Grafika 3D: Blender, cz. XIII – światła – ćwiczenie „Miasto"

Zróbmy sobie dzielnię-city, taką z widoku ptaka i oświetlmy ją na różne sposoby. Dodajmy też "szczyptę" mgły, trochę latarń i... samochodów. Dziś, to światła są głównymi bohaterami. Potrzebować będziemy kilku biurowców, które częściowo oteksturujemy, rozmnożymy, lekko zmodyfikujemy i poustawiamy na "mapie'.

Biurowiec - konstrukcja

Dodajemy zwykłego Cube [Shift]+[A] ->Mesh ->Cube. Zmieniamy mu nazwę na "Biurowiec_1".

Przechodzimy do trybu edycyjnego [Tab] i zmieniamy widok na z przodu [1] - uwaga - klawiatura numeryczna z boku, wyłączamy perspektywę [5]. Przesuwamy cały Biurowiec_1 w górę, tak, aby punkt Origin - pomarańczowa kropka określająca współrzędne Mesha oraz domyślny punkt transformacji znalazły się przy podstawie. Użyjemy przesuwania z krokiem, wciskając [Ctrl] w trakcie przesuwania za niebieską strzałkę [LPM] lub transformacja [G][Z] i trakcie przesuwania wciśnięty [Ctrl].

Przeskok do trybu obiektowego [Tab] i przeskalujemy nasz biurowiec w górę [S][Z]. Teraz, dopóki nie zmienimy miejsca transformacji (Pivot), to w trybie obiektowym skalowanie biurowca odbywać się będzie względem środka podstawy, gdzie znajduje się Origin

Powrót do trybu edycyjnego [Tab]. Nasz budynek podzielimy na trzy segmenty w pionie: część dachową, okienną i witryny sklepowe. Użyjemy "plasterkowania" (Loop Cut and Slide) [Ctrl]+[R], następie rolką ustalimy liczbę cięć na dwa, zatwierdzimy [LPM], lekko zjedziemy w dół z cięciami - delikatny ruch myszki w dół i zatwierdzimy położenie [LPM].

Górną linię cięcia musimy podnieść wyżej. Najpierw selekcja cięcia - pętli [Alt]+[PPM], a następnie za niebieską strzałkę [LPM] i w górę.

Na dachu czyli górnej ściance utworzymy murek wokół i kilka nadbudówek. Zmiana selekcji na ścianki (Face) [Ctrl]+[Tab] ->Face.

Selekcja górnej ścianki [PPM] i dodanie wewnętrznej ścianki (Inset Faces) [I].

Wyciągnięcie nowo powstałej ścianki wewnętrznej w dół (Extrude) [E] i jej podział na kilka mniejszych ścianek [Subdivide] lub [W][S] parę razy.

Nadbudówki utworzymy wybierając [PPM] kilka ścianek z dachu, a następnie poprzez ich wyciągnięcie w górę (Extrude) [E].

W ten sposób możemy stworzyć kilka nadbudówek.

Biurowiec - materiały

Dla odpowiednich części budynku musimy utworzyć i przypisać różne materiały, a że zamierzamy utworzyć przynajmniej trzy różne biurowce, to stworzymy od razu trzy komplety materiałów w nieco różniących się kolorach:

• budynek_1, okna_1, witryny_1
• budynek_2, okna_2, witryny_2
• budynek_3, okna_3, witryny_3

Przechodzimy na zakładkę Materiały po prawej stronie ekranu, nadajemy swoją nazwę dla materiału (np. budynek_1), kolejne materiały tworzymy [+]. Każdemu nadajemy nieco inny kolor, a dla materiału budynek_x zmniejszamy intensywność strefy Specular - beton jest zdecydowanie matowy.

Gdy mamy gotową bibliotekę materiałów, to możemy do zaznaczonego obiektu-budynku przypisać kilka materiałów. Najpierw w zakładce z materiałami dodajemy sloty i wypełniamy je odpowiednimi materiałami z biblioteki. Domyślny materiał budynek_x powinien być przypisany jako pierwszy.

W trybie edycyjnym (jeśli nie jesteśmy, to przechodzimy [Tab]) przypisujemy ściankom z szybami odpowiedni materiał - selekcja ścianek okiennych, wskazanie materiału okna_1 na slocie i przycisk Assign. Analogicznie ze ściankami z witrynami.

