Manual do Blender I

Modelando arquiteturas com a Curva deBezier

Sumário:

Público alvo e versão do Blender para estemanual

1. Tópicos deste manual para Curva de Bezier2. Construindo uma muralha primitiva (com auxilio do

recurso ShrinkWrap)3. Bibliografia4. Dados do autor

Público alvo e versão do Blender para estemanual

O público alvo são os desenvolvedores (profissionais ouamadores) do programa Blender 3D. A versão utilizadapara este manual é a versão 2.48.Os requisitos deste manual devem ser leitores comconhecimento intermediário na interface (isso significaque sabe onde fica todas as funções, mesmo que nãosaiba o que signifique muito delas), sabe dividir a tela em'n' visões, sabe terminologias de computação gráfica(CG)e Designer.

A terminologia da CG é quando se aprende os recursos detransformações geométricas tais como"Localização,Rotação e Escala" pressione N para visualiza-

las, sabe o que é viewport, plano cartesiano utilizando Pi³(3D - x,y,z).

Este manual é direcionado á um público que já tenhadominado a ferramenta a ponto de realizar animações(recursos básicos), conhece o Game Enginner e sabemodelar fazendo cenas semi-realistas (portanto conhecemuito das ferramentas, basicamente todas em níveisavançados). Construí este manual mesmo exigindo onível de um público já veterano na ferramenta, masadaptando o conceito avançado numa didática simples,identificando os locais dos recursos e não explicandotimtim por timtim como fiz na "Apostila de Blender -Programando com Python"

Tópicos deste manual para Curva de Bezier

Os tópicos que serão abordados no decorrer deste manualserão: Como transformar uma curva de Bezier em Mesh(Operações próprias do Mesh), como utilizar asatribuições da Curva de Bezier para fazer uma muralhaprimitiva (construída no capítulo 2) e o uso do recursoShrinkWrap (com um link para um site próprio ondeexplica-se os três tipos de operações) e a aplicação daCurva de Bezier para animação realista (também com umlink para um site próprio de como montar tal animação).

O manual foi feito com base do software na linguainglesa.

O propósito deste manual é ensinar como usar a Curva deBezier como elemento de modelagem 3D (Sendo Curvaou Mesh), e explicar a importância o porquê de converte-la em Mesh.

O capítulo 2 exemplifica em passo-a-passo o uso daCurva de Bezier e o recurso de ShrinkWrap (nova

funcionalidade da versão 2.48) para criar uma muralhaprimitiva.

A Bibliografia listo sites que façam menção direta aoassunto tratado deste manual. Pesquisa e/ou estudos deinterface, mapa dos recursos e teclas de atalho deverãoser requisitos já apreendidos pelo leitor.

Dados do autor é a identificação deste trabalho.

Construindo uma muralha primitiva ( comauxilio do recurso ShrinkWrap )

Para este capítulo único de desenvolvimento, irei dividi-loem subtópicos de aprendizagem ao recurso de Curva deBezier e ShrinkWrap. No entanto não irei aprofundar osconhecimentos sobre o segundo recurso, e sim para aCurva de Bezier, objeto de estudo desta apostila. Para umaprofundamento no recurso ShrinWrap, outros manuaisou apostilas serão a alternativa.

a)Como converter a Curva de Bezier para um Mesh(Funciona para Nurbs)

Selecione a Curva de Bezier ou Nurbs, e pressione ALT+C(e aceite mudar para Mesh). A importância de converterum NURBS ou uma curva é que existem operaçõesessenciais de uma modelagem que somente o Meshproporciona (Modos de visão para Object Mode ,vertices,edges e faces). A manipulação deve ocorrer no nível maisdetalhado de um objeto. Uma Curva não permiteoperações tão detalhadas assim, e não aceita Modifierscomo Array, Boolean, Mirror que são essenciais notrabalho presente neste manual.

