3D моделирование на уроках информатики

Размещено на http://www.allbest.ru/

3D моделирование на уроках информатики



Содержание

Введение

Глава 1. Описание технологии 3d изображения

1.1 Технология просмотра 3D изображения

1.2 Применение 3D изображения

Глава 2. 3d моделирование на уроках информатики в системе блендер

2.1 Система блендер

2.2 Объекты сцены: куб, лампа и камера. Рендеринг. Редактирование и добавление объектов

Заключение

Список использованных источников



Введение

Элективный курс по информатике "3D-моделирование в Blender" представляет собой начальный курс по компьютерной 3D-графике, дающий представление о базовых понятиях 3D-моделирования в специализированной для этих целей программе. В качестве программной среды выбран Blender (свободно распространяемая среда для создания трехмерной графики, анимации и другого).

Цель курсовой работы: знакомство с программой для создания 3D - объектов

Задачи курсовой работы:

1. Научиться первичным практическим навыкам, дать знания об интерфейсе программы, назначении объектов сцены и сохранении файлов в Blender,

2. Воспитание информационной культуры, внимательность, аккуратность, дисциплинированность,

3. Развивать познавательные интересы, навыки работы в среде программирования, умение следовать теоретическим знаниям на практике.

Структурно работа состоит из введения, двух глав , заключения и списка использованных источников.



Глава 1. Описание технологии 3d изображения

1.1 Технология просмотра 3D изображения

Что такое реальный мир? а виртуальный? где следует проложить границу между ними? Те объекты, которые мы видим вокруг себя: чашку, кота, монитор можно потрогать руками, изменить их. Значит они вполне реальны. Даже ветер вполне реальное явление, ведь его воздействие может изменять объекты. Но вот мы смотрим в монитор и видит там изображение человека, бегущего куда-то. Это изображение движется, подчиняясь нашим приказам, отдаваемым с клавиатуры, и мы в это время можем испытывать достаточно большой спектр эмоций и ощущений. Неужели то, что с нами происходит в компьютерных играх, - реальность? А может быть, определять объект в разряд "реальных" по признаку его ощутимости для человека неверно?

Тогда что же следует признать критерием реального объекта?

Снова посмотрим на монитор. Бегущий там человек прыгает на крышу многоэтажного дома, дальше на соседнюю крышу... срывается... и бежит дальше. А теперь выглянем в окно. Часто мы такое можем увидеть? Человек, упавший с большой высоты без парашюта, вряд ли побежит дальше. Причина: деформация объекта (обычно необратимая) в следствие действия силы гравитации. Почему же в компьютерной игре на человека не подействовала гравитация? Ответ очевиден: так решил программист, создавший игру. В его власти было отменить физические законы в созданном им мире. Однако вряд ли он сможет отменить их за окном. Реальные объекты всегда подчиняются физическим законам. Программист создает лишь математические описания (представления) объектов и явлений реального или выдуманного им мира, но не сами объекты и явления. Такие представления и называют виртуальными объектами, т.к. они существуют лишь в памяти компьютера (вне памяти виртуальных объектов просто нет).

Несмотря на то, что виртуальные миры могут быть какими угодно и в них могут действовать любые (даже самые невероятные) "законы", наиболее качественными следует признавать те, которые похожи на реальность, подобны ей. Ещё бы... ведь с детства мы привыкли к тому, что огонь обжигает, резиновый мяч брошенный о стену отскакивает, перо и камень падают с разной скоростью и т.д. Если все это "воспроизвести" в виртуальном пространстве, то и человек "попавший" в это пространство будет чувствовать себя как в настоящем мире.

Конечно, подобие реальности не столь принципиально, если иметь ввиду лишь компьютерные игры. Однако подобие физическому миру имеет важное значение в изучении окружающей среды и прогнозировании. Представьте себе, что строится город в районе, где часто происходят ураганы. Дома какой прочности следует строить здесь? Как не просчитать и не сделать ошибку, ценой которой могут стать человеческие жизни? Возможно следует смоделировать дома, "заложив" их физические характеристики в компьютер. Затем, также смоделировать порыв ветра определенной силы и посмотреть его разрушающее воздействие на здания. Если виртуальный ураган разрушит виртуальные дома, ничего страшного, - можно просто поменять характеристики здания и наблюдать воздействие снова. Может оказаться так, что строить дома в выбранной местности экономически не выгодно. И лучше это знать заранее, чем построить, а через какое-то время придти к плачевному выводу. Становится очевидно: представление реальности с помощью компьютера может иметь вполне практическое значение.