Czas na kolejny biurowiec. Przechodzimy do trybu obiektowego, duplikujmy nasz Biurowiec_1 [Shif]+[D], blokujemy przesuw w osi Z [Shift]+[Z] i myszką lekko odsuwamy nowo powstały budynek. Zmieniamy mu nazwę na Biurowiec_2, a następnie w trybie edycyjnym podmieniamy materiały na slotach na budynek_2, okna_2, witryny_2.

Analogicznie tworzymy Biurowiec_3.

Budynki - tekstury

Tekstury przypiszemy do materiałów okna_x, oraz witryny_x. Jak ktoś chce, to może przypisać jeszcze teksturę betonu, tynku czy marmuru do materiału budynek_x. Stosowne obrazy na potrzeby tekstur możemy pobrać np. ze strony http://www.textures.com. Pliki do pobrania są dostępne po zalogowaniu. Będą do obrazy ścian z oknami oraz obrazy witryn sklepowych.

Dla materiałów okna_1, okna_2, okna_3, witryny_1, witryny_2, witryny_3 tworzymy odpowiadające im tekstury typu Image or Movie o nazwach: t_okna_1, t_okna_2, t_okna_3, t_witryny_1, t_witryny_2, t_witryny_3. Wskazujemy w nich odpowiednie pliki obrazów. W mapowaniu (Mapping) koordynaty (Coordinates) ustawiamy na Generated, a projekcję (Projection) na Cube. Może też być potrzeba powielenia obrazu w ramach tekstury Image Mapping ->Repeat -> X > 1 oraz Y >1.

Przykład - Biurowiec_1

Tryb obiektowy. Zaznaczamy obiekt Biurowiec_1. Na zakładce materiały zaznaczamy slot z materiałem okna_1.

Przechodzimy do zakładki tekstury. Upewniamy się, że pracujemy w kontekście materiału okna_1 (dla obiektu Biurowiec_1). Tworzymy nową teksturę, zmieniamy jej nazwę na t_okna_1. Wybieramy typ tekstury Image or Movie.

Ustawiamy odpowiedni podgląd.

Wybieramy właściwy plik z obrazem.

Ustawiamy odpowiednie mapowanie: Generated, Cube

Włączamy podgląd teksturowy i ewentualnie zwiększamy liczbę powtórzeń (Repeat) w pionie Y i/lub poziomie X.

Wracamy na zakładkę z materiałami, wskazujemy slot z materiałem witryny_1, przechodzimy ponownie do zakładki z teksturami i tworzymy nową teksturę, dalej zmiana nazwy na t_witryny_1, wybór typu tekstury, wybór pliku, mapowanie, repeat itd.

Analogicznie dla pozostałych budynków: zaznaczenie obiektu, wskazanie materiału na slocie, tworzenie tekstury. Gdyby tekstury przypisały się np. do materiału budynek_1, gdzie nie chcemy mieć żadnej tekstury, to przyciskiem x ją zdejmujemy z tego materiału.

Gotowe budynki wzorcowe

Aby bardziej zróżnicować miasto, lepiej byłoby zrobić jeszcze przynajmniej ze dwa różne budynki co do kształtu i tekstur, ale w naszym odcinku chodzi o światło, więc na tym poprzestaniemy.

Ulice

Przechodzimy na drugą warstwę [2] (klawisz nad literkami). Kursor na środek [Shift]+[C]. Dodajemy Plaina, zmieniamy nazwę obiektu na Drogi. Skalujemy [S] znacząco. Tworzymy nowy materiał asfalt i przypisujemy do obiektu Drogi.

Chodniki

Duplikujemy obiekt Drogi [Shift]+[D], [Enter]. Przenosimy na trzecią warstwę: [M] i wskazujemy trzeci kwadracik. Przechodzimy na trzecią warstwę [3] (klawisz nad literkami). Zaznaczamy obiekt i zmieniamy mu nazwę na Chodniki. Tworzymy nowy materiał chodniki i przypisujemy do obiektu Chodniki.

Przechodzimy do trybu edycyjnego [Tab] i dzielimy obiekt na mniejsze ścianki (Subdivide) lub kilka razy [W][S].

Zmieniamy widok na "z góry" (Top) [7] (klawisz z boku). Upewniamy się, że jesteśmy w trybie selekcji ścianek (Face). Zaznaczamy np. selekcją prostokątną [B] fragmenty pod przyszłe drogi i kasujemy zaznaczone ścianki (Face).

