Tag Archives: урок

Реалистичные деревья с помощью NGPlant (и Blender)

Дата: Опубликовал: Оставить комментарий

Оригинал статьи:
http://yorik.uncreated.net/tutorials/treemaking.html

Этот урок научит вас моделировать реалистично выглядящую растительность в 3D, близкую к тому, что вы можете найти на сайте blender greenhouse, откуда взяты эти примеры:

В уроке будет рассмотрен только функционал программы NGPlant, и будет сказана пара слов об импорте в блендер.
Конечно, мы будем использовать только open-source ПО: ngplant для генерирования и Bender для финального рендеринга композиции (хотя часть с Blender здесь не рассматривается). Соответственно, первым шагом для вас будет установка указанных программ, в случае их отсутствия. Перечисленное ПО является мультиплатформенным, поэтому вы сможете работать в любой ОС на ваш выбор. Разумеется вы можете использовать другие приложения, поэтому мои советы будут носить общий характер. Но все же я бы порекомендовал начать пользоваться указанными программами, т.к. они являются замечательными составляющими компьютерной графики, о которых должен знать каждый.

1. НЕМНОГО ТЕОРИИ

То, что я скажу здесь – в основном понятия, которые я слышал на лекциях в архитектурной школе. Т.к. я находил это интересным, то постоянно углублялся в это. Если теория действительно скучна для вас, можете пропустить её. Но я сделаю все возможное, чтобы сделать эту часть интересной и нескучной.

Первое золотое (и вы поймете почему) правило гласит: в мире растений ВСЁ начинается с математического правила. Расположение деревьев в лесу. Расстояния между различными частями дерева разных возрастов. Расположение веток и подразделение ствола. Угол наклона веток к стволу. Размер веток, их форма. Сочетание нескольких листьев в пучке. Сложная структура цветка. Всё подчинено правилам. В моем холодильнике завалялся зеленый перец:

Он словно состоит из частей и они все следуют одному и тому же правилу: 3 главных подразделения, и каждое из них имеет промежуточное. В общей сложностью перец обладает 6-ю подразделениями. ВЫ можете видеть, что место, откуда начинаются листья перца – практически идеальный шестиугольник. Вы можете повторить это с любой другой растительностью. Даже банан имеет регулярную повторяющуюся геометрию.

Второе правило: бывает некоторые исключения, но они никогда не отменяют правила. На картинке перец подразделен на шесть частей, но в верхней правой части заметно будто бы еще одно подразделение. Это не так. Иногда растения деформируются, изгибаются, сжимаются, потому что адаптируются , произрастая в агрессивной среде, где им приходится бороться за выживание с другими растениями, но правило никогда не теряется. Да, вы можете найти перец и с 7-ю подразделениями, но это будет генетическая случайность, как рука с 6-ю пальцами. Или клевер с четырьмя листьями.

Третье правило, безусловно, самое интересное, сложное и в какой то степени эзотерическое – это правило Фибоначи. Этот момент нуждается в пояснении, даже если вы не будете его использовать. Фибоначи был математиком 13-го века, открывшим интересную последовательность: создал последовательность чисел, каждый раз прибавляя к новому числу сумму предыдущих. Вы начинаете с 1, добавляете 0, это даёт 1. Далее 2, затем 2+1=3, далее 3+2=5, далее 5+3=8, итд, итп. Таким образом последовательность Фибоначи выглядит так: 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, 377, 610, 987, 1597, 2584, 4181, 6765, 10946, 17711, 28657…

Выглядит не очень полезно, да? На самом деле это примитивнейший код, используемый природой в эволюции. Все растения следуют этому правилу во время роста. Сначала одна ветвь, потом другая, далее их три, потом пять…, думаю вы поняли. Если вы взгляните на растения – вы найдете последовательности Фибоначи повсюду. Этот закон определяет себя в том, как появляются листья на ветке, как организуются лепестки цветка, где возникают цветы на деревьях, и т.д.