В процессе моделирования создаются объекты-модели, цель которых заместить объект-оригинал при изучении. При этом модель должна содержать значимые для данного исследования (опыта) черты (свойства) оригинала, а незначительные для данного исследования можно опустить (игнорировать). В настоящее время широко применяется компьютерное моделирование, когда описание объекта или явления сохраняется в памяти компьютера, при этом используются специальные программы. Как и любое другое моделирование, компьютерное моделирование может быть различным. Например, математическим, когда какое либо явление или процесс описывается с помощью математических формул, а вести вычисления по ним без компьютера весьма сложно. Также следует выделить графическое моделирование, когда решается задача визуализации явления или процесса. Такое моделирование бывает необходимо, когда существует потребность в наглядном представлении явления из-за его сложности.

Отдельно следует выделить моделирование в реальном времени, при котором моделируемая система реагирует на воздействие из вне, другими словами - взаимодействует с объектами реального мира. Примером системы реального времени может служить игра (когда на действие пользователя в туже секунду наступает изменение поведения героя). Однако область применения моделирования в реальном времени намного шире и имеет важное практическое значение (телевидение, ядерная физика и др.).

Известно декартово представление пространства как трех взаимно перпендикулярных осей (измерений): X, Y и Z. Это соответствует восприятию человеком длины, ширины и высоты объектов. Однако, помимо обладания этими характеристиками, объекты могут еще и изменяться. Изменение объектов происходит вдоль четвертого измерения - времени. Таким образом, мы получаем четырехмерное пространство, в нем и существуют реальные объекты.

Для того, чтобы смоделировать четырехмерное пространство на компьютере существуют среды трехмерного моделирования. Такая среда позволяет моделировать область пространства, наблюдать его из различных точек (изменять угол зрения), передвигать и изменять объекты. Во многих средах трехмерного моделирования можно не только создавать объекты, но и анимировать их (изменять их положение и свойства во времени).

Компьютерных программ, позволяющих создавать трехмерную графику достаточно много. Одной из них является Blender, изучению некоторых основ работы с которым посвящён данный курс. Blender, по-сравнению с другими средами трёхмерного моделирования, обладает двумя видимыми преимуществами. Во-первых он распространяется под лицензией GNU General Public License, что для конечного пользователя означает бесплатность его распространения и свободу копирования. Во вторых, в нем есть движок позволяющий создавать анимацию реального времени (интерактивные модели).

1.2 Применение 3D изображения

Постоянное совершенствование компьютерного оборудования и программного обеспечения сделало 3D-технологии доступными. Сегодня 3D-модели повсеместно используют вместо обычных макетов в проектировании для проработки крупных или миниатюрных деталей, а "объемная" визуализация становится одним из инструментов маркетинговых мероприятий, интерактивных тренингов, презентаций.

Трехмерные модели реально существующих или абстрактных объектов создаются с помощью специализированных компьютерных программ. 3D-моделирование может быть следующих видов:

· Создание фотореалистичных изображений, проецируемых на обычный компьютерный монитор или экран. Отдельные программы позволяют осуществлять печать созданной модели на 3D-принтере.

· Создание стереоизображений для просмотра на обычном компьютерном мониторе (экране) через специальные поляризационные очки или на специализированном 3D-мониторе со стереоскопическим эффектом.

· Создание компьютерных голограмм.

Для достижения наиболее реалистичного эффекта трехмерную модель объекта можно текстурировать (придать визуальные свойства материала), задать освещение, анимировать.

Трехмерный формат в бизнесе: невиртуальные перспективы

Создание трехмерных изображений в настоящий момент - это огромная индустрия. 3D-технологии уже сейчас широко применяются в следующих областях, и список постоянно расширяется:

· архитектура и дизайн интерьеров;

· промышленный дизайн;

· машиностроение;

· образование;

· реклама;

· нефте- и газодобыча;

· безопасность промышленных объектов;

· управление воздушным движением;

· компьютерные игры и симуляторы;

· медицинская диагностика;

· научные исследования;

· киноиндустрия;

· шоу-бизнес.

Мировыми лидерами рынка 3D-технологий являются компании EON Reality, Autodesk, Mitsubishi Electric Europe B.V. В России этот рынок активно развивается в течение последних 10-15 лет. Только в сегменте 3D-тренажеров и симуляторов уже работают десятки крупных компаний. Лидерами в сфере создания систем виртуальной реальности в нашей стране являются компании "3D Лига", VE Group, Nettle. Помимо разработки оборудования и ПО, крайне важным направлением является разработка 3D-контента. Специалистов по этому направлению у нас пока крайне мало.

