Grafika 3D: Blender, cz. V – tryb edycyjny, ćwiczenie „Czołg”

Zgodnie z zapowiedzią dziś ćwiczenie pancerne pt. "Czołg". Model czołgu powstał po części na podstawie przykładu zamieszczonego przez Goblina w WARP nr 01 z kwietnia 04/2004.

Tryb edycyjny dobrze się tu sprawdzi, gdyż bryły jakie będziemy tworzyć będą nieco bardziej skomplikowane niż dostępne prymitywy lub ich proste transformacje (GRS). W tym trybie też będziemy korzystali z transformacji G (przesunięcie), R (rotacja), S (skalowanie) ale w odniesieniu do ścianek (Face), krawędzi (Edge) czy wierzchołków (Vertex). Selekcja to też użycie [PPM], zatwierdzenie jakiegoś działania to [LPM] lub [Enter], a zaniechanie (Cancel) to [PPM] lub [ESC]. W wielu miejscach nie będę już pisał o zatwierdzaniu [LPM], czy ruchu myszką, gdy jest to oczywiste ale w niektórych sytuacjach wspomnę jeszcze o tym.

Do wozu!

Zaczniemy od korpusu, a w zasadzie od Cuba, którego dodamy (jeśli nie mamy na scenie), a następnie poddamy go kilku edycjom, aby uzyskać pożądany kształt. Takie działanie nosi nazwę box modeling.

Dodawanie Cuba [Shift]+[A]

Zmniejszenie wysokości Cuba [S] [Z] i lekke wydłużenie [S] [X].

Dalsze prace odbędą się w trybie edycyjnym (Editing Mode), do którego przechodzimy przy pomocy menu na dole ekranu lub klawiszem [Tab]. Pierwsze pracę będą dotyczyły ścianek (Face), zatem włączymy ich edycję przy użyciu ikonki na dole lub klawiszy [Ctrl]+[Tab].

Wybierzemy ściankę z przodu [PPM] i ją wyciągniemy (Extrude) – klawisz [E] lub przycisk z boku i gdy wielkość wyciągnięcia OK, to zatwierdzamy [LPM].

Analogicznie zrobimy z drugiej strony: Zmiana widoku [SPM], selekcja ścianki [PPM], wyciągnięcie [E], zatwierdzenie [LPM].

Podobnie ze ściankami z boku, z tą różnicą, że pierwszą zaznaczamy normalnie [PPM], a drugą i trzecią z wykorzystaniem [Shift]+[PPM]. Z drugiej strony tak samo.

Zaznaczymy teraz ścianki szczytowe [PPM], [Shift]+[PPM], [Shift]+[PPM], zmiana widoku [SPM], abyśmy widzieli drugą stronę, dalsze zaznaczanie ścianek [Shift]+[PPM], [Shift]+[PPM], [Shift]+[PPM], a następnie przesunięcie ich w dół [G], [Z], ruch myszką albo zamiast transformacji Grab [G] chwytamy manipulator – niebieską strzałkę [LPM] i ciągniemy lekko w dół.

Teraz przedział załogi i silnika :) – zmieniamy widok od dołu [SPM], zaznaczamy trzy ścianki, a następnie wyciągamy [E] w dół.

Musimy połączyć parę par wierzchołków. Zmieniamy na tryb pracy z wierzchołkami (Vertex) – ikonka na dole lub [Ctrl]+[Tab]. Zaznaczamy wierzchołki [PPM] – pierwszy – ten z dołu, [Shift]+[PPM] – drugi – ten wyżej. Uwaga ważna kolejność zaznaczania.

Możemy je teraz połączyć (Merge – menu z boku lub klawisz [Alt]+[M]) w jeden wierzchołek, w miejscu zaznaczenia ostatniego (At last).

Analogicznie z parami wierzchołków obok i z drugiej strony.

Po operacjach mamy zarys korpusu, który możemy jeszcze oczywiście poprawiać np. poprzez lekkie opuszczenie dna, gdy uważamy, że nasz korpus jest za płaski...

lub zmianę wysokości ścianek szczytowych - selekcja tych ścianek i skalowanie [S] w osi Z [Z].

Wieża

Często gdy tworzymy różne obiekty warto skorzystać z warstw. I tak na pierwszej (domyślnej) mamy już korpus. Teraz zaczniemy modelować wieżę. Przechodzimy na drugą warstwę albo wciskając [2] na klawiaturze u góry (nie tę numeryczną – ta służy do zmiany widoków) albo klikamy na mały – drugi – kwadracik. Pierwsza warstwa nam znika.

