Przeczytaj
Czym jest model 3D?
Jako model 3D rozumiemy zazwyczaj siatkę wielokątówwielokątów (ang. polygons), które razem układają się w siatkęsiatkę (ang. mesh). W zależności od zastosowania modelu liczba tych wielokątów ulega zmianie. Proste modele mogą zawierać ich kilkadziesiąt, a skomplikowane sceny przeznaczone do wysokobudżetowych produkcji nawet kilka milionów.
Sama siatka wielokątów, nazywana często także geometrią, to nie wszystko. Na realistyczny model składają się także tekstury, oświetlenie, postprodukcja i wiele innych czynników.
W pracy nad złożonymi projektami zespoły są zwykle podzielone na mniejsze grupy specjalistów, z których każda odpowiada za określone zadania. Są ludzie zajmujący się modelowaniem, animacją, teksturowaniem albo symulacją zjawisk fizycznych. Każda z tych specjalizacji to odrębna gałąź produkcji grafiki 3D, wymagająca wielu lat praktyki. Mają jednak wspólne fundamenty, z którymi zapoznasz się w toku tego e‑materiału.
Proces produkcji grafiki 3D przebiega zazwyczaj według reguł przedstawionych poniżej.
Rozbijanie atomu, czyli najmniejsze cząstki grafiki 3D
Każdy model składa się z podstawowych elementów: wierzchołkówwierzchołków, krawędzikrawędzi i wielokątówwielokątów. To ich układ i wzajemne relacje decydują o tym, co widzimy na ekranie monitora. Poniższa grafika pomoże ci zapoznać się z ich charakterystyką.
Pozycja w przestrzeni trójwymiarowej
Pozycję punktu w dwuwymiarowej przestrzeni określamy, podając jego współrzędne na osiach X i Y. Przy tworzeniu grafiki 3D potrzebna jest jednak kolejna oś – oś Z.
Programy 3D za punkt zerowy uznają środek sceny, a to, która z powyższych liter oznacza pozycję na płaszczyźnie, a która wysokość obiektu, zależy od oprogramowania.
Podpowiedź co do układu współrzędnych jest jednak zawsze widoczna na ekranie.
Manipulatory
U podstaw modelowania 3D leżą trzy główne manipulacje. Przesuwanie, skalowanie i obracanie. Operacje te można wykonywać na całych scenach, modelach, obiektach, a nawet wielokątachwielokątach, krawędziachkrawędziach i wierzchołkachwierzchołkach.
Więcej na ich temat dowiesz się z poniższej grafiki.
Program Blender
Istnieje sporo aplikacji przeznaczonych do tworzenia grafiki 3D. Wiele z nich ma bardzo konkretne zastosowania, np. przygotowanie modeli do druku 3D, projekty architektoniczne, gry lub animacje. Programy te wyposażone są we własne interfejsy i metodologie pracy, ale podstawy ich obsługi są wspólne. Opanowanie jednego z nich znacznie ułatwi późniejszą naukę kolejnego.
Poznajmy bliżej program Blender. Jest to darmowe oprogramowanie rozwijane przez samych użytkowników. Powstało jako alternatywa dla bardzo drogich aplikacji komercyjnych. Program umożliwia modelowanie, animację, przeprowadzanie symulacji i wiele innych. Jest bardzo popularny, stąd w internecie z łatwością znaleźć można wielu pasjonatów dzielących się swoją wiedzą, udostępniających tutoriale i modele.
W momencie opracowywania tego e‑materiału program nie miał pełnej polskiej wersji językowej, dlatego użyto angielskiej terminologii i polskich tłumaczeń (jeśli przetłumaczenie danego terminu było możliwe).
Edytory
Interfejs programu Blender złożony jest z Edytorów (ang. Editors). Na poniższym obrazku widocznych jest pięć Edytorów, które zobaczysz po uruchomieniu programu. Zaznaczono je kolorami.
Kolorem zielonym zaznaczono Menu. To podstawowy pasek, który prawie zawsze znajduje się na ekranie w tym, czy innym obszarze.
Kolorem czerwonym zaznaczono 3D View, a więc trójwymiarowy widok sceny. To twoja przestrzeń robocza, gdzie odbywa się większa część pracy nad modelem.
Kolorem niebieskim oznaczono Outliner. To lista obiektów widocznych na scenie. Stąd możesz je zaznaczać, ukrywać i ponownie pokazywać.
Kolorem fioletowym zaznaczono Properties Editor, a więc edytor ustawień. Poszczególne zakładki tego Edytora pozwalają na zmianę ustawień zarówno wskazanego obiektu, jak i całej sceny;
Kolorem żółtym zaznaczono Timeliner, czyli linię czasu. To Edytor przydatny w tworzeniu animacji.
Blender różni się od pozostałych programów 3D tym, że kształt jego interfejsu zależy w całości od preferencji użytkownika. Sami możemy zdecydować, jaki Edytor gdzie wyświetlić. Dokonujemy tego, klikając na rozwijaną listę w lewym górnym rogu Edytora i wybierając interesującą nas pozycję.
Manipulacje w Blenderze
Wiemy już, czym są podstawowe manipulacje, czyli przesuwanie, skalowanie i obracanie. A tak działają one w programie Blender:
Film dostępny pod adresem /preview/resource/RLu4uTT2jNIHw
Animacja: Manipulacje w Blenderze. Zaprezentowano przesuwanie obiektu - sześcianu, obracanie, powiększanie i pomniejszanie.
Usuwanie
Zanim rozpoczniemy pracę, warto pozbyć się sześcianu, który program domyślnie tworzy w każdym nowym pliku. Aby usunąć obiekt, klikamy go, a następnie wciskamy klawisz X lub Delete na klawiaturze. Potwierdzamy chęć usunięcia obiektu.
Bryły podstawowe
Pracę nad modelem możemy rozpocząć od utworzenia bryły podstawowejbryły podstawowej (ang. primitives). W programie Blender mamy do wyboru następujące bryły:
Plane (płaszczyzna),
Cube (sześcian),
Circle (okrąg),
UV Sphere i Ico Sphere (obie to kule, a różnice między nimi na razie pominiemy),
Cylinder (walec),
Cone (stożek),
Torus (bryła powstała przez obrót okręgu wokół prostej leżącej w płaszczyźnie tego okręgu i nieprzecinającej go. Wyobrażeniem może być opona lub pączek z dziurką).
Zacznijmy od umieszczenia kursora w miejscu, gdzie chcemy utworzyć kształt. Dokonamy tego klikając prawym przyciskiem myszy.
Poniższy film pokazuje, jak dodawać bryły podstawowe.
Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1EDGNjWVejhL
Nagranie filmowe: dodawanie brył podstawowych (primitives) w Blenderze.
Wiemy już, jak stworzyć i manipulować bryłami podstawowymi. Możemy teraz przejść do ćwiczeń.
Słownik
pojedyncza ściana modelu; łączy ze sobą co najmniej trzy wierzchołki i krawędzie, odbija światło i rzuca cienie
siatka wielokątów tworząca kształt
pojedynczy punkt w przestrzeni; od niego wychodzą i w nim łączą się krawędzie
odcinek łączący ze sobą dwa wierzchołki
predefiniowane geometryczne kształty stanowiące bazę do dalszego modelowania