О востребованности 3D-технологий в бизнесе говорят следующие цифры и факты:

· По данным EON Reality, методики интерактивного обучения с помощью 3D-технологий в вузах могут на 80% повысить запоминаемость учебного материала. 3D-симуляторы и тренажеры для пилотов, водителей транспорта и спецтехники высвобождают огромное количество реально существующего дорогостоящего оборудования и позволяют в безопасных условиях смоделировать любую реальную ситуацию. Аналитики американской Acacia Research Group считают, что мировой объем расходов на 3D-визуализацию, симуляцию и обучение в 2015 г. может составить только в оборонном секторе до $20 млрд.

· Архитектурная 3D-визуализация в специальных комнатах - 3D-кубах - помогает при создании и эксплуатации зданий, сооружений и их комплексов увидеть проект со всех сторон, с любой точки удаленности и приближения, более четко визуализировать конструктивные элементы, предотвратить ошибки на ранних этапах проектирования, найти новые варианты зонирования пространства. Объемное изображение способно в десятки раз сократить временные и финансовые затраты на проектирование.

· 3D-анимация может использоваться для создания рекламных роликов. В отличие от обычных видеороликов, 3D-реклама не требует сложной организации съемок, привлечения актеров и технических средств, обеспечивая при этом высокий уровень зрелищности.

· Художественные и анимационные фильмы в формате 3D заняли привычное место в репертуарах крупных кинотеатров и уже появляются на экранах домашних 3D-телевизоров.

· Бурное развитие интернет-торговли и повышение конкуренции в этой сфере требуют более подробной визуализации товаров, чем обычные двухмерные фотографии. Согласно исследованиям Autodesk, около 60% пользователей выражают большую заинтересованность в продукции с трехмерной инструкцией по эксплуатации, и около 80% - в трехмерных изображениях самой продукции.

· Традиционные магазины одежды используют 3D-технологии для так называемых виртуальных примерочных. Покупатель видит свое отражение на экране в полный рост и может "примерить" изображение той или иной одежды. Это существенно сокращает время на подбор товара.

· 3D-решения применяются такими крупнейшими мировыми и отечественными концернами, как Boeing, Sudzuki, Lexus, BP, Peugeot Citroen, Land-Rover, Jaguar, РосАтом, ЛукОйл.

Актуальные решения для бизнеса

· Одноэкранные 3D-системы - самые простые, распространенные и недорогие, не предъявляют высоких требований к помещению. Выгодное отличие таких систем - их мобильность и возможность применения практически в любой отрасли.

· Мультидисплейные системы (видеостены) используют технологии сшивки проекционных изображений. Дисплеи можно стыковать в любом количестве, тем самым варьируя размеры полотна. Видеостены могут быть адаптированы под любые помещения, независимо от их конфигурации и назначения. Основные сферы применения - event-индустрия, компьютерные игры и симуляторы, выставки и презентации.

· Персональные системы погружения в виртуальную реальность: индивидуальные рабочие места, CAVE-системы различной конфигурации (3D-куб, купол). Специально оборудованные помещения, в которых 3D-изображение проецируется непосредственно на стены для создания эффекта присутствия. Разрабатываются индивидуально или поставляются в виде готовых решений. Используются в научных, учебных, развлекательных целях.

· Системы дополненной реальности - решения, направленные на сочетание реальных и виртуальных элементов. К ним относятся интерактивные примерочные, планшеты для работы с дополненной реальностью, интерактивные панели с системой распознавания движений и жестов пользователя при бесконтактном взаимодействии. Дополненная реальность часто становится инструментом автоматизации предприятия или склада.

Если на заре становления 3D-технологий они были доступны только крупным военным заказчикам в силу своей высокой стоимости, то в настоящее время компьютерные 3D-разработки все больше используются в корпоративном сегменте.



Глава 2. 3d моделирование на уроках информатики в системе блендер

2.1 Система блендер

BLENDER -- бесплатный пакет для создания трехмерной (3D) компьютерной графики, содержащий средства моделирования, анимации, рендеринга, постобработки видео, а также создания игр. Функций Blender вполне достаточно для работы как обычным пользователям, так и профессионалам. В программе есть все основные инструменты, используемые в профессиональных 3D-редакторах.