Zaczynamy od wstawienia Cuba [Shift]+[A] (Mesh ->Cube) i nieco zmniejszenia wysokości Z [S] Z.

Przechodzimy do trybu edycyjnego [Tab] lub z menu. Zajmiemy się krawędziami (Edge) – włączamy edycję krawędzi [Ctrl]+[Tab] lub z menu na dole. Wybieramy do dalszej edycji tylko krawędzie pionowe – jest ich cztery – pierwsza [PPM], a kolejne z [Shift]+[PPM]. Trochę je zetniemy (Bevel). Odsuwamy myszkę nieco od obiektu, [Ctrl]+[B] i ruch myszy oraz zatwierdzenie [LPM] lub menu na dole Mesh ->Edges ->Bevel i też ruch myszą oraz zatwierdzenie. Po wstępnym ustawienia wielkości fazy – możemy po prawej w Tweak Panelu ustawić dokładne parametry (po wykonaniu kolejnej transformacji panel bezpowrotnie znika).

Wyciągniemy górną część wieży. Zmiana trybu na edycję ścianek (Face) [Ctrl]+[Tab] lub menu na dole, selekcja [PPM] górnej ścianki. Wyciągnięcie jej (Extrude) [E], ruch myszą, zatwierdzenie [LPM].

Dalej, to niewielkie zmniejszenie ścianki [S] i jej przesunięcie do tyłu (w osi X) [G][X]. Następnie wychodzimy do trybu obiektowego [Tab] i ewentualne przeskalowanie [S].

Do działa

Lufa to nowy obiekt, zatem hyc na trzecią warstwę – [3] na górze klawiatury (nie numeryczna) lub klik na mały kwadracik u dołu okna. Wstawienie walca na scenę [Shift]+[A] Mesh ->Cylinder.

Rotacja w osi Y o 90 stopni [R] [Y] [90] [Enter] i nadanie mu proporcji zbliżonych do lufy – skalowanie [S], wydłużenie w osi X [S] [X].

Lufy posiadają zgrubienie w części centralnej i dyfuzor (rozszerzenie) w części końcowej. Stworzymy je poprzez "poplasterkowanie" naszej lufy i wykorzystanie niektórych plasterków. Przechodzimy do trybu edycyjnego [Tab]. Wciskamy [Ctrl]+[R] lub z menu po lewej wybieramy Loop Cut and Slide. Mysz zbliżamy do lufy, Blender proponuje płaszczyznę cięcia – fioletowy okrąg. Rolką myszy zwiększamy liczbę podziałów do kilku, zatwierdzamy [LPM]. Teraz mamy jeszcze możliwość ich ustawienia – lekki ruch myszą i zatwierdzamy [LPM]. Nam nie zależy na przesunięciu (lub jeśli niechcący przesunęliśmy), to [PPM] lub [ESC] i mamy podział na równe części.

Pogrubienie w centralnej części lufy. Włączymy widoczność krawędzi ukrytych – na dole okna. Odznaczymy wszystkie plasterki-pętle [A] i zaznaczymy tylko dwa plasterki-pętle w środku. Możemy zaznaczać selekcją prostokątną [B], kołową [C], lassem [Ctrl]+[LPM] ale ja polecam wybór przez wskazanie plasterka-pętli. Pierwsza pętla: przytrzymanie [Alt] i kliknięcie [PPM] na dowolnym elemencie pętli. Druga to dodanie do selekcji czyli [Shift]+[Alt]+[PPM] .

Po selekcji skalujemy pętle [S], a następnie rozsuwamy czyli skalowanie w osi lufy X [S] [X].

Dyfuzor wymaga:

• wyłączenia widoczności zasłoniętych krawędzi (wygodniejsza selekcja ścianek) – na dole okna,
• zmiana trybu na pracę ze ściankami (Face) – [Ctrl]+[Tab] lub ikonka na dole okna,
• zaznaczenia kołowej ścianki czołowej.

Powiększamy ściankę [S].

Wyciągamy ją (Extrude) [E].

Ponowny Extrude [E], ruch myszą, zatwierdzenie [LPM] i skalowanie [S], ruch myszką, zatwierdzenie [LPM].

