Урок из серии: «Создание трехмерной графики в программе Blender»
В этом уроке мы познакомимся с инструментом Subdivide (Подразделить).
Часто mesh-объект (куб, плоскость и др.) имеет недостаточное количество составных частей (вершин, ребер и граней) для создания из него более сложного объекта.
Например, если решить из бруска сделать стол с помощью экструдирования, то становится очевидным, что недостаточно граней для выдавливания тех же ножек.
Однако в Blender есть специальный инструмент, позволяющий разделить грань или ребро на части.
Так на рисунке ниже нижняя сторона бруска «разрезана» таким образом, что в итоге имеется 64 нижних граней.
Теперь из такого объекта легко получить модель стола. Для этого достаточно выделить угловые грани на нижней части бруска и выдавить их с помощью инструмента Extrude.
Инструмент называется Subdivide (Подразделить), используется он только в режиме Edit Mode (режиме Редактирования).
Доступ к инструменту можно получить после нажатия клавиши W, которая открывается контекстное мню:
Первым пунктом в контекстном меню является Subdivide (подразделить).
Выбор данного пункта разделит выделенный объект путем добавления новой вершины в его центре. Так если выделена грань, то вместо нее образуется четыре новых грани. Если выделено ребро, то на его месте появятся два новых ребра.
Не снимая выделения, разделенную первоначально область можно делить множество раз с помощью Subdivide, добиваясь необходимого результата.
Запомните следующую последовательность действий:
Практическая работа
Задание. Создайте модель стола из куба, используя при этом инструменты Subdivide и Extrude.
Ход выполнения работы
1. Запустить Blender. Создать новую сцену и сохраните ее в файл с названием «Стол» (рис 5-1, а).
2. Сожмите куб по оси Z (рис. 5.1, б). Сделайте похожим на доску.
3. Увеличьте размер по оси X на 1 единицу (рис. 5-1, в). Следите за изменением значения в нижнем левом углу 3D-окна. Увеличьте его до 2.
4. Поверните вид изображения так, чтобы была видна его нижняя поверхность (рис. 5-2, а).
4. Разделите нижнюю поверхность на 64 части (рис. 5-2, б).
Поверхность разделится на 64 части. Нажав клавишу A, снимите выделение со всех элементов
6. Сделайте ножки для стола, выделив угловые грани и применив для них инструмент Выдавливания (Extrude) (рис. 5-2, с).
Проделайте то же самое с остальными угловыми гранями.
8. Вращая вид изображения, поставьте стол на «пол».
9. Проверьте вид спереди, сверху, сбоку справа. Должно получиться так, как на рисунке ниже.
Subdividing splits selected edges and faces by cutting them in half or more, adding new vertices, and subdividing accordingly the faces involved. It adds resolution to the mesh by divide faces or edges into smaller units.
This process follows a few rules, depending on the settings:
Options¶
These options are available in the Tool Panel after running the tool;
Number of Cuts Specifies the number of cuts per edge to make. By default this is 1, cutting edges in half. A value of 2 will cut it into thirds, and so on. Smoothness
Displaces subdivisions to maintain approximate curvature. The effect is similar to the way the Subdivision Surface Modifier might deform the mesh.
Mesh before subdividing.
Subdivided with no smoothing.
Subdivided with smoothing of 1.
Quad/Tri Mode Forces subdivide to create triangles or quads instead of n-gons (see examples below). This mode doesn’t allow the use of Straight Cut on quad corners. Corner Cut Type
This select menu controls the way quads with only two adjacent selected edges are subdivided.
Fan The quad is subdivided in a fan of four triangles, the common vertex being the one opposite to the selected edges. Inner vertices The selected edges are subdivided, then an edge is created between the two new vertices, creating a small triangle. This edge is also subdivided, and the “inner vertex” thus created is linked by another edge to the one opposite to the original selected edges. All this results in a quad subdivided in a triangle and two quads. Path First an edge is created between the two opposite ends of the selected edges, dividing the quad in two triangles. Then, the same goes for the involved triangle as described above. Straight Cut The selected edges are subdivided, then an edge is created between the two new vertices, creating a small triangle and n-gon.
Inner vertices cut type.
Displaces the vertices in random directions after the mesh is subdivided.
Plane before subdivision.
Same mesh with fractal added.
Causes the vertices to move along their normals, instead of random directions.
