Přehled nových funkcí v Blenderu (6. část): modelovací techniky - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

24. ledna 2008, 00.00 | Vítám vás u dalšího dílu seriálu o novinkách v Blenderu. Dnešní článek se bude zabývat novými modelovacími technikami a možnostmi úprav modelů. Seznámíme se se
dvěma zajímavými novinkami - Retopo a Brush Tool.

Retopo

Pokud jste kdy měli v opravování topologie vašich meshů chaos, dost možná to bylo zcela oprávněně - všechno se totiž muselo dělat ručně. Až do verze 2.43. Vývojáři i zde nadělili spoustu užitečných funkcí, mezi něž já osobně řadím Retopo. K čemuže tato novinka s tajuplným názvem přesně slouží? Pakliže tušíte, že k opravování topologie, tušíte správně. A nejen to. Díky Retopo můžete vertexy meshe umisťovat přesně na povrch objektů pod meshem. Těmito objekty mohou být kost, metaball, nurbs plocha a samozřejmě jakýkoli mesh. Podotýkám, že při aplikaci na kosti se musíte přepnout do solid módu. Retopo využívá informací ze Z-kanálu (obdobně jako to umí Node editor). Hlavní výhoda použití hloubkových údajů ze Z-kanálu spočívá v urychlení práce - nezáleží totiž na složitosti spodního objektu.

Retopo panel se nachází v Edit buttons a je přístupný pouze v Edit modu:

Pokud se nacházíte ve wire modu, úpravy se budou projevovat pouze, pokud je spodním objektem mesh. Při mých testech jsem zjistil, že vertexy občas nezbedně uhýbají, pokud má mesh z daného pohledu více než jednu informaci ze Z-kanálu (např. koule či metaball). V takovém případě bylo potřeba vypnout Retopo a přesunout vertexy blíže k ploše, ke které jsem chtěl zarovnat. Nyní ale zpět k nastavením:

Retopo - neočekávaně, tato volba aktivuje Retopo
Retopo All - toto tlačítko přerovná všechny vertexy na povrchy spodních objektů, musíte být ovšem v solid modu
Paint - díky tomuto nastavení můžeme síť přímo malovat na objekty, na headeru 3D okna se objeví následující:

K dispozici jsou 3 způsoby kreslení sítě:
Pen - kreslení čar od ruky, volba Hotspot umožňuje napojit na jinou čáru (či úsečku)
Line - kreslení rovných úseček, volbou LineDiv určíte zahuštění úsečky, tedy při vyšších číslech bude úsečka líp sedět na zakřiveném povrchu, což může být leckdy užitečné
Ellipse - kreslení uzavřených tvarů s rozlišením, které nastavíte volbou EllDiv - např. pokud nastavíte 4, kreslíte čtyřúhelník, pokud nastavíte 3, pak trojúhelník atd.

Pozn.: Nový bod se vytvoří pouze na tom místě, kde se protnou 2 čáry

Pro demonstraci aplikace na 3 metaballech:

Jak je patrné z posledního obrázku, síť ne vždy vytvoří facy zcela podle představ uživatele, nicméně i to se dá rychle ručně napravit. Minimálně pořád rychlejší, než vytvářet celou síť ručně. Při stisknutí C určíte, zda bude čerstvě nakreslená čára uzavřená, či nikoli. Pokud budete chtít, aby byl vámi tvořený mesh viditelný v solid módu, doporučuji zapnout volbu X - Ray na panelu Draw v Object buttons (F7):

Retopo samozřejmě funguje i na křivkách:

Blender.org uvádí, že pokud máte Retopo aktivované a provádíte změny na meshi - jako subdividování, přidávání vertexu (CTRL + LMB) či extrudování - změny se projeví okamžitě. Mě tyto údajné automatické změny vždy nefungovaly, naštěstí všechno jistí Retopo All tlačítko. V tomto nástroji se skrývá také např. další z variant modelování oblečení na model.

