2020-07-15

Как построить модель в Блендере. На примере самолёта. Часть 2

Продолжим. Наступила очередь сделать первый шаг в моделировании. Надеюсь, вы уже знаете, из чего состоят объекты в Блендере. Вершины, рёбра и грани. С их помощью будем создавать необходимую нам форму.

Прежде всего хочу предупредить: не ищите в создаваемых объектах совершенства сразу и немедленно. Здесь надо понимать, что те объекты, которые мы создаём из основных примитивов Блендера — это пока всё-таки условное представление объекта. Окончательный вид нам даст только визуализация — рендер. Он своими неведомыми математическими способами представит нам итоговую картинку, которую мы создали с помощью вершин, рёбер и граней. А пока, начнем.

Напомню порядок действий. Сначала мы по нашей картинке сделаем теоретический шпангоут фюзеляжа, затем вытянем его в секцию. Откроем наш «чертёж». Предварительно мы должны добавить в него изображения наших шпангоутов в таком же масштабе, что и вся картинка.

Показаны пока только первые два шпангоута, с которых мы начнём работу

Первый же вопрос: из чего делать теоретический шпангоут. Рисовать его по точкам — это сразу в психушку. Как подсказывает элементарный здравый смысл, проще всего сделать наш шпангоут из чего-нибудь похожего. В Блендере есть специальный набор готовых плоских фигур — плоских примитивов. Слово примитив означает в нашем случае элементарную геометрическую фигуру, которая высупает «строительным кирпичём» для практически любого объекта.

Смотрим на наш теоретический шпангоут, возьмём по логике шпангоут В. Он по форме напоминает овал со спрямлённым низом. Следовательно, надо попробовать сделать шпангоут из окружности. Идём в Блендер и выбираем окружность. Выбрать легко, а вот какие параметры надо задать этой окружности? Сразу скажу, что параметры по умолчанию нам в нашем случае нам не подходят.

Как быть? Призываем на помощь здравый смысл. Анализируем форму нашего шпангоута. Её можно разбить на дугу, которая находится сверху, потом идёт наклонная прямая. Затем вертикальная прямая, дальше небольшой радиус и плавная дуга.

Понятное дело, чтобы задать прямую нужно всего две точки. Тут некоторые могут пожалеть о напрасно потраченном времени в школе на уроках геометрии. Здесь геометрия просто необходима.

Дальше мы понимаем, что дуги, эллиптические отрезки, вообще, любая кривая, будет тем точнее построена, чем больше точек мы зададим для её построения. Опять тупик. Да, этот момент многих отпугивает. И это объективная проблема: сколько точек задать для объекта при его моделировании. Задашь мало — получится кривой ломаный уродец. Задашь много, компьютер будет тормозить, обрабатывая это полчище, да и смотреть на такой чертёж будет сложно. В глазах рябить будет от такого количества вершин. В общем, берём 16 штук. Будет мало — добавим. Будет много — уберём. И дальше подходящее число вершин распространим на все остальные шпангоуты.

Именно поэтому, для сокращения числа точек при моделировании, в Блендере придуманы специальные инструменты, которые помогают легко и изящно решить эту и другие подобные проблемы. Эти инструменты называются модификаторы. То есть, применяя модификатор, вы получаете свою кривую уже в нужном представлении, которое создаётся на основе математического алгоритма. А все ненужные для моделирования подробности опускаются.

Главный интрумент для «сгибания» кривых и других объектов, это модификатор Sub Surf. Он работает так.

Наш условный шпангоут ДО вызова модификатора Sub Surf представляет собой кусок ломанной линии
Наш условный шпангоут ПОСЛЕ вызова модификатора Sub Surf представляет собой кусок сглаженной линии

Для кривых. А для поверхностей, то есть для сеток — так:

Нажата кнопка управления свойствами модификатора Display modifier in Edit mode (Режим редактирования). Мы видим поверхность в «рамке»
Нажата кнопка управления свойствами модификатора Adjust edit cage to modifier result, режим редактирования без «рамки»

Обратите внимание, настройки модификатора очень чувствительны и пользоваться ими надо точно. Поэтому, как и с другими инструментами Блендера, с этим надо поэкспериментировать над каким-нибудь простым объектом и понять что там на что влияет и каким образом. А вот результаты своих исследований лучше записать в специальную тетрадку. Чтобы огромное количество сведений из Блендера не потерялось, вылетев из головы.

