Архитектурная визуализация: Трюки и приёмы

Материал из Blender3D.

Перейти к: навигация, поиск

Архитектурная визуализация. Трюки и приёмы.

автор – Szolt

перевод: cyberdime

Содержание

Моделирование

Отсутствуют N-гоны. И как быть?

Один из недостатков Блендера для моделирования Архитектуры – это то, что он не поддерживает N-гоны. N-гоны – это полигоны с более чем четырьмя рёбрами. Хотя четырёхугольники являются подходящими для многих типов моделирования (позволяя чёткое подразделение, моделинг замкнутых сечений и т.д.), однако с большими комплексными плоскими поверхностями, всё же удобней работать целиком, нежели возиться с дюжиной трёх- четырёхугольников, из которых они состоят. Например взглянем на изображение стены (Рис.1). Внешне всё выглядит достаточно просто; это стена венецианского дома с одной дверью и несколькими окнами. Идеально было бы решить такую стену единой поверхностью (например с отверстиями в ней, однако в Блендере мы вынуждены возиться с уродливой конструкцией из 113-ти фейсов (Рис.2). Не только уродливой, но и затрудняющей любое её моделирование, такое как подразделение, деталировка, скашивание углов и т. д. Каково решение проблемы?

Рис.1: Проекция стены
Увеличить
Рис.1: Проекция стены
Рис.2: Стена, заполненная полигонами
Увеличить
Рис.2: Стена, заполненная полигонами

1. F-гоны

F-гоны – попытка реализации фальшивых N- гонов. Если коротко, то вы выбираете желаемые фейсы, нажимаете F и выбираете Make F-gon. Теперь Блендер будет представлять все объединённые фейсы, как один единый фейс в режиме Face Select (Выбора фейсов). Это косметическое изменение конечно облегчает выбор всей поверхности, но никак не решает описанных выше проблем с моделированием. Поэтому лучше прибегать к объединению фейсов в самом конце моделирования.

2. Переходите к модулям!

Если вы, подобно автору этих строк, предпочитаете “перетаскивание вершин”, как единственную истинную технику моделирования, то можете попробовать применить модульную структуру модели. Если коротко, то поверхность следует разделить на составные модули по ширине и высоте вдоль вспомогательных линий. Например окна по ширине делим на секции по два метра, чтобы каждая секция содержала одно окно, а по высоте делим на высоту этажа (или менее, если здесь содержится много деталей). См Рис. 3. Заметьте, что модель не только более чиста, но и каждый оконный проём может обрабатываться отдельно, не затрагивая остальную поверхность меша.

Быстрый приём:

Для моделирования одной секции добавьте обычную плоскость и разместите её вершины в правильную позицию (всегда, ВСЕГДА используйте привязку к сетке или вводите нужное числовое значение). Удалите фейс плейна, оставив только угловые вершины и рёбра (Del > Only Faces). В том же меше добавьте границы проёма внутри плоскости (Ctrl+ЛКМ). Выберите всё, нажмите Shift–F (Fill - Заполнить). Это заполнит выбранную систему вершин и рёбер фейсами. Теперь нажимайте Alt-F (Beauty Fill – Рациональное заполнение), что перегруппирует фейсы и рёбра между вершинами для минимизации количества экстремально длинных треугольников. Причём, возможно придётся нажать Alt-F несколько раз, чтобы добиться оптимальных результатов. В завершение конвертируем как можно больше треугольников в четырёхугольники: выбираем фейсы в режиме Face Select, а потом нажимаем Alt+J. Повторяем для всех модулей.

Рис. 3: Рациональное заполнение
Увеличить
Рис. 3: Рациональное заполнение

Такой модульный подход особенно применим к большим зданиям с повторяющейся структурой фасада. Вы делаете общий модуль, а затем просто дублируете его (Shift-D) и перемещаете в нужное место. Использование точных размеров и привязки к сетке (Snap To Grid) позволит точно подогнать модули по краям. После подгонки не забудьте удалить дубликаты вершин (W > Remove Doubles) и экструдировать стену на нужную толщину (Е).

Подобной модульной структурой может быть выполнено много различных типов моделей. Суть метода – использование мелких взаимозаменяемых модулей, которые собранные вместе создают целую модель и любой из которых может быть легко присоединён или отделён.

Рис.4: Модуль
Увеличить
Рис.4: Модуль

3. Используйте кривые

Рис. 5: Стена смоделированная при помощи кривых
Увеличить
Рис. 5: Стена смоделированная при помощи кривых

Кривые – тоже ваши лучшие друзья. Для стены, показанной выше, контуры могут быть смоделированы кривыми Безье (Bezier curves). Просто добавьте окружность Безье (Add > Curves > Bezier Circle). Преобразуйте в квадрат (Клавиша V), а затем переместите вершины в нужное положение. Затем аналогично добавьте кривые для проёмов внутри контура стены. Вы увидите, что Блендер в этом случае автоматически определяет, контуры окон, как отверстия в первоначально построенной с помощью кривых плоскости стены. В панели редактирования Curve and Surfaces (F9) параметр DefResolU устанавливает, из скольких прямолинейных участков будет состоять кривая. Большие значения создают более сглаженные кривые. Это одно из преимуществ кривых: разрешение кривой может быть отрегулировано. При меш-моделировании вы ограничены тем, что смоделировали сначала.