Along normal set to 1.
Changes the random seed of the Fractal noise function, producing a different result for each seed value.
Same mesh with a different seed value.
Examples¶
Below are several examples illustrating the various possibilities of the Subdivide and Subdivide Multi tools. Note the selection after subdivision.
One Edge¶
Two Tri Edges¶
Two Opposite Quad Edges¶
Two Adjacent Quad Edges¶
Innervert cut type.
Three Edges¶
Quad/Four Edges¶
Multicut¶
Quad with two cuts.
Un-Subdivide¶
Mode:
Edit Mode
Menu:
Mesh ‣ Edges ‣ Un-Subdivide
Unsubdivide functions as the reverse of subdivide by attempting to remove edges that were the result of a subdivide operation. If additional editing has been done after the subdivide operation, unexpected results may occur.
Уровни подразделения от 0 до 3, без и с Smooth Shading
Совет Модификатор Subdivision Surface не позволяет вам редактировать новую подразделенную геометрию, не применяя модификатор, но модификатор Multiresolution позволяет (в режиме скульптинга (Sculpt Mode)).
Примечание Этот модификатор сейчас использует OpenSubdiv библиотеку как процессор для окончательной обработки данных.
Настройки
Предупреждение Высокие уровни подразделений приводят к увеличению количества вершин, что значит, что больше памяти будет потребляться (ОЗУ и видео памяти для отображения). Потенциально Blender может вылететь или зависнуть если у вас нет достаточно доступной памяти.
Совет Будьте осторожны, не устанавливайте Viewport подразделения выше, чем Render подразделения, это будет означать, что в 3D Viewport качество будет выше, чем на рендере.
Горячие клавиши
Чтобы быстро добавить Subdivision Surface модификатор к одному или нескольким объектам, выберите объект (объекты) и нажмите Ctrl-1. Это добавит Subdivision Surface модификатор со значением подразделений Viewport равным 1. Вы можете использовать и другие числа тоже, такие как Ctrl-2, Ctrl-3, и т. д., чтобы добавить модификатор с соответствующим числом подразделений. Добавление Subdivision Surface модификатора этим способом не будет модифицировать Render подразделения.
Если объект уже имеет Subdivision Surface модификатор, использование этого способа будет изменять уровень подразделения вместо добавления дополнительного модификатора.
Управление
Catmull-Clark подразделение закругляет ребра, и часто это не то чего вы хотите. Есть несколько решений, которые позволят вам контролировать подразделение.
Weighted Edge Creases
Взвешенные складки ребер для подразделения поверхности позволяют вам изменять путь, которым Subdivision Surface модификатор подразделяет геометрию, придавая ребрам сглаженности или остроты.
Подразделенный куб с установленными складками на ребрах.
Вес складки выбранных ребер может быть изменен в панели Transform. Похожий на инструмент масштабирования, Shift-E может также быть использован для регулирования веса складки. Увеличение значения делает ребро “сильнее” и более сопротивляющееся эффекту сглаживания подразделения поверхностей.
Edge Loops
Уровень сглаживания куба равный 2, тот же куб с дополнительным Edge Loop, и тот же куб с шестью дополнительными Edge Loops.
Subdivision Surface модификатор показывает почему хорошая, чистая топология настолько важна. Как вы можете видеть на изображении, это имеет сильный эффект на стандартный куб. Прежде чем вы добавите дополнительные петли (с помощью, например, Loop Cut и Slide) форма будет почти не узнаваема как куб.
Меш с заранее обдуманной топологией имеет правильное расположение петель ребер, что позволяет устанавливать больше петель (или удалять их) для контроля остроты/сглаженности результирующего меша.
Известные ограничения
Non-Contiguous Normals
Система подразделения Blender создает прекрасные сглаженные подразделенные меши, но любая подразделенная грань (т.е., любая маленькая грань, созданная алгоритмом из одиночной грани исходного меша), принимает общую ориентацию нормалей данной исходный грани.
Вид сбоку изображения слева.
Резкое изменение нормали может создавать неприятные черные выемки даже если эти вывернутые нормали не являются проблемой для модели как таковой.
Быстрый способ исправить это, использовать Recalculate Normals операцию в режиме редактирования.
Если у вас все еще есть немного неприятных черных выемок вам нужно будет самостоятельно вывернуть нормали.
