Как сделать модель атома в блендере

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

В средах трехмерной графики и анимации часто моделируются физические явления реального мира. Это может быть идущий дождь, развивающаяся на ветру ткань, льющаяся жидкость, огонь, туман и др.

Создавать такое вручную было бы трудоемко. Представьте, сколько потребуется ключевых кадров, чтобы имитировать колебание флажка, или сколько надо капель-объектов, чтобы в вашем фильме пошел дождь.

Для моделирования физики реального мира Blender содержит физический движок и ряд других инструментов, которые существенно упрощают жизнь. При их использовании открывается доступ ко множеству настроек, с помощью которых можно получить желаемый эффект.

В Blender настройка частиц и остальная физика разделены по разным вкладкам редактора Properties.

К частицам относится не только то, что имеет малый размер, многочисленность и в норме падает сверху вниз. Также здесь моделируются волосы, в том числе трава, мех и т. п.

В Blender частицы порождаются излучателем (источником, эмиттером – Emitter), которым может выступать любой mesh-объект. Часто выбирают плоскость.

Одному мешу может быть назначено несколько систем частиц. Например, если моделируется дождь с градом, то имеет смысл к одному излучателю подключить две системы частиц. Элементарные единицы одной будут похожи на капли, другой – на белые шары. Также у каждой системы может быть свое поведение, т. к. град должен падать быстрее и отскакивать от поверхности.

Системы частиц добавляются в слоты подобно тому, как это делается при добавлении объекту нескольких материалов. Хотя обычно бывает достаточно одной системы частиц.

Кнопки Emitter и Hair позволяют выбрать, будет ли объект испускать частицы или из него будут расти волосы.

На изображении в случае Emitter это не первый кадр, а частично проигранная анимация.

Если выполнить рендер (F12), то волосы мы увидим, а вот частицы – нет. Если посмотреть на панель Render вкладки Particles редактора Properties, то по-умолчанию заявлено, что частицы должны прорисовываться как Path или Halo – светящиеся точки. Чего мы не наблюдаем.

Однако если из списка Render As выбрать вариант Object, то можно указать объект, который будет играть роль частиц. Понятно, что объект перед этим должен быть добавлен на сцену.

В этом случае при рендере частицы видны.

Предварительно частицы надо сгенерировать, для этого следует запустить анимацию (Пробел). Частицы начнут сыпаться вниз из объекта-излучателя. После одного цикла анимации ее можно остановить, перейти к нужному кадру и выполнить рендер (F12), чтобы увидеть, как выглядят частицы на картинке. Можно создать видеофайл с анимацией.

Если потом вы вносите какие-либо изменения, то анимацию лучше снова переиграть.

На панели Emission (Излучение) поле Number определяет количество излучаемых частиц. Это влияет на их плотность на единицу пространства. Start и End определяют промежуток шкалы времени, когда эмиттер излучает частицы. Lifetime – время жизни одной частицы. Так если конкретная частица родилась в 60-м кадре, а время ее жизни 50 кадров, то она исчезнет в 110-м кадре.

По умолчанию настройки таковы, что к 250-му кадру все частицы исчезают, так как последние были рождены в 200-м.

Когда частицы падают, то на их пути могут встречаться другие объекты. По умолчанию эти другие объекты никак не реагируют на частицы. Последние проходят сквозь них, как-будто нет никаких препятствий. Чтобы объект реагировал на другой объект, ему добавляется "физика столкновения".

Делается это уже на вкладке Physics редактора свойств. У объектов, которые должны взаимодействовать с другими физическими объектам, должна быть включена коллизия.

На изображении выше коллизия включена для объекта, который находится на пути у падающих частиц, а не самого эмиттера. В настройках увеличен параметр клейкости (Stickiness). Так частицы не будут отскакивать от объекта вверх, а будут задерживаться на нем.

Для одного объекта может быть включено несколько "физик". При включении на соответствующей кнопке появляется крестик.

Рассмотрим моделирование ткани. Оставим куб стартового файла и добавим на сцену плоскость или сетку, которую увеличим и поднимем над кубом. Подразделим ее. После этого включим для плоскости кнопку Cloth на вкладке Physics редактора свойств.

Если теперь запустить анимацию, плоскость, игнорируя наличие куба под ней, просто упадет вниз под действием виртуальной силы тяжести Земли.

Если для куба включить Collision, то плоскость столкнется с ним и обернет его подобно ткани. На рисунке ниже у плоскости также было включено сглаживание.

Теперь представим, что ткань к чему-то прикреплена. Создадим группу вершин и назначим ей несколько вершин плоскости (см. практическую работу 10-го урока). Во вложенной панели Shape укажем группу вершин в качестве значения Pin Group.

Теперь ткань повиснет на вершинах.

Отметим, что при работе с физикой ее следует "выпекать". При этом генерируются кадры анимации, что в последствии ускоряет прорисовку. Можно создать множество слотов с разными выпечками, каждая из которых сохраняет отличные от других настройки физики.

Одним из типов "физик" Blender'а являются силовые поля (force fields) – ветер, вихрь, магнитное поле и др. Соответствующая кнопка включения и последующий выбор типа силового поля находятся на вкладке Physics редактора свойств. При этом силовое поле добавляется выделенному объекту.