Wykonanie otworu w lufie. Najpierw Extrude bez wyciągnięcia [E] [LPM]. Powoduje, że mamy dwie ścianki leżące jedna na drugiej – nie za bardzo to widać. Teraz zmniejszenie [S], niewielki ruch muszką, zatwierdzenie [LPM] – o to nam chodziło – mamy mniejszą ściankę (kaliber) w płaszczyźnie większej (średnica dyfuzora).

Teraz jeszcze jeden Extrude [E] z tym, że do środka lufy.

Możemy podziwiać naszą lufę w trybie obiektowym [Tab].

Włączmy wszystkie warstwy z obiektami – [Shift] i ikona kwadracika wypełnionego kółeczkiem – na dole ekranu lub [Shift]+[1], [Shift]+[2] (1, 2 na klawiaturze u góry, a nie na numerycznej).

Musimy poukładać i przeskalować nasze obiekty: selekcja [PPM], przesunięcie [G], skalowanie [S] itd, aż do uzyskania zamierzonego efektu.

Koła

Koła to kolejne obiekty, więc i nowa warstwa i nowy walec [Shift]+[A] Mesh ->Cylinder, który zmniejszymy [S] i obrócimy w osi X o 90 stopni [R][X][90].

Praca nad kołami będzie miejscami przypominała tę z lufą. Tryb edycyjny [Tab] i "plasterkujemy" (Loop Cut and Slide) nasz walec na 4 plasterki [Ctrl]+[R] i rolka myszki, aż uzyskamy 4 fioletowe pętle. Odznaczamy wszystko [A], zaznaczamy środkowe pętle: [Alt]+[PPM] – dla pierwszej pętli i [Shift]+[Alt]+[PPM] – dla drugiej pętli.

Dalej zmniejszamy je [S], a następnie rozsuwamy – skalowanie w osi Y [S] [Y].

Kolejny krok to wykonanie wgłębienia z boku koła. Ścianki (Face) do edycji [Ctrl]+[Tab] lub ikonka u dołu. Selekcja bocznej ścianki [PPM].

Extrude bez wyciągnięcia – [E], [Enter] lub [LPM], a następnie zmniejszenie [S] świeżo utworzonej ścianki. Potem ponowny Extrude do środka koła.

Teraz mały detal – nakrętka 6-kątna z półkulą na szczycie łba. Pozostając w trybie edycyjnym wstawiamy walec [Shift]+[A] Mesh ->Cylinder. Walec ląduje w miejscu kursora 3D. Nie wykonujemy żadnej transformacji, a zerkamy na Tweak Panel po lewej strony. Możemy tam podać liczbę ścian naszej przyszłej nakrętki – 6, zmienić wielkość, położenie, a nawet obrót naszego walca. Dopóki nie skorzystamy z innych funkcji cały czas możemy popróbować, aż uzyskamy pożądany efekt.

Analogicznie z półsferycznym łbem. Wstawiamy kulę [Shift]+[A] Mesh ->UV Sphere, skok w lewo do Tweak Panelu i majstrujemy przy wymiarach i położeniu. Po chwili możemy podziwiać koło naszego czołgu w trybie obiektowym [Tab].

Koło mamy gotowe, należy je odpowiednio ustawić i "rozmnożyć". Jeśli tego nie zrobiliśmy wcześniej przechodzimy do trybu obiektowego [Tab] .Włączamy pozostałe warstwy – cyfry z górnej części klawiatury z [Shift] lub małe ikonki – kwadraciki wypełnione kółeczkiem też wraz z [Shift]. Ustawiamy [G] lub manipulatory, skalujemy [S] nasze koło. Aby dobrze wpasowało sprawdzamy i poprawiamy w różnych widokach ([SPM]). Następnie duplikujemy je [Shift]+[D] i przesuwamy od razu w osi x [X]. Duplikujemy parę razy aż wypełnimy przestrzeń pozostawiając jednak nieco na koło napędowe i napinające.

Koło napędowe – zębate będzie z przodu. Ustawiamy tam kursor 3D [LPM] i dodajemy walec [Shift]+[A] Mesh ->Cylinder . Blender może pamiętać ostanie ustawy z Tweak Panela. Trochę je modyfikujemy, aby uzyskać 12-ścienny walec o szerokości kół jezdnych i obrócony jak koła jezdne.

Teraz tryb edycyjny [Tab]. Wybór ścian (Face) do edycji [Ctrl]+[Tab]. Odznaczamy ściankę boczną z jednej strony [Shift]+[PPM], zmiana widoku [SPM] i odznaczamy z drugiej strony [Shift]+[PPM]. Wyciągnięcie zębów – Extrude Individual – z menu po lewej stronie.