В сравнительно небольшой объем Blender помещено полноценный редактор со всеми основными функциями и набором текстур, моделей и обработчиков событий. Дополнительные возможности в Blender реализуются за счет подключения плагинов -- как официальных, созданных авторами редактора, так и разработанных пользователями.

Основные возможности Blender:

Поддержка разнообразных геометрических примитивов (включая полигональные модели, систему быстрого моделирования в режиме SubSurf, кривые Безье, поверхности NURBS, метасферы, скульптурное моделирование и векторные шрифты).

-- Универсальные встроенные механизмы рендеринга и интеграция с внешним рендерером YafRay.

-- Инструменты анимации, среди которых инверсная кинематика, скелетная анимация и сеточная деформация, анимация по ключевым кадрам, нелинейная анимация, редактирование весовых коэффициентов вершин, ограничители, динамика мягких тел, динамика твердых тел, система волос на основе частиц и система частиц с поддержкой коллизий.

-- Python используется как средство создания инструментов и прототипов, системы логики в играх, как средство импорта и экспорта файлов, автоматизации задач.

-- Базовые функции нелинейного редактирования и комбинирования видео.

-- Game Blender -- подпроект Blender, предоставляющий интерактивные функции, такие как определение коллизий, движок динамики и программируемая логика.

ПОСЛЕ ЗАПУСКА ПРОГРАММЫ

В этой сцене Вы можете увидеть куб, камеру и лампу. Куб -- базовый объект, стоит там -- чтоб было с чего начинать. Лампа --необходима для излучения света, то есть освещения сцены. Камера -- чтобы показывать сцену, которую Вы потом будете рендерить.

3D курсор расположен в центре куба. Нужен он для того, откуда будут появляться новые объекты, а появляться они будут как раз в центре 3D курсора. Переместить курсор можно с помощью клика ЛКМ в любой точке 3D окна.

Блендер работает со слоями, как и другие программы. Это хорошо, т.к. Вы упрощаете процесс работы для себя, а также ускоряете работу программы, не нагружая её сценами с большим количеством полигонов.

ТИПЫ ОКОН

Blender имеет различные типы окон, и каждое окно может принять любой тип. Например, 3 окна, верхнее окно - Панель Инструментов, среднее - 3D Окно и нижнее - Окно Кнопок. Вы можете изменить тип каждого из этих трех окон. Самые интересные для Вас на данный момент окна:

* File/Image Browsers: (Браузер Файлов/Картинок) - Появляется автоматически при сохранении файла или картинки;

* Node Editor (Редактор Нодов)-- добавляет эффекты рендера;

* Buttons Window (Окно Кнопок) - Различные Опции и Настройки Объекта;

* User Preferences (Пользовательские Настройки) - Меню и опции;

* Video Sequence Editor (Редактор Видео Последовательности) - Объединение клипов и эффектов;

* UV/Image Editor (Редактор Изображений/UV) - Для разработки текстур, в частности для игр;

* Action Editor (Редактор Действий) - Для Анимации;

* Ipo Curve Editor (Редактор Ipo Кривых) - Так же используется для анимации;

* 3D View (3D Просмотр) - Для просмотра и работы с моделями;

Если Вы установите ваш курсор на линию отделяющую 3D Окно от Окна Пользовательских настроек (вверху), нажмете ЛКМ и будете тянуть эту линию вниз - то вы сможете увидеть множество настроек и опций в верхней части экрана:

Интересующие Вас, на данном этапе настройки:

* View and Controls (Просмотр и Контролирование) - Здесь вы можете настроить подсказки (появляющиеся, когда вы наводите мышкой на какую-нибуть кнопку) и мышку.

* Edit Methods (Способы Редактирования) - Здесь вы можете настроить количество шагов для опции "Отменить Команду".

* Language and Fonts (Язык и Шрифты) - Настройки языка интерфейса, размер и стиль шрифта.

* System and OpenGL (Система и OpenGL) - Изменнение некоторых настроек системы

* File Paths (Пути к Файлам) - "Обьясняет" Блендеру пути по которым он сможет найти различные файлы.

Если Вы хотите сохранить те настройки, которые изменили -- нажмите Ctrl"U", появится окошко -- кликните по надписи Save User Defaults.