Multires

Multires sám o sobě na první pohled není nijak převratnou novinkou. Je velice podobný Subsurfu - zaobluje a zahušťuje hrany v závislosti na rozmístění vertexů v síti - ale na rozdíl od Subsurfu lze každou úroveň zahuštění editovat. Nejdříve ze všeho se podívejme na panel Multires, který se nachází v Edit buttons a je přístupný pouze z meshe v Edit modu. Pro začátek jej aktivujte tlačítkem Add Multires a poté Add level. Toto si můžete vyzkoušet na nějakém primitivu, např. krychli:

Nebudu v tom zbytečně dělat guláš, a proto vysvětlím vše srozumitelněji: díky multires můžete přidávat meshi více úrovní zaoblení a každou úroveň zvlášť editovat s tím, že změny na jedné úrovni ovlivní do jisté míry všechny ostatní úrovně.

Add Multires - aktivuje nastavení
Add Level - přidá úroveň podle algoritmu Catmull - Clark či Simple Subdivision, což určíte v roletkovém menu
Pozn.: Ostatní volby se aktivují až po přidání vyšší úrovně
Apply Multires - aplikuje Multires na takové úrovni, na které jste momentálně přepnutí
Del Lower - smaže všechny nižší úrovně, takže první úrovní se stane ta aktuálně nastavená
Del Higher - provede to stejné co Del Lower, ale se všemi vyššími úrovněmi
Level - nastavuje úroveň, kterou editujete
Edges - určuje úroveň, jejíž hrany se budou zobrazovat ve wire módu
Pin - nastavuje úroveň, na které se při renderu budou projevovat modifikátory
Render - určuje úroveň, která se zobrazí na renderu

Jak jsem již zmínil, samotné Multires není ničím, co by zaujalo na první pohled. Důležité ale je, že otevírá dveře další - tentokrát mnohem zajímavější - novince, a sice ...

Skulptování

Možná se někdo z vás ptá: "Co to sakra je?". Pro ty, kteří se s tímto pojmem ještě nesetkali - skulptování (sculpting) je modelovací technika, která by se dala přirovnat k sochařství, nebo ještě lépe - k modelování z plastelíny. Ve 3D grafice se uplatňuje zejména na organické modely - lze vytvářet velké množství detailů (v závislosti na výkonu počítače). Některé programy, jako např. ZBrush, pracují výhradně se skulptováním. Konkrétně u ZBrushe je tato technika dohnána téměř k dokonalosti. Ale zpátky k Blenderu. V čem že spočívá práce se skulptováním? Je to opět jednoduché - prostě kreslíte na model. K dispozici jsou různé druhy štětců. Tím "nejdůležitějším" je možné deformovat model tak, že ho na některých místech vyvýšíte, jinde prohloubíte. Ukázka skulptury, která mi zabrala asi 10 minut:

Jak jste, doufám, stihli postřehnout, spolu s multires vytváří skulptování v Blenderu poměrně rozsáhlou oblast. Podívejme se skulptování trochu na zub. Podle libosti přidejte Multires úrovně na mesh. Já nejdřív přidal jednu úroveň, tu upravil, poté další, tu také upravil atd., aniž bych upravoval předchozí úrovně. Tento postup se obecně u skulptování doporučuje. Poté se přepněte do Sculpt modu (header 3D okna):

A vedle panelu Multires se objevily další 2 záložky - Sculpt a Brush. Přepněte se na Sculpt záložku:

Brush
Draw - standardní štětec, který kreslí vyvýšeniny či prohlubně
Smooth - vyhlazuje ostré hrany
Pinch - stáhne vertexy k sobě - myslím, že přesnější je říct, že vertexy se "scvrknou"
Inflate - vytáhne vertexy podél jejich normál, čímž dojde k efektu "ztloustnutí"
Grab - přesune body v požadovaném směru
Layer - vyvýší nebo sníží všechny body v oblasti štětce
Flatten - zarovná vertexy podle normály, která se vypočte zprůměrováním všech normál v daném rozsahu. Zjednodušeně řečeno - štětec zploští všechny body v oblasti štětce podle jejich průměrné "výšky"

