Введение в архитектурное моделирование с Blender

Это пособие рассказывает о создании профессионально выглядящих изображений методами быстрого моделирования. Здесь не описываются детали точного моделирования по размерам. Так же вы не получите правильную модель для использования при генерации планов и секций. Вместо этого мы постараемся найти баланс между скоростью и точностью. Моделирование по размерам требует больше времени и аккуратности, мы поработаем над этим в следующий раз. Я надеюсь, что в конце вы будете полностью удовлетворены достигнутым балансом. Модель не будет точна до сантиметров, но она будет вполне точно представлять наше строение. Я постараюсь смешать все это понемногу и начнем мы с настоящей из реальной жизни ситуации, возможно слишком хорошо известной вам:

Эта внимательная и понимающая личность - ваш босс (нет это не Марио Ботта, но если Марио Ботта ваш босс, не читайте это пособие в оффисе). Он очень быстро сделал набросок проекта этим утром и хотел бы получить от вас вид в перспективе, которым он мог бы впечатлить клиентов и продать проект.
Конечно же, сейчас 9:00 утра и он хочет готовый проект к 13:00 дня, потому что в это время он должен отправиться на ланч с важными людьми в дорогой ресторан в городе, где он хочет показать им вид будущего здания.

Ваш босс хочет, чтобы вы превратили это "исключительно детализированное" произведение искувства в изображение, способное загипнотизировать клиентов. Еще до того, как вы успели понять что же изображено на рисунке, босс отправился звонить одному из своих очень важных заказчиков.

На рисунке не слишком много информации и нам придется много изобрести самим. Это довольно частая ситуация в 3D, когда человек, желающий увидеть проект в обьеме, не имеет законченного четкого представления того, что именно он желает получить. Наш босс абсолютно точно не имеет представления о конечном результате.

Так что не бойтесь изобретать, развивать, делать все что вам захочется до тех пор, пока заказчик сможет распознать свой собственный "дизайн" в конечном результате. Мы используем его рисунок как основу, а остальные вещи изобретем по ходу дела.

В роли заметки: Если вы новичет в Blender, возможно вам потребуется больше 4-х часов для выполнения этого руководства. Но я гарантирую, что при освоении blender на хорошем уровне все описанное здесь выполняется за 4 часа, возможно и быстрее. Я надеюсь что по завершению этого руководства вы поверите мне!

Первая вещь, которую мы собираемся сделать - отсканировать изображение. Если изображение больше вашего сканера, уменьшите его с помощью фотокопира, например, до формата A4 (или любого другого формата, подходящего для вашего сканера). Нам не нужно большое разрешение. Сканирование в режиме GrayScape позволит уменьшить размер изображения при том же разрешении. Давайте используем разрешение в 300dpi - это стандартное разрешение сканирования для большенства современных сканеров. Полученный цифровой вариант изображения окажется большего размера, чем нам нужно, но позже нам может потребоваться рисунок в хорошем качестве, так что лучше отсканировать один раз и навсегда. У нас есть лишь 4 часа. Сохраните изображение в любом удобном для вас формате, jpeg с качеством 85% должно быть вполне достаточно.

Сейчас нам нужно почистить отсканированное изображение. Откройте вашу картинку в любимом графическом редакторе. У вас нет любимого графического редактора? В таком случае загрузите the GIMP - очень хороший open-source инструмент для работы с изображениями. В действительности GIMP является хорошим компаньеном для Blender... Многие профессионалы в обработке изображения скажут вам что GIMP им недостаточно, но он идеален для работы архитектора - нам не требуется цветовая палитра профессионального уровня.
Как нам очистить наше изображение? Нам нужно сделать его как можно более четким. Для этого мы:

Теперь у нас есть хорошая основа для начала работы. Покрайней мере лучшая из возможных. Последняя вещь, перед тем как мы используем это изображение в роли заднего фона в blender, уменьшим размер изображение (в противном случае скорость работы blender сильно упадет). Сохраните версию изображения размером 1000х1000 пикселей. Этого должно быть достаточно для вас, что бы увидеть все детали и для блендер, что бы работать достаточно быстро.