КОМАНДА СОХРАНЕНИЯ

Когда вы впервые начинаете работать с Blender, кажется почти невозможным понять, как сохранить свою работу. Файл интерфейса практически аналогичен старому MS-DOS. Кроме того, каждый раз, когда вы сохраняете работу в существующий файл, происходит резервное копирование этого файла, резервная копия сохраняется с новым расширением (.blend1).

КОМАНДА APPEND OR LINK (ПРИКРЕПИТЬ)

Когда Вам нужно вставить в вашу сцену какой-либо объект из другого файла Blender(.blend) - Вам необходимо воспользоваться функцией "Append or Link", которую можно найти в выпадающем меню "File". После этого вам необходимо указать Блендеру, где ваш .blend файл находится(указать путь к файлу). Вы можете вставить в свою сцену такие объекты как: камеры, лампы, меш-объекты, прочие объекты, а так же материалы и текстуры и т.д. Чаще всего используется поле Object. Для добавления в сцену объектов, материалов, текстур и анимации ПКМ кликните по любому объекту в поле Object для того, чтобы его выбрать(или отменить выбор). Нажатие кнопки "A" выделит все объекты. После того, как вы выберите объект нажмите на кнопку "Load Library" в правом верхнем углу экрана.

ЗАПАКОВКА ДАННЫХ

Если Вы планируете открывать свой файл .blend на других компьютерах, вы должны использовать функцию File>External Data>Pack into .blend file

Текстуры и аудио не сохраняются автоматически в файле .blend, что бы сохранить размер файла небольшим. Каждый раз, когда Вы открываете Ваш файл, он ищет текстуры и звуки по определенным ссылкам, и помещает их в вашу модель. Если он не сможет найти по известным ему путям картинки текстур или аудио - у вашей сцене эти элементы будут отсутствовать. При "Запаковки Данных" файлы текстур и аудио будут включены в файл .blend. Теперь вы можете открыть без потерь свой файл на любом компьютере, однако размер файла увеличится. Если Вы упакуете данные, в верхней части экрана появится изображение коробки - это знак того, что данные успешно упакованы. Вы так же можете выполнить операцию обратную упаковке - "Распаковка", для того что бы сделать файл прежнего размера. Для этого в меню File>External Data>Unpack into Files.

ИМПОРТ ОБЪЕКТОВ

Одной из сильных сторон Блендера является способность программы работать с типами файлов, созданными в других 3D программах. Самые популярные описаны ниже:

*Файлы VRML (.wrl) Множество программ имееют возможность экспортировать в файлы VRML. Хороший пример - SolidWorks. Эти файлы импортируются в Блендер без проблем, в большинстве случаев.

*Файлы .DXF Этот очень популярный формат использует для экспорта такие программы как AutoCAD и SoftPlan. Опять же, Блендер работает с этим форматом безупречно.

Чтобы сохранить файл в одном из этих форматов, в другой программе, вы должны найти опцию "export" (экспорт) или "Save as" (Сохранить как), в зависимости от программы, которую вы используете. Прочитайте справочное руководство этой программы.

Чтобы импортировать VRML или файл DXF в сцену Блендера, Вы должны воспользоваться функцией "Open" в меню "File". Программа знает, что вы пытаетесь открыть нечто иное, чем .blend файл, и вставит его содержимое в текущую сцену. Теперь вам нужно найти объект(ы), который Вы только что добавили. В зависимости от того, каким образом этот объект был разработан, его, возможно необходимо будет повернуть или или изменить объекту размер. (Также можете пользоваться строкой в файл-меню "Import").



2.2 Объекты сцены: куб, лампа и камера. Рендеринг. Редактирование и добавление объектов

Объекты сцены: куб, лампа и камера

В 3D окне можно наблюдать две пересекающиеся в центре линии (красную и зелёную) - оси координат (X и Y - их обозначения есть в нижнем левом углу 3D-окна), 3D-курсор (не путать с курсором мыши!), квадрат (на самом деле являющийся кубом), лампу и камеру (1).

Куб - это отображаемый объект. Возможно он вам не понадобится и тогда его следует удалить. Лампа служит источником света (без неё конечное изображение было бы чёрным), а камера необходима для отображения конечного изображения. С помощью камеры мы видим изображение под тем или иным углом. Все вместе (в данном случае, куб, лампа, камера) формируют сцену - представление события.

Рендеринг

Сцена, созданная в программе Blender - это далеко еще не изображение. Однако, зачастую такие программы как Blender используются для создания 3D-графики. Чтобы получить из сцены графический файл необходимо "отрендерить" файл.

