M2.T15 Metaballs i refinat

Metaballs

Els metaballs són "superficies implícites", això vol dir que són objectes que no estan definits per vèrtex, arestes o cares com les malles. La seva aparènça es deu a fòrmules matemàtiques que es recalculen a mida que es transformen els objectes.

Tenen la peculiaritat que són formes arrodonides i interactuen entre elles quan s'acosten, és a dir es barregen o es fusionen, de la mateixa manera que ho fan les gotes d'aigua que cauen per un vidre. Sovint s'utilitzen com a inici d'un model 3D que més endavant pot ser convertit en una malla (clic botó dret ratolí, convert > mesh).

Els noms dels objectes meta és molt important. Només els objectes d'una mateixa familia (amb el mateix nom, amb nombres correlatius per exemple) podran interactuar entre ells.

Àrea d'influència

Al voltant de les metaballs, hi ha una àrea circular, anomenada àrea d'influència, que és l'espai, fora de l'objecte, que té influència amb altres metaballs. En la següent imatge veiem que quan els metaballs estan més separades que la seva àrea d'influència (cercle negre o taronja per l'objecte actiu), no es produeix cap tipus d'interacció entre elles.

Els metaballs es poden desplaçar, rotar i escalar com qualsevol altra primitiva des del mode objecte.

Escalat en l'àrea d'influència

En mode edició, es pot escalar l'àrea d'influència d'un metaball, amb l'opció "Shiftness" que es pot localitzar, en el mode edició de l'objecte, o bé en el panell lateral o bé en la categoria "active element" de la finestra de propietats > object data properties.

Transformacions sobre un sol eix

Quan es realitza una modificació utilitzant les tecles del teclat (s escalar, r rotar, g desplaçar), si justament després de prémer la tecla premem x, y o z, la transformació (sempre que sigui possible) es realitzarà només en l'eix seleccionat. Gràficament es podrà apreciar, l'eix seleccionat amb el color corresponent.

També es poden indicar magnituts numèriques, per exemple, la seqüència de tecles "r", "x", "90" fa rotar, 90 graus l'objecte respecte l'eix "x".

Duplicar metaballs

Una pràctica habitual amb metaballs és la de duplicar objectes (Shift+ d) i desplaçar-los construint un objecte més gran. Els metaballs quedan tots enllaçats entre ells. Tot i així si volem que puguin tenir funcionaments autònoms, els haurem de duplicar des del mode objecte. És important mantenir el nom que apareix per defecte, donat que és el lligam imprescindible. Quan es selecciona un metaball, es seleccionen també tots els que estan relacionats. Per seleccionar un únic metaball, caldrà fer clic sobre el cercle negre que apareix sobre el metaball volgut

Combinar metaballs i malles

Els metaballs i les malles poden formar part d'un mateix projecte, de fet, una bona manera de procedir en la creació i modelatge d'objectes consisteix en : crear primer una base de l'objecte utilitzant els metaballs i després ajustar els detalls d'aquest objecte a partir d'objectes de tipus malla.

Treball de refinat amb malles

A continuació es presenten algunes eines molt útils per aquest treball de refinat:

Subdivisió d'arestes

Mode Edició, Menú edge > subdivide, permet subdividir una malla en un nombre determinat d'arestes. Si des de la finestra de "Adjust last operation" es vol a més arrodonir la forma, es pot utilitzar el modificador Smoothness. Per defecte es crea una nova divisió, però des de la finestra d' Ajust de la darrera operació, es pot incrementar aquest nombre de subdivisions en el moment de la seva creació

Opcions ampliades de l'Eina Bevel (Bisell)

La manera més ràpida d'arrodonir les arestes d'una malla és utilitzant l'eina de Bisell del mode d'edició. Aquesta eina afegeix una nova subdivisió en les arestes de manera que el tall és més suau. Des de la finestra de "last adjust operation" aquest nombre de subdivisions es pot ampliar, fent d'aquesta manera que aquesta aresta inicial quedi molt més suavitzada.

Soltura en la visualització

Recordatori: La vista es pot desplaçar utilitzant el botó central del ratolí. Si es prem a més la tecla Shift, es desplaça la vista horitzontal i verticalment (eina de la mà del panell lateral de navegació). Si no es prem la tecla shift, al prémer el botó central del ratolí i desplaçar-lo s'aconsegueix la rotació dels eixos.

Recordatori: Es poden fer les projeccions dels eixos (planta, perfil i alçat) amb les tecles (del teclat numèric) 1, 3 i 7. Les projeccions oposades serien els mateixos números però amb la tecla Ctrl premuda.

Nota: Per alternar les vistes wireframe (cares, vèrtex i arestes), sòlid, ombrejat i renderitzat, es pot fer des de les icones de sobre el panell lateral o bé prment la tecla Z, i en la llegenda que apareix triar una d'aquestes quatre opcions

Els modificadors

Els modificadors són un conjunt d'accions específiques que permetens modficar els objectes de manera complexa: subdividint-los, duplicant-los simètricament ... . S'accedeixen a aquests modificadors des de la pestanya eina de la finestra propietats.

