Grafica 3D con Blender

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Materiali

versione originale: Modelling a Cube

Costruzione di un dado con Blender

Nota: se, dopo aver avviato Blender, il cubo iniziale dovesse mancare, passare alla vista dall'alto, premendo 7 sulla tastiera numerica, quindi premere SPAZIO e, dal menu a comparsa, selezionare:

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Aggiungere un piano come base.

• Passare alla vista dall'alto:
  premere 7 sulla tastiera numerica oppure scegliere Top dal menu View

• premere la barra SPAZIO e selezionare Add >> Mesh >> Plane dal menu a comparsa.
  Blender aggiunge un piano e passa automaticamente in Edit mode. (Ved. Nota)

• Premere il tasto S (scala),
  (oppure)

  1. premere la barra spaziatrice

  2. scegliere Transform>>Scale

  modificare le dimensioni del piano, spostando il mouse.
  fare clic per terminare e, quindi, per accettare le dimensioni del piano.

• Passare in Object Mode premendo il tasto di tabulazione oppure scegliendo la casella con apertura a discesa sulla barra dei menu.
  Se il piano non fosse selezionato selezionarlo con un clic del tasto destro.

• Per abbassare il piano sotto al cubo:
  scegliere la vista frontale (1),
  premere il tasto G (grab),
  poi il tasto Z (asse z) e, quindi,
  spostare il mouse in basso.
  Fare clic quando si decide di fermare lo spostamento.
  Un'altra tecnica per spostare un oggetto consiste nel fare clic sulla freccia Blu (asse verticale) del diagramma XYZ, poi trascinarla verso il basso e fare clic per fermare lo spostamento.

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Nota Gli oggetti nuovi vengono aggiunti nella posizione indicata dal cursore 3D La posizione del cursore può essere cambiata facendo clic in un punto della finestra 3D

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Suddividere il reticolo del cubo

Adesso inizia la fase di modellazione del cubo. Per scavare i punti sulle facce del dado, tracceremo un reticolo un po' più fitto, in modo che useremo i quadrati che si verranno a formare per incidere i punti sulla superficie.

• Al termine dello spostamento del piano ci si trova ancora in Object mode e il piano è ancora selezionato. Selezionare il cubo (clic con il tasto destro)

• Passare in Edit Mode.

• Si vede che solo 4, degli 8 vertici, sono selezionati. Premere A per togliere la selezione ai 4 vertici e premere ancora A (=All) per selezionare tutti i vertici.

• Per facilitare l'inserimento dei punti sulle facce del dado conviene aumentare le linee che formano il reticolo (Mesh).

  Il metodo consiste nel ritenere che su ciascuna faccia del dado sia tracciata una griglia 3x3 (in cui scavare i punti) delimitata, dai bordi della faccia, da una riga di spaziatura. Quindi su ciascuna faccia del cubo si deve tracciare una griglia 5x5.

  Ciò viene ottenuto tagliando la faccia 4 volte per lato.

• Premere W. Si apre un menu a comparsa: selezionare Subdivide Multi.

• In una casella volante, con il puntatore del mouse posizionato sul pulsante Ok, viene richiesto di dare il numero di tagli. Rispondere 4 e premere Ok. (Vedere Nota)

Nota

se si sposta il mouse fuori dal riquadro di dialogo, il riquadro di dialogo scompare e vengono scartate le modifiche.

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Estrusione dei punti

L'estrusione è un processo di lavorazione delle materie plastiche in cui, mediante operazioni di compressione, una regione viene allungata o scavata.

In questa sezione verranno aggiunti i punti sulle facce del cubo.

• Cambiare dal modo select al modo Face select cliccando il pulsante con l'icona di un piccolo triangolo, oppure premendo Ctrl+Tab e scegliendo Faces

  In questo modo non vengono selezionati i vertici ma i centri delle facce. Il vantaggio di questa selezione consiste nel poter modificare la dimensione delle singole regioni delimitate dalla griglia del reticolo.

• Selezionare le zone della griglia che dovranno essere scavate: Premere A per togliere la selezione alle facce

• tenendo premuto il tasto Shift, selezionare le zone con un clic del tasto destro. Ricordare che, su un dado, la somma dei punti sulle facce opposte deve essere 7.

Nota Nota: Per ruotare il dado premere e tenere premuta la rotella del mouse e muovere il mouse. Oppure usare i tasti 4, 8, 6 e 2 per ruotare a passi.

• Premere E e, dal menu a comparsa, selezionare Individual Faces. Cliccare il tasto destro del mouse per confermare la creazione delle facce estruse senza spostamento (oppure inserire 0 e premere Invio).