Но эта последовательность есть нечто гораздо большее. Вы найдете его всюду, где есть жизнь. Популяция кроликов увеличивается по правилу Фибоначи. Форма раковины моллюсков. Устройство пчелинных ульев. Пропорции Вашего тела… Один из главных примеров это ,конечно же, построение спиралей (см рисунок).

Казалось бы, что такого? Но листья размещаются на ветви по спирали Фибонначи. Насколько мне известно, около 92% растений следуют этому правилу.

Существует одна важная вещь для нас во всем этом: повторяющиеся математические последовательности – это именно то, что компьютеры делают лучше всего! Процесс, используемый программой, чтобы воссоздать дерево очень похож на процесс, используемый в природе. Как только вы откроете какое либо ПО, генерирующее деревья, вы увидите, что его параметры тесно связаны с тем, что мы только что обсуждали выше.

Хватит теории. Если вы хотите знать больше о листорасположении можете прочитать эту отличную статью: http://www.maths.surrey.ac.uk/hosted-sites/R.Knott/Fibonacci/fibnat.html

2. НАБЛЮДЕНИЯ И ПОЛУЧЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ

Если мы хотим воспроизвести дерево, так же, как когда мы хотим воспроизвести что-либо, мы должны изучить “оригинал” очень внимательно. Как вы уже поняли, для начала нам понадобятся изображения деревьев или прочей растительности, которую мы хотим смоделировать. Вы можете просто пойти в лес и сделать несколько снимков вашего любимого дерева на камеру, но, как правило, в интернете много материала, просто попробуйте поискать в Google картинках по названию вашего дерева.

Если вы не знаете названия дерева, но знаете, что она произрастает в вашей стране, путем недолгих поисков вы должны найти такие списки растений и деревьев без особых проблем. Можно искать по вегетативным признакам. Найдите изображения в хорошем качестве, так чтобы видеть и общие планы и крупные планы в деталях, чтобы можно было разглядеть цветы, плоды, кору.

В качестве примера, в этом уроке я постараюсь сгенерировать вяз. Итак, по запросу “вяз” поиск картинок выдает довольно много хороших фотографий, и, конечно страницу Википедии.

Как вы видите, я сосредоточился на фотографиях, которые показывают всю форму дерева. Верхнее по центру изображение очень ценно, потому что оно показывает форму веток очень ясно. Изображения в нижнем ряду тоже полезны, так как показывают расположение листьев.

Мы уже можем подчерпнуть многое из этих фото: общая форма, безусловно, шаровидная. Структура веток начинается толстым стволом, а потом очень длинные ветви начинаются очень рано, и идут прямо вверх, практически вертикально, затем они сгибаются, чтобы сформировать форму шара. Заметим, что “вторичные” ветви начинаются довольно поздно, далее чем на полпути. Листья также кажутся сосредоточенными на внешней части.

Обратите внимание на еще одну интересную особенность: какой из этих образцов более воздушный? Какой из них выглядит ближе к тому, что нам надо? Для меня это последний. Это старый, часто представляемый мною вид вяза, который мне нравится. Напомню что это темные деревья с толстым стволом с маленькими листьями на концах.

Наконец, обратите внимания на цвета. Похоже, есть довольно много цветовых вариаций, но мне кажется, что что-то между зеленым и желтым, в темных тонах, даст нам реалистичный вид. Мы сделаем некоторые тесты позже.

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ: NGPLANT

Хорошо, теперь пришло время, чтобы запустить софт. Открываем ngplant. Интерфейс довольно прост. Вы можете поворачивать / панорамировать вид кнопками мыши, собственно как и выбирать / добавлять / удалять слои ветвей из списка (нижняя правая панель). Затем, вы играете с настройками выше, в полях веток. Каждый слой ветвей имеет свою “Stem” панель, которая контролирует только его параметры. Вкладка “Branching” контролирует, где потомки ветвей крепятся к своим родителям.