Aby nadać trochę bardziej zębaty kształt lekkie skalowanie [S] i ew. niewielka korekta skalowania w osi Y [S] [Y]. A także wybierzemy trochę materiału ze środka Extrude bez wyciągania [E] [Enter], zmniejszenie [S], niewielki Extrude z wyciągnięciem do środka [E].

Koło napinające na końcu wykonamy jako duplikat koła napędowego – prawdziwi czołgiści w tym miejscu się załamują :)

Gąsienica

Oczywiście nasz czołg jest bardzo uproszczony i jego głównym zadaniem jest poćwiczenie przez nas trybu edycyjnego. Zatem gąsienica powstanie z kolejnych Extrudów, które będziemy obracać i przesuwać. Ustawiamy kursor 3D [LPM] tuż nad napędowym kołem zębatym. Wstawiamy sześcian [Shift]+[A] Mesh ->Cube, ustawiamy go [G] i skalujemy [S], aby był nieco szerszy od kół.

Przeskok do trybu edycyjnego [Tab], praca ze ściankami (Face) [Ctrl]+[Tab] lub ikona na dole okna, selekcja ścianki [PPM], którą będziemy wyciągać tworząc gąsienice.

Aby ułatwić dalszą prace ustawimy widok czołgu z boku. Dla Blendera będzie to widok z przodu (Front) [1] na klawiaturze numerycznej z boku i wyłączymy perspektywę [5] na klawiaturze numerycznej (napis w lewym górnym rogu okna Front Ortho).

Dalsza praca to Extrude [E] do koła napinającego.

i seria kolejnych Extrude [E], przesunięć [G], rotacji [R], tak aby opisywać po stycznej promieniście koła kolejno tworzonymi ściankami.

Do zamknięcia gąsienicy użyjemy rewelacyjnej funkcji "mostkowania". Zaznaczymy drugą ściankę do połączenia [Shift]+[PPM].

i odnajdziemy funkcję w dolnym menu Mesh ->Edges ->Bridge Edge Loop albo nieco krócej [Ctrl]+[E], Bridge Edge Loop.

Należy zduplikować naszą gąsienicę wraz z kołami. Zatem zaznaczamy wszystkie koła np. kolejne [Shift]+[PPM].

i duplikujemy [Shift]+[D] i od razu przenosimy na drugą stronę czołgu w osi Y [Y] i ruch myszką.

Należy odwrócić teraz koła w osi Z o 180 stopni. Można pojedynczo dla każdego koła: selekcja [PPM], rotacja [R] w osi Z [Z] o 180 stopni [180] albo spróbować za jednym razem dla wszystkich kół. Należy wtedy jako środek transformacji (Pivot) wybrać indywidualne środki obiektów (Individual Origin) i dopiero wtedy [R] [Z] [180].

Po ustawieniu i uporządkowaniu kół, gąsienicy, lufy, wieży możemy cieszyć się czołgiem lub dorobić jeszcze włazy, baki z paliwem, antenkę itd.

Teren

Nasz pancerny pojazd nie może lewitować, zatem dorobimy mu trochę pofałdowanego terenu.

Dodajemy płaszczyznę (Plane) [Shift]+[A] Mesh ->Plane i wielokrotnie ją powiększamy [S]. Ustalamy właściwe położenie [G] [Z] lub manipulatory.

Aby móc pofałdować teren musimy mieć co fałdować – 4 węzły Plane to zdecydowanie za mało. Przechodzimy do trybu edycyjnego [Tab] i na lewym panelu wyszukujemy Subdivide lub wciskamy [W] [S]. W Tweak Panelu (poniżej) zwiększamy liczbę podziałów do wartości maksymalnej:10. To trochę jeszcze za mało – powtarzamy podział (Subdiviede) [W][S] i teraz ustawiamy liczbę podziałów na 3.

Moglibyśmy wybierać po jednym wierzchołku i go przesuwać tym samym fałdując teren ale dla kilkuset wierzchołków – nudna praca. Skorzystamy z trybu proporcjonalnej edycji (Proporcional Editing), który umożliwia transformacje nie tylko zaznaczonego elementu ale również jego sąsiadów. Przy okazji: w trybie edycyjnym oddziaływanie następuje na ścianki/krawędzie/wierzchołki, a w trybie obiektowym na sąsiednie obiekty.