The Subdivision Surface modifier (often shorten to “Subdiv”) is used to split the faces of a mesh into smaller faces, giving it a smooth appearance. It enables you to create complex smooth surfaces while modeling simple, low-vertex meshes. It avoids the need to save and maintain huge amounts of data, and gives a smooth “organic” look to the object.
As with any modifier, order of execution (position in the modifier stack ) has an important bearing on the results.
Subdivision levels 0 to 3, without and with Smooth Shading. пѓЃ
The Subdivision Surface modifier does not allow you to edit the new subdivided geometry without applying it, but the Multiresolution modifier does (in Sculpt Mode).
This modifier uses the OpenSubdiv library as a backend.
OptionsпѓЃ
The Subdivision Surface modifier. пѓЃ
The default option, subdivides and smooths the surfaces. According to its Wikipedia page, the “arbitrary-looking formula was chosen by Catmull and Clark based on the aesthetic appearance of the resulting surfaces rather than on a mathematical derivation.”
Only subdivides the surfaces, without any smoothing (the same as the Subdivide operator, in Edit Mode). Can be used, for example, to increase base mesh resolution when using displacement maps.
Levels Viewport, Render
The number of subdivision levels shown in the 3D Viewport or the final render.
Higher levels of subdivisions results in more vertices, which means higher memory consumption (both system RAM, and video memory for display). This can cause Blender to hang or crash if not enough memory is available.
The right combination of these settings will allow you to keep a fast and lightweight approximation of your model when interacting with it in the 3D Viewport, but use a higher quality version when rendering.
Be careful not to set the Viewport subdivisions higher than the Render subdivisions, this would mean that the quality in the 3D Viewport will be higher than the rendered.
When rendering the wireframe of this object, the wires of the new subdivided edges will be skipped (only displays the edges of the original geometry).
AdvancedпѓЃ
Places vertices at the surface that would be produced with infinite levels of subdivision (smoothest possible shape).
When Use Limit Surface is enabled this property controls how precisely vertices are positioned on the limit surface (relatively to their theoretical position of an infinitely subdivided mesh). It can be lowered to get a better performance.
Using higher values does not necessarily mean real improvement in quality, ideal results might be reached well before the maximum Quality value.
This value can affect the accuracy of Edge Creases ; using a higher Quality value will allow for a wider range of crease values to work accurately.
Controls how subdivision smoothing is applied to UVs.
UVs remain unchanged.
UV islands are smoothed, but their boundary remain unchanged.
Keep Corners, Junctions
UVs are smoothed, corners on discontinuous boundary and junctions of three or more regions are kept sharp.
Keep Corners, Junctions, Concave
UVs are smoothed, corners on discontinuous boundary, junctions of three or more regions and darts and concave corners are kept sharp.
UVs are smoothed, boundaries are kept sharp.
UVs and their boundaries are smoothed.
Controls how open boundaries (and corners) are smoothed.
Smooth boundaries, including corners.
Smooth boundaries, but corners are kept sharp.
Use the Weighted Edge Creases values stored in edges to control how smooth they are made.
Use Custom Normals
Interpolates existing Custom Split Normals of the resulting mesh.
Keyboard ShortcutsпѓЃ
If an object already has a Subdivision Surface modifier, doing this will simply change its subdivision level instead of adding another modifier.
ControlпѓЃ
Catmull-Clark subdivision rounds off edges, and often this is not what you want. There are several solutions that allow you to control the subdivision.
Weighted Edge CreasesпѓЃ
Weighted edge creases for subdivision surfaces allows you to change the way the Subdivision Surface modifier subdivides the geometry to give the edges a smooth or sharp appearance.
A subdivided cube with creased edges. пѓЃ
Edge LoopsпѓЃ
Subdivision Level 2 cube, the same with an extra Edge Loop, and the same with six extra Edge Loops. пѓЃ
The Subdivision Surface modifier demonstrates why good, clean topology is so important. As you can see in the figure, it has a drastic effect on a default cube. Until you add in additional loops (with e.g. Loop Cut and Slide ), the shape is almost unrecognizable as a cube.
A mesh with deliberate topology has good placement of edge loops, which allow the placement of more loops (or their removal) to control the sharpness/smoothness of the resultant mesh.