Mas também é importante entender que a Curva deBezier mesmo sem ser Mesh pode ser modelada como sefosse. Veremos um exemplo.

a.1) Curva de Bezier - Modelando a primeira parteda Muralha (Sem ser Mesh)

Clique na tecla Space (ADD\Curve\Bezier Curve),pressione N e mude o modo para Edit Mode, na tela"Transform Properties" clique em Auto. A curva iráendireitar-se. Selecione ainda em modo de Edit Mode, epressione W e escolha por três vezes Subdivide. PressioneF9 (Editing) e escolha na guia "Curve and Subsurface"desligue as opções "Back" e "Front" e ligue "3D" eaumente para 0.030 a opção "Bevel Depth". Perceba quea curva tornou-se uma espécie de cano.

Se a aparência da Curva é a descrição anterior,então realizou a etapa corretamente. Em Curve Tools 1,selecione "Draw Handles". Selecione os vértices dasextremidades.

Até que no Transform Properties haja a marcação paraVertex Z = -1.017, faça a mesma coisa a outraextremidade. Depois selecione o vértices o meio, eabaixe-o até que o Vertex Z marque -0.629. A figura finaldeve estar parecendo a seguinte:

(Observe as operações no desenho que coincidem com asoperações realizadas no item a.1)

Como descrito na figura anterior, o desenho é esse final.

Se quiser ver como é a imagem final, pressione F12 ouSHIFT+P para ver o Preview em tela pequena, posiciona atela com o mouse (Clique e arraste) sobre a parte quedeseja ver. A tela Preview abrange partes que a cameranão pega numa visualização final (Renderização. Suautilidade é agilizar o trabalho de renderização emtrabalhos com exigência de muito esforço computacional).

Ela substitui em alguns casos renderizações do F12. Umitem importante, ela só funciona no modo Object Mode.Se pressionar a tecla "SHIFT+P" no Edit Mode, ela iráexecutar uma ação própria da tecla neste modo detrabalho.

O procedimento anterior não é item obrigatório, masfornece uma informação de como é o modelo na imagemfinal, e introdução do recurso de renderização Preview.

Lembra do recurso "Convert To" para Mesh descritano inicio do item a? Bem vamos usa-la na Curva de Bezierpara que tenhamos agora controle de suas ações(operações do Mesh). A idéia é criar uma muralhaprimitiva daquelas feitas de madeira ou fitas de madeira.Como grandes cestas de palha.

Selecione a curva e Bezier modifique-a pressionandoALT+C e escolha Mesh.

Quando fizer isso, perceba que a curva ficou "quadrada".Isso porque no modo Mesh, todos os objetos tem comoconfiguração padrão flat. Ou seja a superficie é menostrabalhada, por isso aplique Smooth nela indo na telaEditing ou pressionando F9. Pronto está igual á Curva deBezier. Agora é diferente, é uma Curva de Bezier do tipoMesh.

Vamos aplicar a primeira modificação, que não erapossível no formato original da Curva de Bezier, o tipoArray. A aba dos modificadores fica na tela Editing emModifiers, clique e escolha Array. Defina 0.000 para X e1.200 para Y, defina 20 count e clique em Ok. Agoravamos duplicar o desenho, pressione SHIFT+D e cliquecom o mouse no momento imediato. O desenho foiduplicado, agora mova o desenho com a seta azul (paracima) e aplique em RotY 180.000 e posicione de formacomo mostra a figura a seguir:

(Pressione SHIFT+D, depois mova para cima com a setaazul, aplique na Transform Properties um angulo de 180no eixo Y)

O passo 2 identificado na figura chama-se de "Junction",quem jogou Final Fantasy significa examente isso. Unir

dois objetos. E somente surge esta opção para objetos domesmo tipo e do tipo Mesh. Se quiser unir dois Nurbs ouum Nurbs e outro Mesh, deverá transformar os Nurbs emMesh. Quando isso acontece, o material de um objetopassa a ser o material doutro, caso este outro não tenhadefinido um material. No nosso exemplo, ambos nãotinham material.