  Nota: Si possono notare i punti centrali interni ai lati che circondano le facce selezionate dopo aver estruso le singole facce con offset 0. Queste sono facce ridotte in scala dello 0% che saranno evidenti dopo uno spostamento o una rotazione dalla loro posizione attuale.

• Cambiare il punto di riferimento, rispetto all'operazione di riduzione in scala, facendo clic sul pulsante Pivot: modificare da Active Object a: Individual Centers.

• Ridurre in scala le facce a circa l'80% della loro dimensione. Premere S (oppure SPAZIO e selezionare Transform >> Scale), introdurre 0.8 e fare clic con il mouse per confermare.

  a questo punto si riescono a distinguere le facce estruse.

• Le singole facce adesso devono essere estruse verso l'interno per dare la sensazione di essere semisfere scavate.

  Premere E e selezionare Individual Faces dal menu a comparsa. Rendere la profondità uguale alla larghezza (o inserire -0.2 e premere Invio).

• Uscire dall'Edit Mode selezionando Object Mode.

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Il Modificatore Subsurf

Nota Un Modificatore in Blender è un'operazione non distruttiva sul reticolo (non modifica il modello originario). Cioè si può deformare il reticolo, ma non occorre aggiungere o spostare alcun vertice o faccia o lato.

Per aggiungere un modificatore Subsurf:

• Assicurarsi che sia selezionato solo il cubo, non ha importanza se in Edit o in Object Mode.

• Entrare nel contesto di Editing
  Si passa nel contesto di Editing premendo F9 oppure facendo clic sul pulsante contenente un quadrato con i 4 vertici di colore giallo.

• selezionare la scheda Modifiers (nella finestra dei pannelli),

• Cliccare sul pulsante Add Modifier

• selezionare Subsurf dal menu a comparsa.

• Cambiare il valore Levels a 2.
  questo è il numero di sottosuperfici usate per smussare gli spigoli nella rappresentazione all'interno della finestra 3D

• Cambiare il valore Render Levels a 3. questo è il numero di sottosuperfici calcolate per il rendering

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Smussare il reticolo

Si nota che il reticolo è un po' più denso rispetto a quello modellato ma il dado non possiede ancora un aspetto realistico perchè le facce non sono state ancora predisposte per essere visualizzate con un gradiente di colori che le faccia apparire come se fossero formate con un reticolo continuo.

• Con un clic del tasto destro selezionare il dado.

• Clic sul pulsante Set Smooth nel pannello Link and Materials del contesto di Editing.

Nota si potrebbe pensare di smussare il reticolo aumentando il valore dei Levels di suddivisioni della Subsurf in modo da avere un maggior dettaglio, ma questa soluzione spreca tempo di calcolo e spazio di memoria.

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Raffinare il modello (tecniche avanzate)

Questa parte è facoltativa. Propone alcune interessanti tecniche di modellazione. Se si salta questa sezione sarà comunque possibile continuare a sviluppare il dado perchè i passi delle sezioni successive sono indipendenti da quanto qui descritto.

Affilare gli spigoli del cubo

• Passare in edge-select mode cliccando sull'icona Edge Select Mode oppure premendo i tasti Ctrl+Tab >> Edge

• Selezionare il cosiddetto anello laterale che circonda la parte superiore dei punti premendo Alt+Shift+clic destro su un lato.

• Premere Shift+E oppure, tramite il menu, Edit >> Edges >> Create SubSurf

• immettere il valore 1 con la tastiera e premere Invio.

  Questo rende gli spigoli selezionati, più acuminati. Il valore -1 è equivalente a più arrotondato.

Arrotondare gli spigoli

Un dado reale ha gli spigoli arrotondati per non danneggiare il tavolo di gioco.

• In Vertex Select Mode selezionare (shift + tasto destro del mouse) gli 8 spigoli

• Scegliere il punto Pivot: Median Point

• Ridurre in scala la selezione.

  Le sottosuperfici non devono risultare eccessivamente schiacciate, fino a rientrare. Un fattore di scala 0.82 è adeguato, ma, comunque, si è liberi di sperimentare con altri valori.

scavare dei veri cerchi per raffigurare i punti su una faccia

Il metodo che si presenta ha il vantaggio di ottenere dei cerchi perfetti invece che rettangoli suddivisi. Lo svantaggio è che richiede più lavoro perchè alcuni passi devono essere ripetuti.

Questo è un modo alternativo di estrusione dei punti.

• In Face Select Mode selezionare tutte le facce che formano un punto.

• Premere E e, dal menu a comparsa, selezionare Individual Faces.

• Siccome non devono essere spostate, fare clic con il tasto destro

• Ridurre in scala le facce estruse

• Adesso suddividerle una volta premendo il tasto W e selezionare Subdivide.

  oppure premere il pulsante Subdivide nel pannello Mesh Tools così che essi abbiano 4 facce, anzichè una.