Формирование изображения по созданной сцене называется рендерингом (отрисовкой). В Blender, чтобы посмотреть конечное изображение можно нажать F12. Отображаемая сторона, удалённость и др. на получившейся картинки зависят от того, где размещена и как повёрнута камера.

Навигация в окне просмотра с помощью клавиатуры

Если после запуска Blender вы нажмёте F12 и посмотрите на получившееся изображение, то, возможно, будете озадачены тем, что оно не совпадает с видом сцены (тем, что видим в 3D-окне). На самом деле все правильно, сцену вы видите сверху (так установлено по-умолчанию), а изображение получаете как вид из камеры (судя по всему камера "смотрит" сбоку).

Чтобы изменять вид в окне просмотра чаще всего используют клавиши NumPad (дополнительные цифры и знаки в правой части клавиатуры). Для того, чтобы установить в 3D-окне вид из камеры следует нажать 0 (ноль). Для возврата в вид сверху - 7.

Назначение других клавиш NumPad:

1 - вид спереди;

3 - вид справа;

2,4,6,8-поворот сцены;

5 - перспектива (повторное нажатие возвращает обратно);

"." и Enter - изменение масштаба относительно выбранного объекта;

"+" и "-" - изменение масштаба сцены

Навигация в окне просмотра c помощью мыши

Изменять вид окна просмотра можно не только с помощью клавиатуры, но и используя мышь:

прокрутка колеса мыши меняет масштаб;

движение мыши при нажатом колесе поворачивает сцену;

движение мыши при нажатом колесе + Shift передвигает сцену.

Примечание: курсор мыши должен находиться в 3D-окне (а то передвинете что-нибудь другое).

Выделение объектов

Итак, первоначально на сцене присутствуют три объекта (куб, камера и лампа). Их можно передвигать, менять угол наклона и др., но для начала неплохо бы научиться выделять объекты (т.е. указывать компьютеру, с чем именно мы соизволим работать). Выделение объекта в Blender осуществляется щелчком правой кнопки мыши по нему. Контур выделенного объекта становится розовым (хотя не обязательно розовым -- все зависит от выбранной темы).

Чтобы выделить несколько объектов, надо щёлкать по ним по очереди правой кнопкой мыши при зажатой клавише Shift.

Нажатие клавиши A приводит к сбрасыванию выделения с любых объектов (если что-нибудь было выделено), а следующее нажатие -- к выделению всех объектов.

Изменение позиции, размера, и угла поворота объектов

Изменять местоположение, размер и разворот объектов можно как с помощью клавиатуры, так и с помощью кнопок, расположенных в меню 3D окна.

Например, чтобы изменить размер куба по всем осям с помощью клавиатуры необходимо выполнить следующую последовательность действий:

выделить куб, если он не выделен;

1. 3 - вид справа;

2. расположить курсор мыши в 3D-окне в соответствие со следующей закономерностью: чем ближе курсор к центру объекта, тем больше будет производить изменения малейшее движение мыши; чем дальше курсор от центра объекта, тем слабее будет влияние движения мыши.

3. нажать клавишу S (не зажимать!);

4. перемещать курсор мыши, пока объект не достигнет необходимого размера;

5. щёлкнуть левой клавишей мыши, чтобы согласиться с изменениями, или правой - чтобы отказаться от них.

Если при перемещении курсора (п.4) зажать клавишу Ctrl, то любое изменение будет пошаговым (на определённую величину).

Для изменении местоположения объекта на сцене используется клавиша G, для поворота - R. К сведению, клавиши S, G и R не случайно выбраны для описанных действий: S - первая буква английского слова size (размер), G - go (движение), а R - rotation (вращение).

Если изменения необходимо выполнить только по одной оси, то следом после клавиши S или др. следует нажать X или Y или Z, в зависимости от того, по какой оси требуется изменить объект.

Кроме того, существуют специальные кнопки в меню 3D окна, включающие соответствующие режимы изменения объекта (2).

После включения любой из этих трёх кнопок у выделенного объекта появляются маркеры. Для внесения изменений следует навести курсор мышь на маркер, зажать левую кнопку и перемешать мышь.

Сохранение и открытие файлов

Сохранение и открытие файлов в Blender не сильно отличается от этих действий в других программах. Однако окна здесь выглядят достаточно специфично. Главное, что следует запомнить: в Blender при закрытии программы не выводится диалоговое окно с предложением сохранить файл. Поэтому об этом следует позаботиться заранее, иначе можно безвозвратно утратить только что созданное произведение.