Mas isso serve para definir materiais diferentes dentro deuma estrutura em muitos casos complexa, um objeto sóunido com Junction suporta até 17 materiais diferentes,depois disso ele anexa um material existente em qualqueroutro objeto novo sendo catalogado como o objeto.018(ou seja um outro objeto que seja o número 18 a fazerparte de um objeto único, herda um material já existentee deixa o seu material para escanteio).

Para unir objetos, precisamos antes de seleciona-los, paratudo no Blender, assim como no ambiente do Windows,se pressionarmos o SHIFT e com o mouse selecionarvários objetos\icones, veremos que estes são mantidosselecionados simultaneamente. Por isso se mantiver oSHIFT pressionado e selecionar com o mouse (botãodireito) os objetos em cena, eles serão selecionados, eassim ficaram.

Depois pressione CTRL(antes) e depois (J). A perguntaserá: Se você quer unir? Sim.

Pressione F12 se quiser ver o resultado final ou preview(modo Object) com SHIFT+P. Perceba o que aconteceu?Que antes eram dois objetos, agora é um só.

Agora vamos duplicar o objeto. Qual é o comando deduplicação? SHIFT+D. Vamos posicionar o novo objetonuma altura de LocZ igual á 1.065. E aplicar novamenteum Junction, selecione ambos objetos e CTRL+J. Pronto,acabamos a armação da muralha. Vamos definir ummaterial - cor marrom com textura do tipo Cloud, ematerial alternativo marrom mais escuro.

Perceba como a muralha vai ficar (Renderização, usandoo AO - Ambient Occlusion). Própria para definir sombrasdetalhadas em cantos dos objetos. Isso significa quebasta colocar uma fonte de luz para que o AO configure ailuminação ideal, sem ele, esta mesma cena ficariaprejudicada (escura), entretanto não haveria tanto noise.Para melhor a qualidade, do noise presente, bastaaumentar o número de samples (quanto maior, maiortempo de renderização).

(Já com o material anexado, veja a seguir a configuraçãodo material)

Olhando desta forma não ha como discriminar queexistam lacunas entre as curvas no desenho, masestamos vendo as sombras internas do objeto, percebe-se que existem intervalos. Para aumentar a iluminaçãocoloquem lamp (fonte de luzes) secundárias, utilize arenderização de preview (SHIFT+P) ou modifique o modo

de visualização para Shaded (o efeito das luzes é vísivel),mas este modo dependendo da complexidade do modeloe do número de luzes, pode ficar extremamente lento.

Definição do material do Objeto - Estrutura daMuralha Primitiva:

Pressione F9 (Editing) e vá na guia "Link and Materials"localize nela uma espécie de painel ao lado direito queestá com os dizeres em estilo Top-Down(De cima parabaixo) - "New", "Delete", "Select", "Deselect" e "Assign"em cima das opções "Set Smoot" e "Set Solid". Estepainel é de configuração de material. O material servepara configurar texturas (estáticas ou móveis\Vídeo) edefinir propriedades de transmissão (transparência) ereflexão (espelho).

(Este é o painel de Link and Materials)

A parte que deve ser considerada para habilitar o materialdo objeto, é a parte direita da figura anterior. O padrãodo painel de material é sem a o quadro de coridentificado. Quando se clica em New, ele faz surgir 1 Mat1, se clicar de novo fica 1 Mat 2 e assim por diante. Paraapagar um material (mas ele não apaga a configuração,pode ser anexada de outra forma, ele apaga aidentificação), vá para o OBJECT MODE e clique emDelete (com o objeto selecionado).

Existe um segredo de boas cenas que é, boa textura eiluminação, fazem muito diferença em qualquer desenho.Mesmo que o modelo de um carro como um Diablo possaser realmente impressionante, sem uma boa textura eiluminação a foto parece de uma revista antiga. Masainda impressiona, mas se tiver uma boa iluminação alataria tem outra forma de olhar.

Mas dentro de uma modelagem 3D, as três componentes(Modelo, iluminação e material) são trabalhadas juntas.Não adianta criar um modelo bacana, e o material estardevendo e a iluminação capengando. É preciso união eequilibro.