Modificador Subdivisió de superficie

Des de la finestra de propietats, amb el cub (per exemple) seleccionat, es pot afegir un modficador, des de la pestanya modificadors. En aquest cas concret es podria utilitzar el modificador "subdivisió de superficie" que permet fer la mateixa subdivisió, però en aquest cas, l'estructura interna de l'objecte es transforma, però la seva superficie no. Això s'aprecia molt millor en mode d'edició.

Amb aquesta transformació, els vèrtex i les arestes segueixen sent les mateixes i la seva manipulació també transforma l'objecte final.

En la segon seqüència d'imatges dels exemples de continuació, a l'objecte final se li ha aplicat una ombra suau object > shade smooth

Un cop realitzada la simetria, el mateix modificador ofereix diferents opcions, duplicar en base a un o a diferents eixos (marcant les caselles dels eixos corresponents) 

L'opció Cliping, evita que al desplaçar l'objecte base, es pugui solapar amb el seu duplicat. Aquesta opció es pot marcar i desmarcar sempre que es vulgui.

També és interessant l'opció de fer que un segon objecte sigui el centre de simetria, de manera que estigui on estigui aquest objecte, l'objecte inicial i el seu mirror, sempre pivotaran sobre aquest segon objecte. En aquest cas, s'utilitza un objecte de tipus Empty ( que és invisible) per ser el centre de simetria.

Les següents imatges il·lustren un possible procés de mirror:

Exercici M2T15

Crear un nou projecte al Blender, anomenar-lo CognomNomM2T15 i desar-lo a la carpeta cognomNomBlender de l'escriptori.

Nota: És molt important que es vagi desant periòdicament aquest projecte. Per fer-ho, es pot utilitzar la combinació de tecles Ctrl + S

En aquest exercici, és imprescindible utilitzar la imatge que es mostra al final de l'exercici, que és justament el resultat de l'exercici.

Seguint el model mostrat en la foto, el·laborar el disseny 3D (aproximat) d'un ocell. En aquest exercici es treballarà inicialment amb metaballs, però després es farà un treball de refinat amb les malles

1. Creació del cos:

2. Eliminar el cub del nou project i inserir una càpsula metaball a l'eix de coordenades dins d'una col·lecció que s'anomenarà "cos".

3. Rotar-lo 90 graus respecte l'eix Y ( r, y, 90)

4. Des del mode objecte, fer la projecció sobre l'eix y, i gallargar-lo al llarg de l'eix z (clic cercle verd, s, z)

5. Desplaçar verticalment el cilindre fins que l'extrem inferior estigui col·locat sobre l'eix de coordenades (g, z, desplaçar ratolí)

6. Inserir un pla de tipus metaball i col·locar-la a la base del cilindre.

7. Redimensionar els metaballs fins que quedin com la imatge de mostra

8. Per fer l'ala: Inserir una el·lipsoide dins d'una col·lecció que s'anomenarà "ales". Aplanar-la (s,x), desplaçar-la (g,x) fins al lloc que li correspon al cos i rotar-la fins que quedi mirant enrere (r,z).

9. Duplicar l'ala (shift+d) i col·locar-la simètricament. Es pot observar també en la imatge de mostra.

10. Ajustar la "Viewport resolution" des de la pestanya "object data properties" de la finestra "properties", per tal que les arestes quedin ben arrodonides

11. Afegir la cua:

12. Des de la projecció de l'eix Z inserir una el·lipsoide dins d'una col·lecció que s'anomenarà "cua" i situar-la a la cua de l'ocell. Redimensionar-la (s). Canviar la projecció a l'eix x i rotar-la perquè apunti cap adalt (r). Duplicar l'el·lipsoide (shift d) i desplaçar-la per allargar la cua. Redimensionar-la i curvar-la de nou.

13. Ajustar les mides de les diferents parts de l'ocell perquè quedin com a la imatge de mostra

14. Crear les potes:

15. Inserir una nova càpsula dins d'una col·lecció que s'anomenarà "potes", i repetint els processos d'escalat, redimensionat, recol·locat i duplicat d'objecte, modelar la pota amb els tres dits que es mostren en la imatge de mostra.

16. Quan la pota estigui acabada, recol·locar-la en el seu lloc. Duplicar-la (shift d) i desplaçar-la respecte l'eix x (g, x) fins que les dues potes estiguin correctament recol·locades.

17. Crear el bec:

18. Inserir una cub de tipus malla dins d'una col·lecció que s'anomenarà "bec", serà el bec de l'ocell. Situar-lo a l'alçada del bec, redimensionar-lo. Entrar en el mode edició, seleccionar la cara frontal, empetitir-la fins que comenci a tenir forma de bec, tal com es mostra a l'imatge.

19. Des del mode edició seleccionar ara totes les parts del bec i des del menú "edge" triar l'opció "subdivide". 

20. Des de l'opció "Smoothnes" del panell "Adjust last operation", arrodonir la malla retocada i indicar que el nombre de talls sigui 2.