  I seguenti passi vanno ripetuti per ognuno dei punti:

  • Passare in Vertex Select Mode (Ctrl+Tab, Vertices) e selezionare il vertice nel centro.
  • Posizionare il cursore 3D nel vertice selezionato. Premere Shift+S e selezionare Cursor -> Selection. Questo è importante in seguito, per fornire il comando To Sphere
  • Selezionare le quattro facce di un punto (preferibilmente in face-select mode).
  • Premere il pulsante To Sphere nel pannello Medh Tools. Usare l'impostazione di default: 100%
  • Estrudere la regione di facce con un offset 0 e ridurle in scala un po'. Assicurarsi di avere Pivot: Active Object
  • Estrudere una regione e spostarla all'interno.

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Assegnazione dei materiali

Fino a questo punto il cubo non ha altri colori oltre al grigio. Quindi il prossimo passo consiste nel creare ed assegnare dei materiali per dare al reticolo il proprio colore.

La prima cosa da fare sarà di separare le aree per i diversi colori. Adesso c'è un solo reticolo, ma occorrono due colori: uno per i punti scavati ed uno per il dado stesso.

Verranno creati due diversi gruppi di facce, ciascuna con il proprio materiale.

• Selezionare il cubo e passare in Edit Mode

• Selezionare, mediante la combinazione Shift + tasto destro, solo le parti interne di tutti i punti scavati.

• SPAZIO >> Select >> More per allargare la selezione e includere anche le altre 4 che formano le pareti del punto scavato.

  In alternativa è anche possibile premere la combinazione Ctrl (tasto) + (sulla tastiera numerica).

Adesso si crea un nuovo materiale per i punti e lo si assegnerà alle sue facce:

• Click sul pulsante New nella sezione Material del pannello Link and Materials.

  Si noti che 1 Mat 1 è cambiato a 2 Mat 2. Il primo è il numero dei materiali di questo oggetto (il dado) e il secondo è il numero di quello selezionato.

• Assegnare il secondo materiale (quello appena creato) alle facce premendo il pulsante Assign.

• Alle altre facce è già stato assegnato il primo materiale. Se non fosse così:

  • Click sulla freccia a sinistra accanto a 2 Mat 2 per passare al primo materiale.
  • Invertire la selezione SPAZIO >> Select >> Inverse
  • Click sul pulsante Assign nella sezione Material del pannello Link and Materials.

Si nota che i punti scavati sono rimasti come prima. Perchè il secondo materiale usa le stesse impostazioni del primo (è un collegamento al primo), così le modifiche ad uno di essi si riflettono sull'altro. Per vederli differenti bisogna eliminare il collegamento tra essi:

• Passare nel subcontesto Material Buttons del contesto Shading e individuare il pannello Links and Pipeline (tornare in Object Mode).

• Si vede che è selezionato il materiale 2 Mat 2 e che il suo nome, condiviso è MA:Material per default.

• Accanto al nome c'è un piccolo 2 che indica quanti Materiali usano questa impostazione. Cliccare su esso e, nella casella che compare, confermare Single user.

  Il materiale dovrebbe essere ridenominato Material.001. Gli si può cambiare il nome, se lo si desidera.

• Cambiare il colore di base di questo materiale. Cliccare nella casella grigia a sinistra del pulsante Col e selezionare un altro colore.

• Infine si cambia il colore del cubo:

  • Passare al primo materiale cliccando sulla freccia a sinistra della casella 2 Mat 2 per avere 2 Mat 1.
  • Cliccare sul campo grigio a sinistra del pulsante Col e selezionare un altro colore.

Per osservare il risultato: Render >> Render Current Frame.

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Rendering del dado: Impostare la scena

Questa parte dell'esercizio propone tecniche avanzate di modellazione.

Predisporre la scena.

• Duplicare il dado, in modo da avere una coppia di dadi:

  • Passare alla vista dall'alto (7 sulla tastiera numerica)
  • Premere A per togliere ogni selezione
  • Selezionare il cubo (clic con il tasto destro)
  • Duplicare il dado premendo Alt+D (o SPAZIO >> Edit >> Duplicate Linked)
  • L'oggetto duplicato è attaccato al cursore e lo si può posizionare ovunque con un clic del tasto destro

Nota I duplicati collegati agli oggetti (Duplicate Linked) non sono un secondo oggetto ma solo un riferimento. Ad esempio, se un oggetto denominato Dado, collegato ad una mesh chiamata MeshDado, viene duplicato si ha un nuovo oggetto Dado.001 collegato ancora a MeshDado. Se si modifica MeshDado in Edit Mode Tutti gli oggetti collegati subiranno la modifica. In altri termini, se si modifica la dimensione, la posizione, ecc. dell'oggetto, in Object Mode non si agisce sulla mesh e quindi gli altri oggetti non risentono della modifica.