Zatem włączamy tryb proporcjonalny – ikonka na dole okna lub klawisz z literą [O] oraz ustawiamy kształt zasięgu – dla terenu niech będzie losowy (Random).

Teraz możemy już fałdować teren. Przechodzimy do pracy z wierzchołkami [Ctrl]+[Tab] ->Vertex. Zaznaczamy jeden punkt [PPM] i poddajemy go transformacji przesuwania [G] w osi Z [Z] – pojawia się okrąg określający zasięg oddziaływania. Rolką myszki zdecydowanie zwiększamy zasięg, nawet poza Plane. Lekki ruch myszki powoduje powstawanie niewielkich losowych wzniesień, a większy ruch dużych i ostrych gór.

Kilkukrotnie używamy przesunięcia [G] w osi Z [Z] dla zaznaczonych wierzchołków w różnych punktach Plane. Aby nieco wygładzić ostre wierzchołki wracamy do trybu obiektowego [Tab] i zmieniamy tryb cieniowania na wygładzony – lewy panel (Tool Shelf panel) Shading ->Smooth. Nie zapomnijmy wyłączyć trybu proporcjonalnego [O] lub ikonka na dole i (Disable).

Kolory

Utworzymy parę materiałów, którym określimy kolory: teren – jasnobrązowy, czołg – ciemnozielony, gąsienice – ciemnoszary. Sposób identyczny jak w ćwiczeniu "Bałwanek". Materiały zaaplikujemy odpowiednim obiektom.

Render

Zobaczmy co widzi kamera – zero [0] na klawiaturze numerycznej z boku.

Przechodzimy do tryby latania (Fly) [Shift]+[F] i za pomocą myszki (delikatne ruchy) oraz klawiszy [Q], [E] – jazdy wertykalne, [W], [S] – najazd/odjazd, [A], [D] – jazdy horyzontalne ustawiamy kadr, który nam odpowiada.

Jeszcze tylko kolor nieba i ogólny poziom światła. Za to odpowiada zakładka World na panelu właściwości po prawej stronie. Analogicznie jak dla "Bałwanka". Ewentualnie jeszcze zaznaczamy [PPM] światło (Lamp) i przesuwamy [G] je w dogodniejsze miejsce, które lepiej oświetli nasz czołg.

Render [F12].

Jeśli nie wszystko jest OK, to poprawiany – [ESC] – wychodzimy z widoku rendera. Gdy OK, to zapisujemy w pliku blendera – do dalszej pracy.

oraz z okienka rendera do pliku PNG, abyśmy mogli innym pochwalić się naszym czołgiem.

Przy okazji, Blender, jak każdy inny program czasem potrafi fiknąć koziołka i wywalić się. Zatem co jakiś czas warto swoją pracę zapisywać [Ctrl]+[S], co jest zgodnie ze "starożytnym" powiedzeniem

Kto rzadko sejwuje, ten dużo pracuje

Na życzenie Gyikty7 jeszcze dwa rendery z Freestyle :)

Dla tych, co mają niedosyt wiedzy tradycyjnie polecam:

• Polski kurs blendera – stworzony przez Piotra Arłukowicza najlepszy na świecie :) (http://polskikursblendera.pl/ ) polskojęzyczny zbiór wideoporadników o Blenderze – dziesiątki godzin fachowo i z humorem omawiających zakamarki Blendera.
• Wersja wideo zrealizowana przez młodego fana Blendera, oparta na podstawie niniejszego ćwiczenia i prezentująca tworzenie czołgu inspirowanego sylwetką Panzerkampfwagen VI Tiger.
• Troman – tworzenie gier w Blenderze (http://troman.pl/przewodnik/wprowadzenie-do-blender-game-engine_ID1 ) – portal zawierający poradniki, forum i nowości o tworzeniu gier w Blenderze.
• Wirtualne modelarstwo – napisana przez Witolda Jaworskiego darmowa (Creative Commons) książka (http://samoloty3d.pl/wm-000_p.xml ) poświęcona głównie tworzeniu realistycznych modeli 3D samolotów w Blenderze i z wykorzystaniem GIMPa.
• Kontury Kultury – magiczne miejsce we Wrocławiu (http://konturykultury.art.pl/plan.html ), gdzie mieszkańcy stolicy Dolnego Śląska i okolic mogą skorzystać z bezpłatnych warsztatów grafiki 3D – Blender, a także innych działań artystycznych.
• Świetna infografika ze skrótami do Blendera - warto wydrukować i powiesić przed biurkiem jako plakat.