В этом примере я решил работать в метрах, в соответствии с чем один юнит решетки в Blender равен одному метру. Конечно же я могу выбрать любые другие пропорции по желанию. Я могу выполнить всю работу в метрах и затем увеличить все в 100 раз, что даст возможность делать дльнейшие изменения в сантиметрах.

Мы не будем сильно беспокоиться о точности в этих упражнениях (я планирую посвятить этому следующие пособия), к тому же наш бос не слишком заинтересован в точном результате. Вместо этого мы будет использовать наши глаза и чувство пропорции для определения размера элементов. При работе без точных размеров в архитекурном моделировании важно помнить о главной вещи.
Например: Вы видите что достаточно сложно понять как масштабировать второй рисунок. Стены на рисунке толщиной почти в метр! Должны ли мы масштабировать их с расчетом на то что наша внешняя стена станет внешней стеной здания? центром? или внутренней линеей? Посмотрите на размер комнат: мы говорили о 3m x 4m, и они практически соответствуют этим размерам. Для меня это вполне приемлимо. "Более или менее" вполне приемлимый способ измерения в архитектуре если вы не забываете о главном: в данном случае, людей, которые здесь будут жить. Во время всего упражнения следите за пространством, которое вы дня них планируете.

Теперь сохраните вашу работу (Menu File>Save). Не забывайте сохраняться с некоторой периодичностью - несчастный случай может случиться очень просто :)

Наиболее естественный способ создания архитектурных 3D моделей это повторение процесса строительства в реальности: от основы вверх. Для различных типов зданий вы можете выбрать различные методы, но наше здание простое и похоже на пирог с 12 слоями и сливками на самом верху ... Так что давайте начнем с основания. Сначала мы создадим пол первого этажа и продублируем его 12 раз, что даст нам 80% результат завершения нашей работы. Приступим. Добавим новую панель, которую мы будет дополнять до получения нашего базового плана:

Теперь придадим нашей плоскости объем. Помните как мы выдавливали плоскости в несколько этапов, чтобы получить точки в нужных местах? Здесь будем делать то же самое. Но сначала нужно определиться на какие высоты будем выдавливать.

Будем считать, что высота этажа 3 метра. На фасадах у нас будут балконы и окна: как правило, высота ограждения балкона составляет 1,10м. Размеры окон зависит от типа окон. У нас будут большие раздвижные окна, открывающиеся на балкон. Они будут идти от пола на высоту 2.20м. Учтите, что никто не будет строить по нашим картинкам. Нам не нужна точность, нам нужно приблизительно показать каким будет здание. Я знаю, что с 2.20м я буду близок к тому, что будет в итоге, будь то 2.10м или 2.40м...

Также у нас есть окна поменьше, например, для кухонь или спален. Мы можем сделать их между отметками 1.10 и 2.20, где горизонтальное членение у нас уже есть.

Возможно, будут окна еще поменьше, для ванной комнаты, высотой 60 см. с отметкой верха окна 2.20м, тогда низ будет находиться на высоте 1.60м.

Подведем итог: нам нужны линии на отметках 1.10м, 1.60м, 2.20м и последняя на 3.00м. Давайте их сделаем: вернитесь в режим редактирования (TAB key) и выделите все вершины (A).

Обратите внимание, что в модификаторе array есть маленькая иконка, позволяющая выключить его когда вы находитесь в режиме редактирования. Очень полезная функция – вы можете продолжать работать с типовым этажом, а когда выйдете из режима редактирования, увидите как здание выглядит целиком. Давайте начнем с заднего балкона. Выделите и удалите вершины, которые вам не нужны, и выдавите другие, чтобы сформировать нужную нам геометрию. Помните, что можно выдавливать и перемещать в определенном направлении (клавиши X, Y и Z), а также на определенные расстояния, вводя значения во время операции. Вы так же можете создать грань по 4 выделив их и нажав клавишу F.
Другой трюк - вы можете работать с вершинами, ребрами и гранями переключая соответствующие кнопки в шапке окна 3D-View... Иногда проще работать с вершинами, иногда с гранями и т.д. Со временем вы привыкните.