В наборе любой среды 3D-моделирования имеется ограниченный набор объектов-шаблонов. Например, в Blender есть куб, сфера, цилиндра, конус и даже голова мартышки, однако нет пианино, стола … да можно сказать, вообще ничего нет, кроме ограниченной кучки примитивов. Так как же создаются все эти тела шреков, домов, добрых мстительных кроликов? Создаются они различными способами, одним из которых является изменение mesh-объектов. В свою очередь, для изменения mesh-объектов предусмотрено множество инструментов, одним из которых является инструмент Extrude. Инструмент Extrude (в переводе с англ. - выдавливать, выпячивать и т.п.) позволяет изменять mesh-объекты в РЕЖИМЕ РЕДАКТИРОВАНИЯ за счет создания копий вершин, р?бер и граней и их последующего перемещения, а также изменения размеров (если это ребра или грани). blender трехмерный графика моделирование

Рассмотрим как это можно сделать.

1. Итак, у нас имеется куб. Переключимся на вид из камеры (NumLock 0) и включим режим редактирования (Tab). Как уже было сказано, экструдировать можно вершины, ребра и грани.

Посмотрите на рисунок, чтобы не запутаться в понятиях. Можно сказать, что вершина -- это точка, ребро -- прямая, а грань -- плоскость. У куба 8 вершин, 12 ребер и 6 граней.

2. Как указать программе, что мы планируем экструдировать: вершины, ребра или грани? Необходимо включить соответствующий режим: редактирование вершин, либо ребер, либо граней.

В каждом из этих режимов можно выделять лишь один тип подобъектов: например, в режиме редактирования ребер, можно выделять лишь ребра. Кнопки для переключения режимов находятся внизу 3D-окна.

3. Допустим, нам надо экструдировать вершину. Для этого следует включить соответствующий режим, выделить вершину и включить инструмент Extrude. Как же его включить? Есть специальная кнопка на панели Mesh Tools окна кнопок: Но забудьте про нее. Пользоваться ей не очень удобно. Обычно, инструмент Extrude включают с помощью горячей клавиши E (англ. буква).

4. Выделив любую вершину куба и нажав E (курсор мыши должен быть в 3D-окне), подвигайте мышью. Вы увидите, что появилась новая вершина, местоположение которой можно отрегулировать с помощью мыши. После перемещения, необходимо закрепить изменения, щелкнув левой клавишей мыши (либо отменить, щелкнув правой). Однако появилась ни только новая вершина, но и еще одно ребро, связывающее эту вершину с исходной.

5. Теперь попробуем экструдировать ребро, при этом допустим, что нам необходимо ее выдавить точно по какой-либо оси, например, вверх (т.е по оси Z). Как вы могли заметить, когда выдавливали вершину, ее можно было перемещать по любой оси, и из-за этого точно сказать, где она находится, трудно. Чтобы выдавить подобъект точно по требуемому направлению, нужно после нажатия E выбрать ось, по которой будет перемещаться подобъект, с помощью клавиш X или Y или Z. Таким образом, чтобы выдавить ребро вверх нужно нажать E, затем Z. Кроме этого, если требуется выдавить на точную величину, можно зажать Ctrl при перемещении.

6. После того, как появилась новый подобъект, можно изменить его размер, а также повернуть.

7. Займемся гранями. Причем усложним задачу тем, что будем редактировать две грани сразу, например, противоположные. Для начала их нужно выделить (выделяем первую, зажимаем Shift, выделяем вторую). После этого нажимаем E и ... видим такое меню: Предлагается выбор: либо выдавливать подобъекты как region (область), либо как individual faces (индивидуальные грани). В первом случае обе грани будут перемещаться в одном направлении вместе, во-втором случае - каждая по своей оси. Попробуйте оба варианта.

Посмотрите на изображение ниже. Оно было сделано из куба путем его превращения в брусок (прямоугольный параллелепипед) и последующего экструдирования граней. Размер новых граней был изменен, а также они были смещены.



Заключение

Blender -- мощный пакет для создания 3D графики, который сегодня конкурирует с такими известным программами, как 3D's max, Maya, Cinema4D, использующимися в индустрии игр и кино. В процессе курса дети смогут свободно создавать 3D-модели различной сложности, работать с костной и лицевой анимацией, а также научатся печатать на 3D-принтерах. Овладев программой, учащийся сможет создавать 3D-модели, мультфильмы и даже собственные игры.