Ещё один важный момент, который предусмотрели разработчики Блендера: модификатор можно не применять! Можно даже вообще не применять. Что это значит? Это значит, что работа с модификатором состоит из двух этапов. Первый: вы вызываете модификатор из раздела с ними и он оказывается на вашем рабочем столе. Дальше, вы настраиваете его, как вам необходимо. При этом, вы сразу видите результат воздействия модификатора на ваш объект. НО! Самое интересное, что модификатор, хоть и действует, он ещё НЕ применён к модели. И его всегда можно отменить или переставить в стеке модификаторов на другое место. Поскольку порядок расположения модификаторов в стеке оказывает действие на конечный результат вашего моделирования.

Кнопку Applay (Применить) можно вообще не нажимать, если не надо. Хотя полезно разок нажать, чтобы посмотреть, что из этого выйдет

Смотрим на панель модификатора. Эффект его действия можно представить в двух различных видах. Выбирайте, какой вам удобней. Это я уже показал на картинках выше.

Теперь, зная, что можно обойтись меньшим числом вершин при моделировании, мы снова возвращаемся к вопросу о количестве точек, необходимых для моделирования данного шпангоута. Этот вопрос будет возникать при моделировании любого нового объекта.
Смотрим и пробуем. Общий принцип таков: чтобы получилась «правильная» модель, количество точек во всех шпангоутах на первом этапе моделирования должно быть одинаковым. Это из области топологии. Это математика, «а как известно — математика наука тёмная и исследованию не подлежит»…. Однако, мы можем использовать следствия из этого дела, как кухонный рецепт. «Хотя это и обидно»…

Так вот, топология исследует непрерывность и неразрывность, в том числе и сеток, как элементов пространства. Наша сетка, сетка, которая будет описывать нашу модель, должна получиться непрерывной, без разрывов, не «перетянутой» и не «мятой». Это всё вполне математические характеристики, которые на выходе дадут нам красивую сетку, которая хорошо развернётся на плоскость и будет только радовать нас.

«Правильная» сетка синяя
«Неправильная» сетка начинает менять свой цвет, вплоть до красного, в зависимости от степени «неправильности», то есть «внутреннего напряжения»

Здесь надо отметить, что грани, которыми оперирует Блендер в большинстве своём четырёхугольные. Хотя программа потом разбивает из на треугольные. Так вот — четыре точки, как мы знаем из геометрии уже могут не лежать в одной плоскости. Поэтому четырёхугольная грань может быть неплоской, она может быть объёмной.

Эта одна из причин того, что когда вы радостно предлагаете плагину Paper Model развернуть ваше творение, этот «негодяй» вам отказывает. Это знак того, что ваша сетка, условно говоря, «мятая», выполнена не по правилам топологии и не может быть развёрнута на плоскость.

«Мятая» сетка не разворачивается плагином Paper Model, при этом он показывает «мятые» грани

Самое интересное, что в Блендере есть инструменты, позволяющие проконтролировать сетку на эту тему. Это тот самый момент, если не понимать который, то можно дойти до бешенства, пытаясь развернуть неправильную сетку. Что зачастую и происходит. Смотри рисунок выше.

На принципах топологии построены многие инструменты в Блендере. И очень важным из них является инструмент Bridge из набора LoopTools. Он позволяет соединить два разных объекта вместе. Вот таким образом, если без долгих объяснений.

Контуры двух условных шпангоутов имеют одинаковое количество вершин
Применяя инструмент Bridge (Мост) из набора LoopTool (левая вкладка с инструментами Т), мы соединяем контуры рёбрами, между которыми уже есть грани

И это можно использовать как вариант вместе с инструментом Extrude при создании любых объектов, где этот инструмент может быть применён.