Давайте выйдем из режима редактирования, чтобы посмотреть как выглядит здание со всеми 12-ю этажами:

Смените его, ну скажем на Apartments (Квартиры).

Теперь давайте придумаем что-то для верха: добавьте новую плоскость, примените модификатор mirror и расположите ее над 12-м этажом:

Пока мы играем с видами и камерами, давайте сразу настроим рендер, чтобы можно было начать визуализировать. Перейдите к настройкам рендера в окне кнопок (F10 Key). Давайте посмотрим что нам тут понадобится:

SizeY в панели Format. Вы можете сразу задать большой формат для финального рендера, так как blender позволяет делать быстрые рендеры меньших размеров при помощи кнопок 100%, 75%, 50% и 25% , без того, чтобы менять свойства изображения. Установим SizeX:2000 и SizeY:1500, что даст нам изображение в 3 мегапикселя, что достаточно для печати на формате А4. Еще одна важная вещ – кнопка OSA которая отвечает за Anti-aliasing. Эта функция может быть включена или выключена, и имеет 4 уровня качества: 5,8, 11 и 16. Оставим ее включенной со значением 5.

Теперь… есть большая кнопка "Render" которая ждет нас... если вы были способны себя контролировать и еще не нажали на нее... теперь можете поцеловать невесту... жмите!

it projects shadows, we can have nice shadow effects on the blue side, and we see the geometry much better. Also, notice how the down side of the balconies get illuminated too.

Вы уже начли понимать в чем состоит фокус, не так ли? Больше источников – больше контроля. Но будьте осторожны, слишком большое количество источников могут создать больше трудностей. Постарайтесь применять 3, этого достаточно в 99% экстерьерных сцен. Когда работаете с настройками света, используйте систему: меняете одни настройки, рендерите, меняете другие, снова рендерите. Рендерите каждый раз когда что-то меняете в настройках. В таком случае вы не потеряетесь. Нужны усилия, чтобы добиться хорошей картинки. Со временем, вы к этому привыкните, и отпадет необходимость так часто рендерить.

Также вы видите почему мы установили камеру раньше источников света? В случае студийного освещения положение источников зависит от положения камеры. Если вам надо получить несколько ракурсов на здание, обычно необходимы различные настройки освещения для каждого из них. В Blender вы можете это сделать, создав несколько <a href="http://wiki.blender.org/index.php/Manual/Scene_Creation">сцен</a>.

1. Основной материал для стен. Давайте сделаем что то вроде цветного цемента.
2. Еще один материал для стен, который мы используем на специальных элементах - балконах и т.п... Почему бы не попробовать дерево?
3. И стекло.
Конечно же босс ничего про это не сказал и нам нужно будет "тыкать пальцем в небо". Что же, вам понадобится общее представление о его вкусе. Вы же знаете любимый цвет вашего боса? Босы, обычно, имею вполне определенные предпочтения к цвету... Я бы предложил сделать стены в его любимом цвете. Цвет второго материала должен хорошо сочетаться с первым. На (http://www.colorblender.com/ этом сайте) вы быстро найдете цвета, хорошо сочетающиеся с выбранным вами. Хорошо, мы имеем с вами 2 цвета, давайте сделаем первый материал.

Я активизировал кнопку «col» для обеспечения влияния текстуры на ДИФФУЗИЮ цвета. Так же я активировал «nor» который влияет на bump value (в Blender это называется Нормаль). Я уменьшил значение «col» (которое, очевидно, устанавливает силу влияния текстуры на цвет). Почему я уменьшил значение «col» так сильно? Изображение взятое нами с cgtextures.com не seamless. Это значит что левая часть не совпадает с ее правой частью и когда мы поместим изображение на здание нестыковки будут бросаться в глаза. Уменьшение значения интенсивности цвета быстрый способ слегка скрыть этот диссонанс. Если бы у нас было немного больше времени мы могли бы наложить еще одну текстуру поверх имеющейся. Значение «Nor» контролирующее влияние на нормали оставим равным 0.50.