Vamos definir o material da renderização. Utilizei dosrecursos (Cor marrom e cloud). Vamos entender estasescolhas. O tipo de material veio a cabea devido anatureza da estrutura, madeira. Algo que lembra-se aherança dos ancestrais que usavam pedras ou madeirapara montar suas casas ou fortalezas. Tirando civilizaçõesantigas avançadas que usavam ferro ou tijolos (concreto).Então a cor marrom utilizada (primária), basta clicar em"New", pressione F5 (Shading) para definir o materialcom mais detalhes. Se quise definir o nome paramaterial, ajuda a orientar. Ainda mais em trabalhos maiscompletos e detalhados.

Os níveis de RGB para a cor são (R=0.450, G=0.303 eB=0.160), pressione F6 (Texture) e escolha em TextureType o Clouds. Volte para aba anterior, F5. E defina naguia "Map To" (ligue o NOR) e o configure para 3.33, edefina a cor rosa para um marrom mais escuro de niveisde RGB (R=0.295, G=0.240 e B=0.132) e agora do ladoguia "Map To" o "Map Input" defina para SizeX e SizeY100.000 (este alternador estica a textura) tornando-aindefinida, própria de material de madeira.

(Figuras das guias "Map To", "Texture Type" e "MapInput")

Texture Type

Perceba que a opção na guia para ser ativada é Mat (queé o material referente ao objeto). A tela Preview mostra otipo de textura, mas não como está acomodado ou vísivelno objeto, ainda. Na parte de Texture\Colors, temos umaopção chamada "Texture Type" que são os tipos detextura. Existem três tipos:

a)Plugins (Programas externos que oferecemconfigurações)b)Textura interna do Blender (no caso o Cloud)c)Textura externa (Image)

Cada uma destas opções implicam numa espécie degerenciamento de arquivos. As texturas internas doBlender não exigem uma pasta ou arquivo de figuras localou remoto (longe) ou fora do diretório para ser acessadoas figuras no projeto (no ângulo de edição), não derenderização (a cena final, salva como foto, não precisade elementos secundários, é como um registro).

Mas Plugins e Textura externa necessitam de colocar asimagens num local de controle. A tela "Clouds" é aconfiguração particular deste tipo de textura, qualquertextura pode ser usada para simular a madeira noexemplo. Neste caso virá a imaginação do leitor. Do jeitoque está a configuração é a idela para o exemplo.

Map To e Map Input

A guia "Map To" tem por finalidade definir configuraçõesdentro da textura (Seja ela interna ou externa). Seuobjetivo principal é oferecer modificar visível, e impactode outros fatores externos (fonte de luz). Os recursosutilizados no passo-a-passo foram "NOR" com o valor3.33 (0.50 é default), ele ressalta pontos (pixels) daimagem, dando a impressão de estarem elevados, cliqueduas vezes no NOR (ele ficará amarelo), e modifique acor magenta (roxa) para o marrom descritoanteriormente.

A guia "Map Input" ele tem diversas funções, para esteexemplo foi para definir o esticamento (detalhamento) dafigura, onde está localizado sizeX e sizeY 1.00 ambos,modifique para 100.00 (o valor máximo aceito).

Aplicar o recurso ShrinkWrap:

Antes de passar o recurso aplicado na muralha primitiva,passo um link de um pequeno tutorial que fiz no meusite, que fala sobre a aplicação de um plano e Suzanne(Monkey) - http://blender3dcarioca.wordpress.com/2008/10/15/tutorial-blender-versao-248-modificador-shrinkwrap/

O uso deste recurso é moldar um objeto em outro. Dumpé um termo que melhor especifica ou o recurso Cloth.Cada um destes itens tem um propósito em comum,

fornecer realismo a cena. ShrinWrap molda um objeto porcompleto ou aplicação por setor (vertex) para que umoutro objeto se comporte com a forma doutro. Em outraspalavras, se jogarmos um pano sobre uma garrafa, elatomará forma da garrafa, talvez não perfeitamente, masdará uma idéia.