21. Des del mode objecte, escalar la malla fins que tingui la mida del bec desitjada.

22. Afegir el modificador (finestra propietats, pestanya eina) subdivisió de superficie, afegir una o més subdivisions per tal que la superficie quedi arrodonida.

23. Finalment, encara amb el bec, triar l'opció shade smooth del menú object per obtenir una superficie totalment llisa. Es pot veure el detall del bec en laimatge de mostra.

24. Creació d'un ull:

25. Des del mode objecte inserir una nova malla esfera UV dins d'una col·lecció que s'anomenarà "ulls".

26. Duplicar l'esfera (shift-d) i desplaçar-la de moment, en un futur aquesta serà la parpella.

27. Tornar a l'esfera inicial. Des del mode edició, selecciona un anell d'arestes. Insereix un bisell i afegeix-hi dos segments amb el panell "adjust last operation" (observar la imatge de mostra).

28. Seleccionar el nou anell d'arestes generat amb el tall del bisell i amb l'eina d'aprimar/engreixar (shrink / fattern) aprimar-lo de manera que l'esfera queda subividia en dues parts una d'elles més gran que l'altre (observar la imatge de mostra)

29. Des de la finestra propietats, a la pestanya "modificadors", afegir un nou modificador de tipus "subdivisió de superficie", per arrodonir una mica els talls (observar la imatge de mostra)

30. Des del mode objecte, seleccionar l'opció Shape smooth del menú object, per suavitzar encara més les arestes de l'esfera

31. Seleccionar la segona esfera prèviament creada. i per veure-la bé d'aprop triar l'opció "Local view" del menú view.

32.  Activar el mode wireframe (per veure totes les arestes i vèrtex), fer una projecció de l'eix "x"

33. Seleccionar la meitat inferior de l'esfera i eliminar-la (X i opció cares). La meitat restant serà la parpella de l'ull, i l'esfera sencera amb el bisell serà l'ull.

34. Selecciona des del mode objecte la parpella, activem la vista "solid". Afegeix el modificador solidify (finestra llibreria > pestanya modificadors) i incrementa el paràmetre thikness (gruix) del modificador

35. Tornar al mode objecte. Tornar a la visió general del projecte "view/local view/toggle local".

36. Moure i rotar el què calgui, fins que la mitja esfera quedi situada sobre l'ull ( com mostra la imatge). Fer la parpella una mica més gran (escalant-la uniformement), perquè quedi una mica separada de l'ull i doni sensació de parpella.

37. Agregar també el modificador subdivisió de superficie.

38. Canviar l'ordre dels modficadors des de la finestra llibreria. Primer la subdivisió de superficie i després el solidify. 

39. De la mateixa manera que hem fet amb l'ull, seleccionar l'opció shade smooth del menú object.

40. En el cas que en l'extrem de l'esfera de la parpella quedi una ombra no desitjada, que és on s'ajunten totes les arestes de la mateixa, aquesta es pot eliminar, anant a la finestra propietats, pestanya Object data properties, apartat Normals opció autosmooth

41. Seleccionar els dos objectes: ull i parpella i convertir-los amb un de sol (Ctrl + j)

42. Rotar l'ull (ara amb la parpella incorporada) fins que quedi aliniat amb el lateral del cap de l'ocell. Escala'l respecte l'eix Z (s-z) fins que quedi una bastant pla (segons imatge de mostra).

43. Col·locar-lo al costat esquerra del cap de l'ocell (g) i ajustar la seva mida i posició (s) i (g). Tenir en compte les tres projeccions del eixos.

44. Segon ull:

45. Seleccionar el primer ull. Afegir un nou modificador de tipus mirror (finestra propietats, pestanya malla).

46. Per fer una correcta simetria, afegirem un nou objecte, a l'inici dels eixos de coordenades ( assegurar que el cursor estigui situat allà). Aquest nou objecte serà una esfera de tipus empty (shift a) perquè no es vol veure, només es vol utilitar com a eix del mirror

47. Canviar el nom de l'objecte Empty per mirall i desar-lo en una nova col·lecció que s'anomenarà originals. D'aquesta manera, al fer invisible aquesta col·lecció tampoc veurem la marca que deixa aquest objecte.

48. Tornar a la pestanya propietats, i en l'opció "mirror object" escriure o seleccionar l'objecte mirall. En el cas que no aparegui un duplicat de l'ull, assegurar que en les opcions del mirror "axis" estigui l'eixo x o y seleccionat (dependrà de com estigui orientat l'ocell).

49. Fer sis captures de les imatges de planta (per dalt i per abaix), perfil, alçat(per davant i per darrera) i en perspectiva i anomenar-les M2T15Planta-1,M2T15Planta-2, M2T15Perfil, M2T15alçat-1, M2T15alçat-2 i M2T15perspectiva (com les imatges de mostra)

Entrega

Crear una carpeta al drive que s'anomenarà M2T15CognomNom. Desar l'arxiu del projecte i les captures de pantalla en aquesta carpeta. Enllaçar aquesta carpeta a la plataforma.

Cos

Cua

Potes

Bec

Ull

2n Ull

Entrega