Вкладку “Material” мы не будем особо использовать, т.к. создадим материалы прямо в блендере. Но вы также можете сделать все материалы и отображение здесь, если хотите.

Вкладка “General” служит для создания случайных вариаций, когда наше дерево уже сделано.

Интерфейс ngplant
Итак, давайте начнем, с создания нашего толстого ствола. Я покажу вам, как параметры взаимодействуют между собой (их не так уж и много). Например, вот как получить форму толстого ствола, как на нашей картинке:

Просто , не правда ли? Мы просто поменяли параметры в разделе “cross-section”.

Хорошо. Сейчас внимательно взглянем на наши картинки: из ствола растет очень узкая группа основных ветвей. Они начинают расти практически вертикально, затем достигая вершины почти разворачиваются в форму “чаши”.

Добавим второе поколение веток, начиная примерно с трети ствола и придавая им форму чаши.



Добавим новый слой ветвей начиная примерно с 50% высоты родителя. Регулируйте параметр min offset, чтобы ветви росли выше. Кривая Declimation поднимет ветви кверху. А вот кривая phototropism изогнет ветви до требуемой формы. Попробуйте, пока не уловите взаимосвязь. Параметром variation добавьте сотые доли. В конце увеличте density и revolution angle – таким образом вы размножите ветви по окружности всего ствола, и т.к. они станут разряженнее – компенсируете количество полем density.

Теперь мы добавляем второй слой ветвей, более тонких и спутанных, они должны смотреться более хаотично.




Добавляем новый слой ветвей, стартующих от 40% длины родителя (min offset). Немного поиграйте с declination и revolution angle. Как и в предыдущем случае изменяйте phototropism. Настройте density в соответствии с внешним видом.

Теперь вы видите, что мы могли бы пойти гораздо дальше, это дерево может получить еще пару слоев веток, чтобы иметь более хаотичный вид. Но мы также должны быть осторожны, чтобы не сделать наши деревья слишком тяжелыми для просчета. Хороший способ серьезно упростить расчеты – уменьшайте параметр Resolution в группе Cross-section. Таким образом вы уменьшите количество граней в профиле ветви, что снизит количество полигонов.

Я создал еще один слой прямо на стволе, чтобы замаскировать место между стволом и первым слоем (когда будет листья).

Теперь самая смешная часть: добавляем листья. Мы будем добавлять листья на каждый слой ветвей.





Добавляем первый слой листьев (так же как добавляем ветки, только потом stem model -> тип quad), поверх третьего слоя ветвей. Придайте им цвет и сделайте двухсторонними. Задайте листьям некоторый угол вращения (revolution angle), немного наклона (кривая declination), и немного подредактируйте кривую масштаба ( scaling), так, чтобы более крупные листья находились ближе к концу ветви.

Я сделал листья куда больше, чем они есть на самом деле. Всё просто – мы не будем тектсурировать каждый листок по отдельности, вместо этого мы используем текстуры “групп листьев” и тем самым время рендеринга возрастет в разы.

Во вкладке General можете поиграть параметром seed, это даст вам множественные вариации вашего дерева без лишних усилий.
Теперь, все что нам нужно сделать, это экспортировать наше дерево в формат .obj, для импорта в блендер.

4. ИМПОРТ В BLENDER
Думаю, что с импортирование obj объектов проблем возникнуть не должно.
В блендере дерево импортируется отдельными мешами. Каждый слой ветвей это отдельный меш, уже с готовой разверткой. Придать дереву фотореализм – целиком и полностью зависит от вашего умения текстурировать, что выходит за рамки данной статьи.

Перевод: rz3x

Опубликовано в рубриках: Уроки

Создание эффекта гало (halo) в BGE

Дата: Опубликовал: Оставить комментарий

В уроке будет рассмотрен вопрос создания эффекта гало в БГЕ, а также использования текстур с альфа-каналом с помощью нодов.