Ещё один и последний на сегодня инструмент, который очень облегчает жизнь моделисту, это модификатор Mirror. Он позволяет строить симметричные объекты. Что в случае нашего самолёта будет настоящим спасением. Ровно половину объёма работы с фюзеляжем нам сделает этот замечательный инструмент.

Половина условной секции нашего фюзеляжа
Вызываем модификатор Mirror, который можно не применять. Наша условная секция фюзеляжа становится целой

Посмотрите его на какой-нибудь простой форме. Поэкспериментируйте. Результаты запишите в тетрадь. Это поможет вам в будущем работать более плодотворно и не тратить время на поиски вменяемых руководств.

Я не сказал об одном важном моменте. Про наш «чертёж». Пока он просто лежит в области моделирования программы, в окне 3D. Так вот, для каждого вида нужна своя отдельная картинка. Поэтому надо сделать ещё две копии такой картинки подставить их в соответствующие виды программного окна: вид спереди, вид сбоку и вид сверху. Строительные оси самолёта на видах картинки, для удобства моделирования, надо совместить с осями пространства моделирования. Получиться должна вот такая штука.

Вид спереди Front
Вид сбоку, точнее — с правой стороны Right
Вид сверху Top (Дополнение Ortho — ортогональный вид, зависит от того, выбран у вас вид Перспектива или Ортогональный, то есть прямоугольный. Этим делом заведует клавиша 5 на цифровой клавиатуре)

Хорошо, вот наш шпангоут готов.

Тут надо заметить, что модификатор Subdivision Surface (это его полное название) обладает «склочным» характером. Он деформирует объект как нам надо, но при этом очень сильно «напрягает» его. Это состояние можно сравнить с сильно растянутым резиновым жгутом для контура из вершин или сильно натянутой резиновой мембраной для граней. Любое вмешательство в полученную структуру может привести к нежелательным и непредсказуемым результатам. Тут есть всякие методы для борьбы с этим делом. Но, о них позже. Иначе мы утонем в информации.

Кто захочет сам поэксперементировать с этим модификатором и его последствиями, могу подсказать пока такие ходы. Посмотрите инструмент Bevel. С его помощью делаются острые рёбра между «резиновыми» гранями. Такого же рода действие оказывает инструмент Crease. Он создаёт острую кромку на границе «резиновых» граней. Ну, и так далее. Все эти вещи я буду рассматривать в Руководстве по Блендеру, перевод которого я уже начал делать. Дойдём до всего, до полной учёности!

Теперь переходим на вид сбоку и применяем инструмент Extrude. Мы должны вытянуть наш шпангоут до следующего, которым является шпангоут С. Получим цилиндрическую поверхность, образующие которой будут прямыми линиями. Это уже будет сетка. С гранями. Убедиться в этом можно нажав клавишу Z на клавиатуре. Она переключает виды представления модели в окне моделирования Блендера. Тоже делает кнопка в нижнем меню, смотри нижний рисунок.

Наш, теперь уже «правильный» шпангоут, поставлен на своё место и готов к вытягиванию
Результат вытягивания шпангоута В: мы имеем пока ещё цилиндрическую секцию фюзеляжа, вернее, её половины
Вот она, наша секция. Поскольку мы вызвали модификатор Sub Surf, сетка нашей секции имеет «внутренние напряжения», что выражается в её закруглённых краях. Это блендеровские заморочки. Для их исправления в данном случае, служит инструмент Crease (вкладка инструментов N с правой стороны поля моделирования). Красным квадратиком помечена кнопка представления вида сетки, посмотрите сами

Теперь наша задача сводится к изменению второго конца нашей сетки и приведения его к форме шпангоута С. Это можно сделать путём его масштабирования. Как мы знаем, в Блендере можно масштабировать объекты целиком, а можно и отдельно, вдоль нужных осей. Если надо подправить высоту объекта, мы масштабируем его по оси Z. Если по ширине — то относительно оси X. И так далее. Сделаем это масштабирование и получим на другой стороне нашей сетки форму шпангоута С.

Думаю, вы сможете сделать это самостоятельно точно также, как мы сделали шпангоут В. Пусть это будет домашним заданием.

Добавить комментарий