysem rekina nie będzie nam już potrzebny. Wystarczy w tym celu odznaczyć w prawym panelu (N) zakładkę Background Images. 70. Przy pomocy prostokąta zaznaczenia zaznaczamy wierzchołek na paszczy rekina zgodnie z poniższą ilustracją: 71. Przy pomocy niebieskiej strzałki zmieniamy współrzędne tego wierzchołka przesuwając go nieco w górę. 11
72. Włączamy ponownie cieniowanie modelu i ustawiamy widok Right Ortho NUMPAD-3. 73. Upewniamy się, że nie ma żadnych zaznaczeń A. 74. Naciskamy CTRL+TAB i wybieramy opcję: Face. Zaznaczamy PPM ściankę jak na ilustracji: 75. Wracamy do widoku Front Ortho i wykonujemy ekstrudowanie w oparciu o zaznaczoną ściankę. 76. Wyłączamy widok cieniowania włączamy widok siatki - Z. 77. Odznaczamy wszystkie zaznaczenia. 12
78. Zaznaczając poprzez klawisz B wskazane na ilustracji poniżej wierzchołki modelujemy kształt dolnej szczęki rekina wykorzystując widżet transformacji. 79. Odznaczamy wszystkie zaznaczenia. 80. Włączamy tryb cieniownia i ustawiamy widok Right Ortho. 81. Stosując panel zaznaczenia CTRL+TAB zmieniamy rozmiar (klawisz S) dwóch (wskazanych na ilustracji poniżej) krawędzi tworzących dolną szczękę rekina. Dopasowujemy kształt dolnej szczęki do kształtu górnej szczęki oraz ogólnego kształtu paszczy rekina. 82. Przy pomocu naciśniętego KM możemy teraz wywołać widok User Ortho i podejrzeć w widoku 3D efekt naszej pracy. Wracamy ponownie do okna Front Ortho. Na poniższej ilustracji jest przykład jak może wyglądać finalny efekt modelowania paszczy rekina. 13
83. Zapisujemy plik na dysku CTRL+W. 84. Odznaczamy wszystkie zaznaczenia. 85. Przechodzimy do trybu Obiektu (Object Mode). Do tej pory cały czas pracowaliśmy w trybie Edit. 86. Zaznaczamy rekina poprzez kliknięcie PPM. 87. Udajemy się do prawego panelu Właściwości i znajdujemy w pasku ikonkę Modyfikatorów (Object Modifiers). Dodajemy nowy modyfikator Add Modifier -> Subdivision Surface. 88. Ustawiamy Subdivisions -> View: 4 oraz Subdivisions -> Render: 4. 89. Następnie z lewego panelu Narzędzi wybieramy przycisk Shading -> Smooth i włączamy wygładzanie modelu. Przykładowy efekt na poniższej ilustracji: 14
90. Teraz zamodelujemy rekinowi oczy. W tym celu przełączamy się do widoku Front Ortho. 91. Następnym krokiem będzie dodanie sfery, która będzie modelować oko. Naciskamy SHIFT+A i dodajemy obiekt Mesh -> UV Sphere. Ustawiamy jej następujące parametery: 32 segmenty (segments) i 32 pierścienie (rings). Utworzoną sferę skalujemy (S) i przy pomocy widoków: Front Ortho, Back Ortho, Top Ortho oraz Right Ortho, a także za pomocą widżetów transformacji ustawiamy we właściwym miejscu głowy rekina. 92. W widoku Right Ortho, mając zaznaczone (PPM) wcześniej utworzone i umiejscowione oko, wciskamy CTRL+C i CTRL+V tworząc jego kopię. Następnie kopię oka umieszczamy przy pomocy zielonej strzałki symetrycznie po drugiej stronie głowy rekina. 93. Na koniec zaznaczamy po kolei lewe oraz prawe oko i włączamy dla nich wygładzanie: Shading -> Smooth. 94. Przy pomocu naciśniętego KM możemy teraz wywołać widok User Ortho i podejrzeć w widoku 3D efekt naszej pracy. 95. Zapisujemy plik na dysku CTRL+W. Przypisywanie materiałów do modelu 1. Teraz przejdziemy do przypisania rekinowi materiałów (kolorów). Zaczniemy od oczu. 2. Zaznaczamy lewe oko i udajemy się do panelu Właściwości. W panelu tym wybieramy ikonkę Materiałów (Material). 3. Naciskamy przycisk New i nadajemy materiałowi nazwę w odpowiednim polu: OczyRekina. 4. Następnie klikamy w polu Diffuse Color, aby otworzyć paletę kolorów i ustawiamy wszystkie składowe RGB na 0.000. Dodatkowo w zakładce Specular ustawiamy parametr Hardness na 321. Oczy rekina będą mieniły się teraz głęboką czernią z blaskiem. 5. Zaznaczamy teraz drugie oko. Naciskamy przycisk New. Obok pola nazwy materiału znajduje się ikona łączenia z istniejącym materiałem. Klikamy ją i wybieramy: OczyRekina. 15
6. W następnym kroku odznaczamy oczy A i zaznaczamy korpus rekina (PPM). 7. Ponownie tworzymy nowy materiał, tym razem nadając mu nazwę: GrzbietRekina. 8. W polu Diffuse Color ustawiamy następujące składowe RGB: R -> 0.055, G -> 0.189, B -> 0.254. Jak widzimy cały rekin ma teraz przypisany kolor zielono-niebieski. My jednak zmienimy brzuch rekina na kolor jasny. 9. Aby to zrobić klikamy znak plusa z prawej strony okna dodawania nowego materiału do istniejącej kolekcji: 10. Po dodaniu pustego materiału do kolekcji kilkamy New i definiujemy kolor dla spodniej części rekina tu Państwu pozostawiam według uznania polecam odcienie szarości. Nazwę nadajemy: SpódRekina. 11. Po zdefiniowaniu materiału przełączamy widok okna na Bottom Ortho, włączamy tryb Edit (TAB). Odznaczamy profilaktycznie wszystkie zaznaczenia A i wykorzystując klawisz B zaznaczamy wszystkie widoczne z tego rzutu ścianki spodniej części rekina. 12. Następnie z prawego panelu z Materiałami wybieramy materał: SpódRekina i naciskamy przycisk Assign. 13. Odznaczamy wszystkie zaznaczenia A. 14. Przełączamy się do trybu Object Mode TAB. 15. Zapisujemy plik Blendera CTRL+W. 16. Rekin jest gotowy. To już koniec ćwiczenia nr. 3 ale...jeśli chcieliby Państwo np. jeszcze wyrenderować swojego rekina należy, korzystając z wiedzy z poprzednich zajęć, ustawić odpowiednio kamerę, światła (posługując się widokami) i nacisnąć przycisk Render. Powodzenia! 16