Урок является вольным пересказом видеоурока от John Hamilton:
Using the halo feature in the Blender Game Engine

Итак, включаем Блендер, удаляем дефолтный куб (у кого он есть), включаем режим затенения GLSL, добавляем в сцену плейн, который и будет имитировать эффект гало. Делаем ему развертку и переименовываем.

Все как обычно. Открываем GIMP или другой графический редактор и создаем новое изображение размером 512х512 пикселей. У вас может быть и другое разрешение. Выбираем кисть с мягкой границей, подбираем ее размер до желаемого и рисуем нужное изображение (кто сказал, что гало это обязательно круг?)

Затем сохраняем и экспортируем полученное изображение текстуры гало, для нашего плейна. Теперь начинается самое интересное, накладывать эту текстуру мы будем с помощью нодов. Поэтому переключаемся на разметку экранов Compositing, выбираем наш плейн – «гало», если еще не выбрали, добавляем ему новый материал, ставим галочку в чекбоксе «Use Nodes». Удаляем ноду Material (сам в шоке). Переходим в окно Properties, вкладку Texture и добавляем новую текстуру, тип — Image or Movie, загружаем то изображение, которое готовили и переименовываем текстуру. Не забываем поставить галочку в чекбоксе «Use Alpha».
В окне и добавляем ноду Input -> Geometry и ноду Input -> Texture, которой сразу присваиваем нашу текстуру. Соединяем ноды как на картинке:

В принципе, с нодами закончили. При желании можно вернуться к дефолтной разметке экрана. Теперь нужно настроить наш материал, в окне Properties, вкладкe Material открываем свиток Render Pipeline Options, ставим галочку в чекбоксе Transparency и нажимаем кнопку Z Transparecy. Должно получиться как на картинке.

Дальше необходимо перейти в настройках материала в свиток Game Settings, выбрать режим ориентации граней Halo, как здесь:

С настройками материала все. Но если сейчас запустить игру, то ничего мы не увидим, потому что плейн автоматически развернется локальной осью (ВНЕЗАПНО) X в сторону камеры — а это грань. Нужно развернуть полигон перпендикулярно локальной оси X. Переходим в режим редактирования (Tab), выделяем все вершины (А), затем поворачиваем по оси Y на 90 градусов (R -> Y -> 90). Запускаем игру (Р) из разных положений, убеждаемся, что плейн всегда перпендикулярен виду из камеры.
Если добавить объект, который должен испускать получившееся «свечение», то мы увидим несколько безобразную картинку, объект виден наполовину и совсем непохоже, что светится.

Снова переходим в режим редактирования и сдвигаем полигон по оси X (G -> X), так , чтобы он слегка вышел за край «светящегося» объекта. Запускаем игру, любуемся.

Добавлю, что ничто не мешает наложить текстуру на материал как обычно, но сам способ интересен. Кроме того, вполне можно наложить не просто текстуру в виде одинокого светового пятна, а в виде последовательности, чтобы свечение «мерцало», как например, пламя свечи.

 

Автор вольного пересказа: denis8424

Опубликовано в рубриках: Game Engine, Уроки

Урок: Ковры в Blender и Cycles

Дата: Опубликовал: Комментариев: 6
Ковер

Ковер

Автор в текстовом уроке научит нас создавать офигенной реалистичности ковры используя Blender и любой векторный/растровый редактор.

Вам потребуется:
1. Blender;
2. Inkscape (Ai);
3. Gimp (Ps).

Ищем референс ковра или придумываем сами. Я выбрал такой:

Образец ковра

Образец ковра

Открываем в 2Д-редакторе наш ковер и рисуем его. Получилось следующее:

Цвет

Цвет

Высота

Длина ворса

Разнообразие

Длина ворса

 

 

 

 

 

 

Цветная текстура – для цвета ковра, ЧБ текстура – для интенсивности длинны ворса, и вторая ЧБ текстура так же для интенсивности длинны ворса.