Gdyby za dużo nam się skasowało, to możemy powielić nasze chodniki i poprzekręcać, aby wzór nie był taki powtarzalny.

Na koniec nieco je wyciągniemy (Extrude), aby powstały krawężniki.

Budowa miasta

Włączmy pozostałe warstwy [Shift]+[1], [Shift]+[2], przesuńmy i zmieńmy rozmiary naszym budynkom aby wpasowały się w Chodniki. Powiększmy, jeśli trzeba Drogi.

Teraz najlepiej w widoku Ortho (bez perspektywy) i z góry, duplikujmy [Shift]+[D], przenośmy, obracajmy i skalujmy nasze budynki, aby uzupełnić Chodniki.

Latarnia

Przechodzimy na czwartą warstwę [4] (klawisz nad literkami). Kursor na środek [Shift]+[C]. Dodajemy walec [Shift]+[A] ->Cylinder. Zmniejszamy [S]. Tryb edycyjny [Tab]. Zaznaczamy górną ściankę i wyciągamy ją w górę, skalujemy i ponownie wyciągamy.

Dodajemy (pozostając w trybie edycyjnym) kule (UV Sphere). Skalujemy [S] i przesuwamy na szczyt słupa. Przechodzimy na zakładkę Materiały. Tworzymy dwa nowe materiały: latarnia_slup i latarnia_klosz. Latarnia_slup przypisujemy latarni. Dodajemy slot i do slotu wstawiamy (latarnia_klosz). Zaznaczamy ścianki klosza przypisujemy (Assign) materiał latarnia_klosz ze slotu. Uwaga: aby zaznaczyć np sam klosz to wybieramy dowolną ściankę klosza i wciskamy [Ctrl]+[L].

Następnie skalujemy latarnię powielamy i rozmieszczamy wg uznania w mieście.

Samochód

Przechodzimy na piątą warstwę [5] (klawisz nad literkami). Kursor na środek [Shift]+[C]. Dodajemy sześcian [Shift]+[A] ->Cube. Następnie w trybie edycyjnym kilka wyciągnięć [E], "plasterkowań" [Ctrl]+[R], może "sfazowań" [Ctrl]+[B] do uzyskania kształtu samochodu. Dodamy jeszcze koła (ogumienie, felgi) oraz klosze reflektorów. Dla materiału klosz_reflektorów i strefy Shading ustawiamy Emit = 1. Zamiast samochodu można wstawić czołg z jednej z poprzednich części :). Samochód powielamy i ustawiamy w mieście.

Wzgórza

Przechodzimy na szóstą warstwę [6] (klawisz nad literkami). Kursor na środek [Shift]+[C]. Za miastem wstawimy wzgórza: Dodajemy [Shift]+[A] ->Plane, w trybie edycyjnym [Tab] dzielimy na więcej ścianek [W][S], które w trybie proporcjonalnym [O] losowo (Rand) przesuwamy.uzyskując wzgórza (jak w ćwiczeniu z czołgiem, tylko większe). Możemy przypisać także teksturę z obrazem skał i trawy. Włączamy warstwy z budynkami i skalujemy oraz ustawiamy wzgórza za miastem

Bilbordy Reklamowe

Przechodzimy na siódmą warstwę [7] (klawisz nad literkami). Kursor na środek [Shift]+[C]. Na dachach wybranych budynków wstawiamy sześcian Dodajemy sześcian [Shift]+[A] ->Cube. Skalujemy, Dodajemy dwa materiały: bilbord_obudowa, bilbord_ekran. Do materiału bilbord_ekran dodajemy teksturę z obrazkiem reklamowym oraz możemy dla strefy Shading ustawić Emit = 1.

Obiekty wszystkie mamy. W końcu czas na zabawę ze światłami.

Światła środowiskowe

Zakładka World - tu ustawimy światła środowiskowe, mgłę i elementy horyzontu. Gdy nie mamy żadnego światła, widoczne będą czarne kontury zabudowań, kolory horyzontu i ewentualnie światła lamp samochodowych i bilbordy (jeśli ustawiliśmy im Emit>0).

Włączenie światła środowiskowego Environment Lighting i nadanie mu energii na 0.5 wystarczająco rozświetli nam nasz świat, wszystkie jego miejsca, dając miękkie i delikatne cienie.