Known LimitationsпѓЃ
Non-Contiguous NormalsпѓЃ
Blender’s subdivision system produces nice smooth subdivided meshes, but any subdivided face (that is, any small face created by the algorithm from a single face of the original mesh), shares the overall normal orientation of that original face.
Comparison of good normals and bad normals. пѓЃ
Side view of image on the left. пѓЃ
Abrupt normal changes can produce ugly black gouges even though these flipped normals are not an issue for the shape itself.
A quick way to fix this is to use Blender’s Recalculate Normals operation in Edit Mode.
Уроки по Blender: интерфейс, навигация, простые операции
Знакомимся с основами программы с Андреем Соколовым.
Иллюстрация: Wikimedia Commons / Jira / Rawpixel / Annie для Skillbox Media
Андрей Соколов
Cпециалист по компьютерной графике, оптимизации и автоматизации проектов. Автор серии уроков по Blender.
Год назад в рамках своего YouTube-канала Андрей записал подробный курс по работе с Blender, в котором работает более 7 лет. Обучение начинается с основ, рассчитанных в первую очередь на новичков, но последующие уроки могут быть интересны и для продвинутых пользователей — в них Андрей затрагивает скрытые возможности софта. Сам материал записывался в версии программы 2.90.1, но знания актуальны как для ранних версий (от 2.80), так и для последней (3.0.0).
Делимся основными тезисами первого урока, посвящённого установке, интерфейсу и базовым операциям с объектами.
Считает игры произведениями искусства и старается донести эту идею до широких масс. В свободное время стримит, рисует и часами зависает в фоторежимах.
Установка и предварительная настройка
Скачать программу можно с официального сайта blender.org или через клиент Steam. При первом запуске появится диалоговое окно с базовыми опциями и предложением загрузить настройки предыдущей версии (для тех, кто уже работал с Blender).
Пункт Кнопка выделения ( Select With) подразумевает кнопку мыши, с помощью которой мы будем выделять объекты и их элементы по умолчанию. Также можно выбрать функцию для Пробела ( Spacebar). На самом деле эти настройки мало на что влияют, поэтому здесь всё зависит от личных предпочтений пользователя.
Интерфейс
Щелкнув вне загрузочного экрана, мы увидим интерфейс Blender. Он разделён на несколько окон.
Самое большое из них — это окно 3D-вьюпорта (1). В нём мы создаем и модифицируем объекты, настраиваем сцену, материалы, освещение, движение камеры и другие элементы. Готовую сцену можно экспортировать в качестве 3D-объектов в другие 3D-редакторы или игровые движки либо использовать для рендера статичной картинки или анимации.
Под вьюпортом можно увидеть окно таймлайна или временной линии (2). Здесь будут располагаться ключевые кадры, необходимые для создания анимации.
В правой верхней части находится структура проекта (3), где схематично показаны все объекты в сцене. Их можно распределять по коллекциям — такая система особенно полезна при работе над масштабными проектами, так как она позволяет сортировать огромное количество объектов в удобном формате. Если кликнуть по любому из элементов в списке, он выделится и в 3D-вьюпорте.
Под структурой проекта располагается множество вкладок с различными настройками (4). Их мы рассмотрим в следующих уроках, а в этот раз сосредоточимся на окне 3D-вьюпорта и разберёмся с навигацией.
Основы навигации
По большей части, вся навигация в Blender выполняется при помощи колёсика мыши. Зажав колёсико, мы можем вращать сцену. По умолчанию вращение происходит вокруг условной точки в пространстве. Чтобы сделать центром выбранный объект, заходим во вкладку Правка — Настройки — Навигация ( Edit — Preferences — Navigation) и отмечаем галочкой пункт Вращать вокруг выделения ( Orbit Around Selection). Это сильно упростит дальнейшую работу.
Теперь, выбрав объект, мы сможем рассмотреть его со всех сторон. Функция аналогично работает и с остальными элементами в сцене, например, камерой или источником освещения.
Чтобы приблизиться или отдалиться от объекта, зажимаем CTRL + колёсико мыши и ведём курсор вверх или вниз. То же самое можно сделать прокруткой колёсика, но в этом случае процесс будет происходить рывками.
При приближении к объекту можно столкнуться с ситуацией, когда мы дойдём до упора и переместиться ближе уже не сможем. Для этих случаев есть кнопка Num Del (точка на Numpad). При нажатии она центрирует точку обзора на выбранный объект.