Shape
Add - kladný efekt, dostupný u všech štětců kromě Smooth, Grab a Flatten
Sub - záporný efekt u týchž štětců. U Draw kreslí prohlubně, u Pinch roztahuje body od sebe, u Inflate stahuje vertexy podle normál "dovnitř" a u Layer dojde ke snížení hladiny bodů
Airbrush - dochází k "plynulejšímu" kreslení, obdobně jako u Airbrushe, tzn. že změny se neprojeví ihned na maximum
Size - velikost štětce
Strength - síla efektu

Symmetry
Tyto parametry určují, na kterých osách se bude projevovat symetrie - tedy pokud provedete změny na jedné polovině meshe, ty se projeví i na druhé. Možná se ptáte, proč sem vývojáři umístili tuto možnost, když modifikátor Mirror je stále dostupný. Je to z jednoho prostého důvodu - meshům, které mají Multires, nelze upravovat topologii (tzn. nelze mazat ani přidávat body), a tudíž pokud byste ve finále chtěli aplikovat Mirror modifikátor, např. k rozpohybování modelu, museli byste převést Multires na mesh. Touto akcí by vznikl model s obrovským počtem polygonů, což by výrazně zpomalovalo práci v 3D okně.

Nyní se podívejte na záložku Brush:

Tato záložka slouží k dalším zajímavým nastavením štětce:
Fade - určuje, zda bude plynulý přechod mezi kreslenou stopou a okolím. Pokud je tato volba vypnutá, dochází ke kostrbatému vytažení/prohloubení, což není vždy žádoucí
Space - nastavuje mezeru, která se bude projevovat prázdným místem ve stopě. Vyšší číslo = větší mezera
View - tato volba je pouze u Draw typu a určuje v intervalu 0-10 vytažení ne podle "obvyklé" osy, ale relativně k pohledu uživatele

Nejzajímavější částí tohoto panelu je 8 prázdných políček. K čemu slouží? K výraznému oživení sculptování. Do každé z těchto kolonek můžete nahrát vlastní (nebo procedurální) texturu, kterou bude požívat štětec. Defaultní je kruh. Díky těmto nastavením se možnosti skulptování v Blenderu rozrůstají téměř do nekonečna. Klikněte na prázdné tlačítko a v roletkovém menu vyberte texturu:

Zde se nám objeví další nastavení, jsou to Draw, Tile a 3D.
Draw - standardní režim kreslení, Angle určuje, o kolik stupňů se textura natočí proti hodinovým ručičkám
Tile - vytvoří z textury dlaždicovatelný vzorek, kterým budete moct pokrýt celou plochu tak, že pokud budete kreslit jedním tahem, nedojde k "překrytí stopy stopou", ale k zesílení efektu. Size určuje velikost textury
3D - de facto to stejné jako draw, ale síla efektu se projevuje v závislosti na vzdálenosti uživatele od objektu. Větší vzdálenost = větší efekt
Toto je asi desetiminutová práce s brushem s nastavenou texturou Clouds a několik úprav jinými typy štětců:

Shrnutí

Skulptování je v Blenderu novinkou, která si určitě zaslouží pozornost, protože díky ní opět vzrůstají možnosti tohoto free softwaru. Snad bych měl uvést ještě pár poznatků:
- UV koordináty se uchovávají pouze pro první úroveň Multires, takže při robustnějších úpravách na vyšších úrovních může docházet k nežádoucímu roztahování či stahování textury
- před skulptováním je vhodné vypnout veškeré modifikátory - výrazně si urychlíte práci
- šťastní majitelé tabletů si mohou povyskočit - přítlak pera ovlivňuje míru efektu
- některé grafické karty umožňují použití Partial Redraw (údajně na Sculpt panelu), díky kterému lze urychlit vykreslování modelu

Doufám, že vám článek přinesl zajímavé informace a že budete se skulptováním experimentovat. Používání v maximální míře ale vyžaduje spoustu cviku, především kvůli topologii, která se v rukou nezkušeného uživatele může změnit spíše na nebezpečnou zbraň, jejíž účinky nezvrátí ani Retopo.