Создаем в Blender плоскость нужного размера — это и будет наш ковер. Делаем UV-развертку.

Создаем два материала.
1. Материал ковра.
2. Материал ворса.

Материал ковра

Материал ковра

Материал ворса

Материал ворса

В Image Texture (в обеих нодах) выбираем нашу цветную текстуру. Далее переходим к системе частиц, активируем ее выбрав тип Hair.

Ниже приведены скриншоты настроек. Используемые параметры выделены рамкой.

Настройка частиц

Настройка частиц

1 – Выбираем материал, который настраивали для ворса.
2 – Выбираем текстурный слот, задаем ему имя и нажимаем крайнюю кнопку. Переходим в режим настройки текстуры.
3 – С помошью Hair Length регулируем силу влияния на длину ворса.

Весь смысл – именно в используемых текстурах. Черный цвет текстуры — ворса нет. Белый цвет — максимум длинны. Как можно увидеть на финальном рендере (в начале страницы), вторая текстура дала нам еле заметные разделения между ворсом двух цветов. Третья текстура дала нам рельеф (Я добавил еще четвертую текстуру для небольших полос-углублений). Сила влияния регулируется Hair Length в настройках текстуры.

Совет. Рисуйте изначальную текстуру в векторе, чтобы в дальнейшем удобнее было менять толщину линий и создавать эту самую ЧБ сетку для разделения. При использовании Gimp (Ps), сохраняйте файл со слоями, чтобы так же было можно отредактировать нужные моменты. Так как основная работа проходит в графических 2Д-редакторах.

 

Примеры ковров, сделанных по такой технологии

Bubbles_Blue_Rug Carpet_Ornament2 Carpet_Ornament4 Carpet_Ornament3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор: NorthDay

Опубликовано в рубриках: Cycles, Уроки

Урок: моделирование мяча Лиги чемпионов UEFA

Дата: Опубликовал: Оставить комментарий

Результат

В этом текстовом уроке автор пошагово расскажет как смоделировать достаточно сложный геометрически мяч используя инструменты Blender.

1. Добавляем в сцену икосаэдр (рис. 1-1), Shift+A – Mesh – Icosphere (с значением Subdivisions=2). Переименовываем нашу икосферу в ball и назначаем новый материал white.

2. Переходим в режим редактирования фейсов и выделяем пять полигонов (рис. 1-2) и нажимаем Shift+G – Area, чтоб выделить остальные пятиугольники (рис. 1-3). Потом нажимаем клавишу F, чтоб каждый пятиугольник стал одним полигоном. Должен получиться икосододекаэдр (рис. 1-4).
(здесь и далее нумерация фрагментов рисука идет слева-направо, а затем сверху-вниз)

Рисунок 1

Рисунок 1

3. Не снимая выделения, делаем веер на всех пятиугольниках, для этого нажимаем два раза Alt+P, чтоб на каждом пятиугольнике образовались звезды (рис. 2-1). Выделяем два полигона у звезды (рис. 2-2) и нажимаем Shift+G – Perimeter (рис. 2-3). Потом нажимаем Alt+J, чтоб преобразовать треугольники в четырехугольники (рис. 2-4)

Рисунок 2

Рисунок 2

4. Выделяем четыре полигона у шестиугольника (рис. 3-1), Shift+G – Area (рис. 3-2) и нажимаем клавишу F (рис. 3-3).
Не снимая выделения, нажимаем Alt+P, чтоб разбить шестиугольники на треугольники (рис. 3-4).