Для перемещения относительно точки обзора нажимаем Shift + колёсико мыши и перетаскиваем курсор, двигаясь вправо, влево, вверх и вниз.
Управление объектами
В Blender многое завязано на горячих клавишах — сложно представить работу в программе без них, так как они значительно ускоряют процесс. Андрей рекомендует сохранять горячие клавиши в текстовом файле, потому что порой они забываются очень быстро.
Первое, что мы рассмотрим, — это базовые операции с объектами. Начнём с перемещения. За него отвечает кнопка G. После нажатия объект можно перемещать по трём осям: X — красная; Y — зеленая; Z — синяя.
По умолчанию ось Z не отображается. Включить её можно во вкладке Наложения вьюпорта ( Viewport Overlays):
Перемещение объекта только по одной оси осуществляется при помощи сочетаний клавиш G + X, G + Y и G + Z.
Угол вращения изменяется при помощи клавиши R. Чем дальше курсор мыши расположен от объекта, тем медленней будет вращение. По умолчанию оно происходит вокруг оси угла обзора, то есть с той стороны, с которой мы смотрим на объект. Также объект можно вращать только по одной из трёх осей, зажав сочетания клавиш R + X, R + Y или R + Z.
Для изменения размера объекта используем клавишу S. Здесь работает тот же принцип: с помощью курсора можно масштабировать объект и менять его величину по одной оси через сочетания S + X, S + Y или S + Z.
Основные объекты в Blender
Как мы уже знаем, в сцене по умолчанию нас встречает куб — один из базовых объектов-примитивов, доступных в Blender. Рассмотрим другие фигуры, которые может сгенерировать программа. Сочетание Shift + A вызовет меню со множеством объектов, распределённых по категориям, у каждой из которых свой функционал. В этом уроке нас интересует вкладка Меш ( Mesh) с геометрическими примитивами.
Плоскость ( Plane) — плоскость, состоящая из четырёх вершин, четырёх рёбер и одного полигона. Это можно увидеть, если из Объектного режима ( Object Mode) перейти в Режим редактирования ( Edit Mode) при помощи меню в левом верхнем углу или клавиши Tab. Чтобы удалить предмет, в Объектном режиме с выделенным объектом жмём кнопку X и в диалоговом окне выбираем Удалить ( Delete).
Куб ( Cube) — тот самый куб, который мы видим на старте проекта.
Окружность ( Circle) — плоский круг.
UV-сфера ( UV Sphere) — сфера, состоящая в основном из квадратных полигонов (и ряда треугольных у обоих оснований); похожа на глобус.
Икосфера ( Ico Sphere) — сфера, состоящая из треугольников.
Тор ( Torus) — тороид или просто бублик.
Сетка ( Grid) — этот объект похож на плоскость, но в режиме редактирования видно, что он поделен на сетку.
Обезьяна ( Monkey) — голова обезьянки Сюзанны. Самый известный после дефолтного куба объект в Blender, который можно использовать для различных тестов.
Важно отметить, что при добавлении объекта в левом нижнем углу открывается небольшое меню с основными параметрами. У каждой фигуры свои настройки. Рассмотрим для примера конфигурацию цилиндра:
Вершины ( Vertices) — количество вершин;
Радиус ( Radius) — радиус цилиндра;
Глубина (Depth) — глубина (высота);
Тип заполнения оснований ( Cap Fill Type) — тип заполнения оснований (один многоугольник, ряд треугольников или без заполнения);
Положение ( Location) — координаты положения объекта;
Вращение ( Rotation) — угол вращения.
Вкладка с параметрами появляется всего лишь один раз. Как только вы произведете какие-либо манипуляции с этим или другим объектом в сцене, меню пропадёт, и вызвать его уже не получится. В любом случае фигуру всегда можно изменить в режиме редактирования или удалить и снова добавить, указав нужные настройки.
Во второй части руководства мы продолжим изучать Blender и познакомимся с основами моделирования.
Урок из серии: «Создание трехмерной графики в программе Blender»
3. Увеличьте размер по оси X на 1 единицу (рис. 5-1, в). Следите за изменением значения в нижнем левом углу 3D-окна. Увеличьте его до 2.
6. Сделайте ножки для стола, выделив угловые грани и применив для них инструмент Выдавливания (Extrude) (рис. 5-2, с).
9. Сохраните документ (Нажать F2)