В закладке "Map Input" я активировал кнопки «Glob» и «Cube». Glob устанавливает масштаб текстуры к «глобальному значению», что означает «размер одного изображения текстуры соответствует одному глобальному юниту в Blender». В нашем случае это один метр. Активированное по умолчанию функция «Orco» означает «размер одного изображения текстуры соответствие размеру одного объекта», что, очевидно, даст вам различные размеры наложения (mapping size) на различных объектах. Так как мы делаем материал из реального мира в большинстве случаев мы используем «glob». Мы хотим что бы наш материал выглядел одинаково как на больших так и на малых объектах.
Кнопка «cube» говорит blender'у накладывать текстуру так, как если бы она была спроэцированна из куба, вместо плоского способа проэцирования сверху с кнопкой «flat». Именно так поступают в 99% случаев при архитектурном моделировании.

Заметьте что параметр размера (size) установлен в 20% (0.20). Как это работает? Помните что «одно изображение занимает один метр»? Сейчас 20% изображения занимают один метр. Другими словами одно изображение сейчас занимает 5 метров. Наша текстура цементов сейчас имеет размер 5мх5м.

Не забывайте давать понятные имена вашим материалам и текстурам. Вы, конечно же, уже поняли что маетериалы и текстуры две разные вещи и материалы могут использовать любые текстуры. Убедитесь что имена материалов и текстур понятны что бы вы сами знали что есть что.

1. Разделить наши объект в соответствии с назначаемыми им материалами так что бы каждый объект получил свой материал.
2. Назначить несколько материалов на все обьекты и затем контролировать какой из материалов назначается каждой грани.

Какой из способов выберем мы? Вы начинаете понимать меня. Я уверен вы уже догадались какой, не так ли? Конечно же номер 2! Причина проста — мы хотим оставить наши объекты такими, как мы их смоделировали. Мы же не хотим превратить наши объекты в набор маленьких кусочков? Что если босс в припадке креативного кризиса решит ИЗМЕНИТЬ ВСЕ? Лучше оставить нашу модель простой и легко изменяемой. Давайте приступим! Выделите апартаменты (которые скорее всего уже выделены), переключитесь в окно кнопок Editing (F9). Нашим аппартаментам понадобиться семент, дерево и стекло. Найдите панель «links and materials» и создайте 3 слота для материалов двукратным нажатием кнопки «new»:

Теперь у нашего объекта есть 3 материала, но мы не указали на какие грани какой материал назначается. Но это очень просто сделать. Вернитесь в раздел Editing (F9) и перейдите в режим редактирования (клавиша TAB на вашей клавиатуре). Выберите способ работы в гранями (небольшой треугольник в шапке окна 3D-view). И теперь:

1. Выберите несколько граней, на которые вы хотите названить материал, например цемент.
2. В окне кнопок в разделе «editing», на панели «Link and materials» (как на иллюстрации), выберите слот «Cement» (у меня он 3-й)
3. Нажмите кнопку «Assign»

Проделайте эту же операцию со всеми видимыми гранями, а так же с основанием и крышей здания:

По окончанию сделайте еще один рендеринг. Вот оно, наше полностью текстурированное здание! Теперь, если у вас есть немного времени, можно сделать несколько изменений. Например, мне показалось что дерево слегка темновато, так что я его слегка осветлил.

Теперь можно расслабиться, если босс зайдет — здание уже есть! Но раз уж у нас есть 15 минут давайте сделаем некоторое окружение, т.к. Нашему стеклу по прежнему нечего отражать.

Тут вы можете размещать любые объекты: деревья, машины, людей и т.д… мы можем добавить их как 3D объекты, если вы поищите немного в Интернете, вы найдете достаточно 3D обьектов для использования, но самый быстрый способ – использовать текстуры с прозрачностью. Обычно их добавляют в графическом редакторе уже на отрендериное изображение, но намного лучше добавлять их прямо в blender, так чтобы изменить модель, снова отрендерить, и не будет необходимости открывать другую программу.

Изображения с прозрачностью (или alpha каналом) очень трудно найти в Интернете, но вы можете найти парочку бесплатных на сайте <a href="http://blender-archi.tuxfamily.org">blenderarchi</a> Также можно найти несколько бесплатных сэмплов на таких сайтах как <a href="http://www.marlinstudios.com/">marlin</a> и <a href="http://www.got3d.com">got3d</a>.