• Selezionare il primo cubo (tasto destro) e muoverlo un po' più su a destra (G, muovere il mouse, clic sinistro)

• Selezionare il secondo cubo (tasto destro):

  • premere R (Ruota) e poi X (intorno all'asse X) quindi 90 e Invio. Si ottiene la rotazione del cubo di 90° intorno all'asse X.
  • Premere R (Ruota) e poi Z (intorno all'asse Z) e ruotare il cubo di circa 45° in una direzione qualsiasi. Clic per finire.

• Adesso si sposterà la posizione del piano, per non dare l'impressione che i dadi stiano sospesi in aria.

  • Selezionare il piano (tasto destro)
  • Passare alla vista frontale (1 sulla tastiera numerica)
  • Muovere (premendo i tasti G e poi Z) il piano in modo che i dadi sembrino appoggiati

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Rendering del dado: Impostare le luci

Adesso bisogna impostare le luci che illuminano la scena. Si usa la tecnica dell'illuminazione da tre sorgenti.

• Passare alla vista dall'alto (7 sulla tastiera numerica)

• Selezionare la telecamera (clic con il tasto destro sulla telecamera)

• Spostare il cursore nella posizione della telecamera premendo Shift+S >> Cursor->Selection (oppure Object >> Snap >> Cursor->Selection)

• Selezionare la lampada con il tasto destro del mouse,

• spostarla rispetto al 3D-cursor premendo Shift+S >> Selection->Cursor (oppure Object >> Snap >> Selection->Cursor)

• Passare al subcontesto Lamp buttons del contesto Shading

• Nel pannello Links and Pipeline disattivare Ray Shadow nella scheda Shadow and Spot.

• Impostare l'energia a 0.75.

• (aggiungere una seconda illuminazione)
  Duplicare la lampada selezionata premendo Shift+D e fissarla all'altro lato dei dadi.

• Anche in questo caso Ray Shadow deve essere disattivato

• Cambiare il valore di Energy a 1.

• Duplicare la lampada selezionata (la seconda) premendo Shift+D e posizionarla a destra dei dadi (in vista dall'alto). Questa lampada costituirà l'illuminazione principale.

• Cambiare il tipo di lampada da Lamp a Spot selezionandola dal pannello Preview.

• Se lo Spot non punta ai dadi ruotarlo premendo i tasti R, Z e spostando il mouse. Controllare il cono di illuminazione dai vari punti di vista.

• Il valore di Energy deve essere 1.

• Attivare Ray Shadow, per questa lampada, nel pannello Shadow and Spot. Questa lampada può generare ombre.

• Premere F12 per ottenere il rendering della scena.

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Rendering del dado: Materiale del dado

Adesso, per il dado, verrà creato un materiale simile a una plastica trasparente.

• Passare al sub-contesto Material del contesto di Shading.

• Nel pannello Links and Pipeline cliccare sul quadrato con l'icona di due freccette rivolte una in alto e l'altra in basso e selezionare ADD NEW.

  • Cambiare i seguenti valori nel pannello Material:
    • Col R=1.0, G=0.0, B=0.0
    • Spec R=0.8, G=0.7, B=0.7
    • Mir R=0.8, G=0.7, B=0.7 (n questo caso Spec=Mir).
    • A=0.5 (Alpha)
  • Passare al pannello Shaders.
    • Modificare Diffuse Shader da Lambert a Oren-Nayar ed impostare i seguenti valori:
    • Ref=0.800
    • Rough 0.5
  • Modificare Specular Shader da CookTorr a Blinn ed impostare i seguenti valori:
    • Spec=2.000
    • Hard 255
    • Refr 4.000
  • Passare al pannello Mirror Transp. Adesso l'oggetto verrà reso trasparente attivando Ray Transp.
    • IOR=1.50 (indice di rifrazione)
    • Limit 1.50 (Transmissivity)
    • Falloff 2.00 (Transmissivity)
  • Attivare il pulsante Ray Mirror.
    • Impostare il valore RayMir a 0.2.
  • Selezionare il piano
    • Passare al pannello Material.
    • Creare un nuovo materiale premendo il pulsante Add New.
    • Passare al pannello Shaders.
    • Attivare il pulsante TraShadow. in tal modo il piano riceve le ombre in trasparenza.
  • Avviare il Rendering (F12)

Nota Raffinare il modello modificando i parametri. Ad esempio la potenza e il colore della luce, la trasparenza, l'indice di rifrazione ecc.