Włączając efekt Mist uzyskamy mgłę na naszym obrazie.

Światło równoległe - Sun

Wyłączymy teraz światło środowiskowe i mgłę, a dodamy tylko światło typu Sun [Shift]+[A] ->Lamp ->Sun, czyli kierunkowe - równoległe, niezanikające, tworzące ostre cienie. Dla tego światła nie ma znaczenia położenie, a tylko kierunek. Zatem moglibyśmy je umieścić pod obiektami, a efekt oświetlenia byłby taki sam. Natomiast z racji lepszej orientacji ustawiamy je zwykle nad obiektami. Światło możemy przesuwać [G] lub obracać [R] jak każdym innym obiektem. Ustawimy kierunek dość płasko, jak dla słońca przed zachodem i nadamy kolor lekko pomarańczowy, a Energię na ok. 0,5.

Sun jest aktualnie jedynym światłem. Warto zwrócić uwagę, że w tym przypadku nieoświetlone części obiektów są zupełnie czarne. Wyjątek stanowią obiekty z materiałem, gdzie ustawiono Emit na większy niż 0 - w naszym mieście: bilbordy, lampy świateł samochodów i latarni ulicznych.

Możemy także zastosować inne parametry nieba niż te pochodzące z zakładki World. Wystarczy, że włączymy Sky dla światła Sun. Możemy nawet zasymulować widok słońca w obiektywie, ale to wymaga takiego ustawienia słońca (kierunku), aby zaglądało ono do kamery.

Parametr Atmosphera służy do wprowadzenia atmosfery, na której światło się rozprasza.

Światło równoległe - doświetlające Hemi

Aby nieco oświetlić obiekty, na które nie pada światło Sun oraz rozjaśnić cienie padające od Sun można dodać lampę typu Hemi [Shift]+[A] ->Lamp ->Hemi albo zduplikować Sun i nieco je przenieść oraz zmienić typ na Hemi, a także zmniejszyć energię. Hemi nie daje cieni, promienie ma równoległe, niezanikające i przechodzi przez obiekty. Zwykle ustawiamy równolegle do światła Sun w celu rozjaśnienia cieni pochodzących od świateł Sun

lub przeciwstawnie w celu oświetlenia obiektów nieoświetlanych przez Sun.

Światło powierzchniowe Area

Imitację neonów lub całych powierzchni świecących uzyskamy dodając światła typu Area [Shift]+[A] ->Lamp ->Area. Ustawimy je przy bilbordach na dachu, a następnie nadamy odpowiednie wymiary i energię.

Światło punktowe Point

To światło wysyła promienie we wszystkich kierunkach, zanika i daje cienie. My zastosujemy [Shift]+[A] ->Lamp ->Point do imitacji oświetlenia od latarni ulicznych. Ważne aby dodatkowo materiał kloszy latarni miał włączony dla strefy Shading parametr Emit nie mniejszy niż 1.

Światło stożkowe Spot

Można je wykorzystać do symulowania reflektorów np teatralnych czy samochodowych. Jest to światło zanikające, kierunkowe, dające cienie i z możliwością włączenia widoczności snopu, co może przydać się do wizualizacji laserów. My je tak właśnie wykorzystamy. Najpierw utworzymy dwa spodki UFO: [Shift]+[A] ->UV Sphere, spłaszczenie w osi Z [S][Z]. Dodanie drugiej kuli [Shift]+[A]. Po zaznaczeniu dwóch obiektów możemy je połączyć [Ctrl]+[J]. Tak samo tworzymy drugie UFO. Utworzymy i nadamy też jakieś materiały dla naszych spodków.

Następnie dodamy dwa światła Spot: [Shift]+[A] ->Lamp ->Spot. Dla jednego i drugiego włączymy widoczność snopu (Halo). Jeden będzie miał kolor światła czerwony i stożek bardzo wąski (1stopień), co ma symulować laser.

Na koniec dostroimy trochę nasze światła, zmniejszymy Sun i Hemi, włączymy środowiskowe Environment Lighting na zakładce World. Przyciemnimy horyzont (również na zakładce World) lub wstawimy teksturę w kontekście World (na zakładce Textures).

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.
• 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 oraz InkScapea.
• 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.
• Książka Blender. 3D Content Creation Noob to Pro – dla chcących poznać Blendera ale i poćwiczyć swój angielski :)