Рисунок 3

Рисунок 3

5. Теперь надо преобразовать шестиугольник из треугольников в шестиугольник из четырехугольников. Для этого, не снимая выделения, нажимаем Alt+J и ставим значение Max Angle=60 (рис. 4)

Рисунок 4

Рисунок 4

6. Выделяем пять вершин у звезды (рис. 5-1) и масштабируем, нажимаем S – 0,69 (рис. 5-2).
Значение 0,69 получено эмпирическим путем.
Так же поступаем со всеми остальными звездами (рис. 5-3).

Рисунок 5

Рисунок 5

7. Теперь надо выровнять наш кривой ball.
Два раза нажимаем клавишу A , чтоб выделить весь объект (рис.6-1). Потом нажимаем Shift+Alt+S, сразу 1 и Enter, чтоб получить значение Factor To Sphere=1 (рис. 6-2). И немного увеличим наш ball, нажимаем S1,1 и Enter (рис. 6-3).

Рисунок 6

Рисунок 6

8. Выходим из режима редактирования и в Т-панели ставим Shading на Smooth (рис. 7)

Рисунок 7

Рисунок 7

9. Переходим в режим редактирования фейсов, выделяем один полигон у звезды и нажимаем Shift+G – Area, чтоб выделить все звезды. Далее, переходим на вкладку материалов, создаем новый материал black и нажимаем кнопку Assign, чтоб назначить материал black на выделенные полигоны (рис. 8).

Рисунок 8

Рисунок 8

10. Переходим в режим редактирования ребер, выделяем одно ребро у звезды (рис. 9-1) и нажимаем Shift+G – Length, чтоб выделить все ребра по похожей длине (рис. 9-2).
Теперь, нажимаем Ctrl+E — Mark Sharp, чтоб пометить выделенные ребра (рис. 9-3).

Рисунок 9

Рисунок 9. Помеченные ребра – будушие швы на мяче

11. Два раза нажимаем клавишу A, чтоб снять выделение и выделить все (рис. 10-1).
Теперь надо подразделить наш мяч, нажимаем W — Subdivide Smooth (рис. 10-2). Значение Number of Cuts=5.

Рисунок 10

Рисунок 10

12. Опять выделяем одно внешние ребро у звезды (рис. 11-1) и нажимаем Shift+G – Sharpness, чтоб выделить ранее помеченные ребра (рис. 11-2).

Рисунок 11

Рисунок 11

13. Делаем фаску, нажимаем Ctrl+B, сразу 0,001 и Enter (рис. 12). Значение Offset=0,001, Segments=1. Затем не снимая выделения, переходим на вкладку материалов, выбираем материал white и нажимаем кнопку Assign.

Рисунок 12

Рисунок 12

14. Переходим в режим редактирования фейсов и нажимаем Ctrl+I, чтоб инвертировать выделение (рис. 13-1). Нажимаем E, 0 и Enter, чтоб выдавить выделенные полигоны в нулевое значение. Потом нажимаем S, 1,05 и Enter, чтоб смасштабировать выделенные полигоны.

15. Нажимаем клавишу A, чтоб снять выделение. Переходим на вкладку материалов, выбираем материал black и нажимаем кнопку Select, чтоб выделить все полигоны с материалом black (рис. 13-2).

Рисунок 13

Рисунок 13

16. Теперь зажимаем Ctrl и нажимаем один раз Num+, чтоб увеличить выделение на один полигон. На вкладке материалов, выбираем материал black и нажимаем кнопку Assign.

17. Выходим из режима редактирования и добавляем модификатор Subdivision Surface (рис. 14).

Рисунок 14

Рисунок 14. Результат

Теперь осталось только добавить материалы, свет и фон. Но это уже совсем другая история.

 

Автор урока: nautilus

Опубликовано в рубриках: Уроки

Урок: Пролёт по галактике

Дата: Опубликовал: Оставить комментарий

В этом уроке Sardi Pax использует систем частиц для того, чтобы создать несложный ролик пролета по галактике.

Результат

Урок

(на английском, но не представляет особой сложности)

 

Опубликовано в рубриках: Анимация, Уроки