И не забудем установить толщину нашей стены параметром Extrude в той же панели. Величина параметра устанавливает значение экструдирования в ОБЕ стороны от плоскости кривой. Например значение 1.0 означает экструдирование в обе стороны на 1 BU.


Это даёт нам толщину стены в 20см при масштабе 10 BU=1м, который я обычно использую для архитектуры.

Примечание: Кривые Безье относятся к функциям 3-го порядка (в некоторых программах также 5-го и 7-го). Это означает, что сколько бы ручек управления вы не использовали, ваша кривая никогда не будет идеальной циркульной. Возможно на рендеринге это будет незаметно и для архитектуры кривые Безье вполне подойдут, однако когда вам необходима реальная точность, то лучше использовать кривые NURBS или меш с большим количеством вершин.

Вы можете также сделать слегка скошенными углы, поскольку не бывает стен с идеально чёткими углами. Параметр Bevel Depth устанавливает ширину фаски. Следует отметить, что при применении фаски эта ширина добавляется к габаритам стены. Например для нашей стены толщиной в 20 см и фаской 0,5 см необходимы параметры Extrude=0.95 и Bevel Deph=0,05. Разрешение сглаживания (скругления) фаски BevResol установим 2 или 3. Обычно этого достаточно.

Профильные кривые:

 Рис.6: Профильные кривые в сцене
Увеличить
Рис.6: Профильные кривые в сцене

Кривые успешно могут использоваться для моделирования других архитектурных деталей, таких как поручни, плинтуса, желоба, филёнки, наличники, оконные и дверные рамы, трубы, провода, шнуры и всего остального, что является длинным и имеет постоянное поперечное сечение. В этом случае вам потребуются две кривые: одна для продольной оси объекта (директриса, кривая пути, и т.д.), а вторая для поперечного сечения (профиль, образующая кривая). Название кривой поперечного сечения должно быть добавлено в поле BevOb (Bevel Object) панели Curve and Surfaces первой кривой (кривой пути). Рис.6 показывает некоторые архитектурные детали, смоделированные таким образом в этой сцене с Венецианскими зданиями.

Как видите выбранная кривая (внизу слева) представляет собой простой квадрат, а в качестве сложного профиля (сечения) у неё выбрана кривая с названием Trim1.

Примечание: Следите за разрешением DefResol всех кривых, которые вы используете в сцене. В моей, например, более сложные карнизы имеют разрешение, увеличенное аж до 20-ти сегментов кривой Безье. Для всех подряд объектов это много и может значительно увеличить время рендеринга. Не будет различия в качестве, если для небольших объектов уменьшить это значение до 3. С другой стороны разрешение осевой кривой может быть увеличено для получения больших сглаженных криволинейных объектов.

Текстурирование

Рекомендуемая программа: ACME Online

Рис.7: Интерфейс Acme Online
Увеличить
Рис.7: Интерфейс Acme Online

Это очень полезная небольшая программа. Она может делать только одну вещь, но делает она её лучше всех – она генерирует текстуры кирпичной или каменной кладки. Она способна генерировать бесшовные текстуры каменной кладки, где кирпичи имеют немного различную форму, где раствор вылезает из швов кладки, цвет кирпичей немного неровный и всё выглядит весьма реалистично.

У вас есть выбор из сотни типов кирпича, разных цветов и фактур поверхности, плюс богатый выбор цветов раствора. Тип кладки может быть без перевязки, с перевязкой или третьим. Когда вы выбрали всё, программа рендерит текстуру для вас. Размер изображения задаётся пользователем. Для некоторых текстур с высоким разрешением я использую размер 60 кирпичей по ширине и 20 по высоте кладки (что составляет текстуру разрешением 15488х1680 пикселей).

Увеличить

Это позволит покрывать ею большие плоскости стен без повторений, поскольку программа генерирует различные по цвету кирпичики выбранного типа в случайном порядке. Но это ещё не всё. Вы можете заменить целый ряд или даже отдельный кирпич другим типом кирпича. Это позволит вам усложнять кирпичные стены, выполнять декоративное мощение, делать, например, угловые и замковые камни и т. д.


Программа бесплатна для использования. В случае если вы будете строить текстуру из тех типов камней, которые вы ещё не использовали, вам потребуется интернет-соединение для загрузки новых данных.


Для загрузки самой программы пройдите по ссылке http://www.brick.com/ и выберите Acme Masonry Design Tool с правой стороны.