Um outro exemplo é o formato que água toma nosrecipientes em que é colocada, ou ainda a roupa quevestimos. A idéia é criar uma espécie de toalha, ou lençolpresente nas muralhas primitivas. A figura fala por simesma:

(Este é um exemplo que fiz para um estudo deiluminação)

Note que a parte branca está moldada a forma daestrutura Primitiva? É este efeito que queremos chegar. Opiso não esta presente neste tutorial, tampouco no objetono céu, e o telhado.

insira uma outra curva de Bezier, praticamente vairealizar os mesmos procedimentos descritos no item"a.1) Curva de Bezier - Modelando a primeira parteda Muralha (Sem ser Mesh)", mas até uma certaparte.

Não iremos torce-la de forma que fique com aparência doM, e sim deixa-la em formato reto, nem sequer haverásubdivide. Então somente terá:

Desliga "Front" e "Back" e liga "3D", defina Bevel Depthpara 0.030. Em Transform Properties, defina Auto (emEDIT MODE). Pressione ALT+A, para converte-la emMesh. Pronto. Posicione a curva "Denomine emOB:Corda", a corda sobre a muralha.

Agora vamos aplicar a teoria do ShrinkWrap, o principiobásico da teoria é supor que ele realize o que foi dito(Moldar-se ao objeto).

(Modifiers ShrinWrap)

Objeto deste manual: Muralha para Carroça do objeto dafigura

Corda.015 é a versão 15 da corda descrita neste manual.Vamos entender os campos, e por que, a corda tem aconfiguração do ShrinkWrap e a muralha não?

A corda é quem vai se modificar a forma do ObjetoMuralha, no caso Carroca.003 (porque é a versão 3 damuralha\carroca), é o mesmo objeto. Mas estaconfiguração era uma versão modificada deste manual.Seguindo em frente, Ob: é o objeto que a corda quer seadaptar. Offset é o valor de quanto de adaptação iráocorrer. Projection (projeção da forma), Positive define oefeito da corda depositada sobre a muralha.

A explicação anterior pode vir a ser confusa, mas olhepara a figura anterior. E identifique cada um dos dados,vou escrever como se fosse uma narração:

"A corda será adaptada ao objeto muralha, com umavariação de adaptação de 0.02, com o tipo de projeção eimpacto positivo que define a forma caída sobre amuralha". Faça um teste, após aplicar "Clique em Aplly" -arraste a corda para fora do campo de atuação damuralha, e veja que ela retorna ao modo original. Issosignifica que o campo de atuação é somente o objetoCarroça.

Dica: Sugiro que faça a armação da muralha primitiva,faça junction e duplique-a. Depois realize Array paraposicionar novas armações lado-a-lado. E então paracada uma coloque a corda. Por quê? Porque quando seduplicar um objeto com o modificador "ShrinkWrap" eletende a criar distorção, perceba que no lado esquerdo dafigura com piso, um objeto e teto e a muralha completa,ele tem uma extensão da toalha. É porque houveduplicação, o efeito fica legal, mas pode ser frustantequando se necessita de estruturas uniformes.

Bibliografia

A bibliografia presente tem por objetivo direcionar o leitorpara os assuntos tratados neste manual. Bem comoutilizar a curva de Bezier como instrumento de animação.

• Animação realista utilizando Curva de Bezier I -Blender 3D carioca por Rafael Junqueira,14/02/2008- http://blender3dcarioca.wordpress.com/2008/02/14/tutorial-curva-de-bezier-criar-manobras-reais-parte-1/

• Animação realista utilizando Curva de Bezier II -Blender 3D carioca por Rafael Junqueira, 26/04/2008 - http://blender3dcarioca.wordpress.com/2008/04/26/tutorial-curva-de-beziermanobras-reais-parte-2/

Dados do autor:

Copyright 2008Rafael Junqueira.

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