Пространственное компьютерное моделирование является хорошо проработанной областью со своей устоявшейся методологией и терминологией. Эта технология быстро развивается и специалистам давно уже неинтересно возвращаться к основам. Как правило, в большинстве книг по 3D моделированию почти ничего не говорится о том, из каких элементов состоит пространственная модель и какие шаги требуются, чтобы ее создать.

Однако, без понимания этих моментов овладеть техникой невозможно. Недостаточно просто перечислить имеющиеся в программе инструменты и рассказать как ими пользоваться.

Такой подход еще как-то работает для описания плоских (2D) графических редакторов, но только потому, что все с детства хорошо представляют себе процесс рисования на бумаге. Напротив, опыт пространственного моделирования у большинства людей почти отсутствует. Поэтому есть смысл остановиться немного на основах этой технологии.

Для понимания логики 3D удобно выделить три уровня абстракции:

· Объект - обычно это пространственная фигура, которая не содержит в своем составе других фигур, то есть является неделимой. Например, яблоко или бокал.

· Также объект может состоять из многих составляющих, но при этом все равно быть неделимым - цепь. Или он может состоять из отдельных неразличимых частиц - дым, вода.

· Сцена - совокупность многих объектов. Примерами сцены могут служить натюрморт или мебель в комнате. В состав сцены часто входят также и вспомогательные элементы вроде задников для создания фона или плоскости для настройки освещения.

· Мир - окружение сцены. В реальности всегда имеются источники света вне сцены, часто есть фон, который не связан ни с какими задниками и существует сам по себе. Могут присутствовать такие явления как дождь, туман, ветер и тому подобное. В моделировании все это входит в понятие мира.

Мир требуется не всегда. Например, в конструкторском моделировании он как правило не нужен. Для архитектурного моделирования мир, наоборот, очень важен.

В общем случае для получения качественной 3D модели нужно создать объекты, расположить их на сцене и, возможно, настроить мир. На этом собственно моделирование заканчивается. Для конструктора. Но не для художника.

Такая модель не будет видна, точно так же как не будут видны предметы в темной комнате. Конечно, сами объекты будут располагаться на сцене, сцена будет находиться в пространстве мира и все это будет отображаться на мониторе компьютера. Но это будет всего лишь схематическое отображение.

Никакого ощущения реальности. Возможно, что подобным образом "видит" созданную модель радар или рентгеновский аппарат. Для того, чтобы получить привычную нам картинку, требуется орган зрения. Точнее - устройство визуализации. Таким устройством вполне может служить камера. Имеется в виду программный аналог обычной цифровой фотокамеры, такой, которая может снимать одиночные кадры. Процесс получения "фотографии" называется визуализацией или рендерингом - кому как нравится, это одно и то же. Если объекты в сцене движутся, то делая последовательные снимки можно получить из них видео, анимацию.

Сегодня ситуация в компьютерном 3D такова, что процесс создания сцены и процесс получения ее финального изображения (одиночного или видео) - разделены.

Дело в том, что рендеринг даже одного кадра может занимать десятки минут и даже многие часы. Это чисто вычислительный процесс и здесь многое зависит от мощности компьютера. Поэтому, как правило, сцена создается в 3D редакторе, а ее изображение получается с помощью отдельной программы-визуализатора (рендера). Каждый из этих процессов важен и каждый имеет свои настройки и требует особых приемов работы.



Список использованных источников

1.Кротова Анна, 3ds Max 2009 для начинающих, М.: Интер, 2009 - 354 с. 2.Семак Р.В., 3ds Max 2008 для дизайна интерьеров, М.: Искра, 2009 - 256 с. 3.Тимофеев С.М., 3ds Max Освой легко, М.: 2008 - 96 с.

4.Флеминга Билл, 3D для дизайнеров. Книжная серия из 6 книг, Спб.: Питер, 2004 - 230 с.

5.Пурин П.М., Создание трехмерных персонажей, М.: 2006 - 210 с.

6.Иванов Б.Т., Объемные изображения, М.: 2000 - 160 с.

7.Боресков А.В., Графика трехмерной компьютерной игры на основе OpenGL, Спб.: Лира, 2005 - 326 с.

8.Флеминг Б., Моделирование растений и насекомых. Уроки мастерства, Спб.: Питер, 2006 - 232 с.

9.Адамс М., Maya 5. Для профессионалов, Спб.: Питер, 2004 - 832 с.

Размещено на Allbest.ru

...