Быстрое текстурирование большого количества объектов.

Вкратце сценарий следующий: имеется большое количество деревянных планок (бетонных колонн и т. д.), которые вам необходимо затекстурить. И вам не нужно повторение текстуры на планках. Нам пригодится скрипт, поставляемый с Блендером - "Archimap UV Projection Unwrapper". (В новых версиях – просто U > Unwrap (Smart Projection)) Для работы нам необходима только ОДНА текстура. Постарайтесь взять с как можно большим разрешением.

Рис.8: Текстура
Увеличить
Рис.8: Текстура

Помните, что текстура должна содержать только волокна дерева. Никаких стыков досок или щелей на таком изображении быть не должно. Иначе при работе скрипта будут проблемы. Здесь я использую увеличенное изображение деревянной балки. Оно действительно подходит для наших целей. Почему? Оно имеет высокое разрешение и содержит много тонких линий волокон древесины, достаточное для покрытия всех 10- ти планок.

Теперь подготовим модель. Моделируем планки и объединяем их в один меш-объект. Выбираем все объекты и нажимаем Ctrl-J, чтобы объединить их. Переключаемся в режим UV Face Select . В другом окне открываем UV/Image Editor и загружаем текстуру Image > Open... В меню UV выбираем "Archimap UV Projection".

Рис.9: Выбор скрипта
Увеличить
Рис.9: Выбор скрипта

См Рис.9. Далее появится окно с настройкой парметров (Рис. 9b).

Рис.9b Выпадающеме меню ACME
Увеличить
Рис.9b Выпадающеме меню ACME

В большинстве случаев настройки по умолчанию дают хороший результат. Однако главная настройка, которая должна нас беспокоить – это Projection Angle Limit (Предельный угол проекции).

Смысл этого параметра – это значение угла между фейсами меша, при превышении которого скрипт будет создавать для этих фейсов отдельный островок UV- проекции. Например наша планка – шестигранная призма (или растянутый куб). Угол между фейсами – 90º, что больше, чем заданные скриптом по умолчанию 66º. Поэтому скрипт даст нам 6 UV-проекций каждой планки.

Рис.10: Генерация UV развёрток скриптом по умолчанию
Увеличить
Рис.10: Генерация UV развёрток скриптом по умолчанию

Однако если точнее, то больше, поскольку мы смоделировали фаску на каждой планке (Bevel со значением 1. Это, вообще говоря, хороший приём моделирования), а здесь фейсы расположены под углом 45º.

 Рис.11 Быстрое наложение текстур
Увеличить
Рис.11 Быстрое наложение текстур

Использование настроек по умолчанию даёт нам некоторые странные и нежелательные конфигурации UV-развёртки (Рис.10. Жёлтые стрелки). Это плохо по нескольким причинам. Видны, например, перекосы из-за которых волокна древесины не будут параллельны длинным сторонам этих фейсов, а некоторые фейсы вообще будут неестественно пересекаться волокнами. Но самая большая беда это то, что UV-области нерационально расположены по площади текстуры. Теперь заново применим скрипт, но попробуем вместо дефолтных 66º установить значение Projection Angle Limit менее 45º ну, скажем, 30º. См. новое расположение UV-развёрток на Рис. 11 слева.

Новое расположение уже получше – стороны фейсов параллельны волокнам древесины на текстуре, UV-островки плотнее расположены. Однако практически вся верхняя часть текстуры не используется. Попробуем выбрать фейсы меньшего количества планок (в моём случае 9 вместо 10-ти). Это означает более рациональное заполнение карты UV-участками, поскольку большие площади текстуры будут присвоены выбранным фейсам, что даёт нам более высокое разрешение (качество) текстур на модели. Вам может потребоваться несколько пробных попыток для получения наилучшего размещения.

Быстрый трюк:

Для быстрого выбора всех фейсов одной планки в UV/Image Editor просто наведите курсор на ней и нажмите L. Нажатие Shift-L будет добавлять другие планки к выбранной.

Вот и всё. После некоторой практики вы сможете меньше чем за минуту текстурировать большое количество объектов.

Рис. 12 Итоговая текстурированная модель

Примечание: Конечно же всё описанное может быть выполнено и вручную. Например развёртка на Рис.11 слева может быть доработана перетягиванием вершин фейсов в нужные места, однако цель данной статьи – быстрое текстурирование группы объектов с целью сэкономить рабочее время.
Рис. 12 Итоговая текстурированная модель
Увеличить
Рис. 12 Итоговая текстурированная модель

Ссылки:

Текстуры: http://3ddd.ru/modules/files/viewcat.php?cid=33 http://www.cgtextures.com/ http://www.archibase.net/textures Видео урок по созданию uv: http://www.wonderhowto.com/how-to/video/how-to-uv-map-in-blender-176950/

Личные инструменты