С другой стороны, силовые поля доступны через меню Add (Shift+A). На самом деле здесь происходит примерно то же самое, но автоматически: на сцену добавляется объект-пустышка и ему включается физика выбранного силового поля. Так что для последующей настройки надо перейти на вкладку Physics.

На рисунке ниже сцену добавлен ветер (Wind) через Add → Force Field. Стрелка указывает его направление, которое можно изменить, поворачивая объект. Сильно увеличена сила (strength) ветра. В результате ткань не падает на куб, а поднимается вверх. Силовые поля также могут влиять на частицы.

Курс с инструкционными картами к части практических работ:
android-приложение, pdf-версия

UV-развертка необходима для того, что-бы мы могли наложить текстуру на 3D-объект. А если точнее, с помощью развертки мы указываем как именно 2D текстура должна накладываться на 3D объект.

Я буду показывать на примере Blender 2.8. На примере кубика, так как его геометрия самая простая, да и он есть на сцене с самого начала. Если выбрать куб и перейти на вкладку UV-Editing, то вы увидите вот такую картину.

Нажатием на TAB перейдем в режим редактирования и выберем все вершины нажатием A. Слева мы увидим уже готовую развертку для куба.

Но, что делать если геометрия не стандартная? Для этого нужно подумать как разместить швы.

Швы - это разрезы на поверхности 3D объекта, которые разрезают объект так чтобы его можно было развернуть на плоскость.

Хм, наверное звучит не совсем понятно, но думаю я смогу показать все на примере. Давайте изуродуем развертку этого куба как по нашему мнению "будет лучше"(нет)😁.

Я выделил верхние несколько граней. Делается это ЛКМ в режиме выделения граней, который в свою очередь выбирается вверху слева или на цифрах на клавиатуре, нажатием 2.

Далее нужно пометить их как швы. Жмем ПКМ и в меню выбираем Mark seam (Пометить шов). Далее снова выбираем все кнопкой A и сверху в меню выбираем пункт UV. В выпавшем меню жмем Unwrap. Слева отобразиться новая развертка.

Кхм, даа.. Ну, что навыделяли то и получили) Все это было сделано для примера и понимания того как нужно или ненужно делать развертку. Думаю лучше вернуть старую развертку. Выделяем все кнопкой A и помечаем все грани как швы. ПКМ - Mark seam. Далее в меню вверху UV - Unwrap.

Не плохо, но это не то что было. Можно конечно и так пользоваться, но мы ведь хотели "как было". Давайте сотрем все метки швов.

Для этого выберем все грани, ПКМ - Clear seam. UV - Unwrap.

Как ни чего не поменялось? Все должно было сработать!

Ладно ладно, шучу, нужно указать стандартные швы в ручную😊.

У меня получилось что-то такое.

Попробуйте сделать это сами, а что-бы помочь понять "как?". Представьте, что этот куб нужно собрать из картона или бумаги. Слева эта самая бумага и показывается. А швы это разрезы по собранному кубу.

Для упрощения задачи в меню UV есть пункт Live unwrap. Он будет отображать изменения сразу на текстуре. Однако не забывайте, что развертка на текстуре отображается только когда выбрано что-то, например все.

Рисование по объекту

Ну вот вы и разобрались как делать развертку. Возможно даже уже нажали на пункт верхнего меню Texture paint. И при попытке что-то нарисовать у вас вылезла ошибка "нет текстуры". Все правильно. Мы ведь не сохранили текстуру и не назначили ее объекту.

На вкладке Texture paint в верхнем меню выбираем New и в новом окне настраиваем параметры и название будущей текстуры.

И сохраняем текстуру куда угодно, лучше в папку с вашим проектом.

После этого необходимо наложить текстуру на объект. В правом меню выбираем пункт "Настройки материалов" и уже в материале меняем просто цвет на текстуру.

Куб почернел, так как текстура пустая. Теперь можно красить куб удобным способом. Например можно делать это прямо в Blender.

Вы уже находитесь там где нужно. Попробуйте порисовать на кубе, просто левой кнопкой мыши. Слева, на текстуре, сразу будет виден результат.

Текстуру нужно сохранять после изменения, как мы уже сохраняли.

Так же, естественно, можно редактировать текстуру в любом графическом редакторе, например, GIMP, PhotoShop и т.д.

Ну вот, думаю к этому моменту вы уже понимаете как сделать UV-развертку в Blendr 2.8+. Спасибо за внимание и легкого моделирования!

В этом уроке рассмотрим, как в 3d редакторе Blender смоделировать 3d объект по заданным параметрам: размерам с измерением длины, углов и площади.

Конечно, существуют специальные системы автоматизированного проектирования для инженерных задач, такие как Kompas-3d, AutoCAD и им подобные, которые включают в себя не только инструменты для моделирования деталей в трехмерном пространстве, но и инструменты для оформления документации. По инженерным возможностям, естественно, Blender с ними не сравниться, так как предназначен для других целей, но точно смоделировать деталь по заданным параметрам, например, для распечатки на 3d принтере не составит особого труда.

Чертеж детали и настройка Blender

Приступим. Для начала нам потребуется чертеж какой-нибудь детали с указанием её параметров, желательно в четырех ортогональных проекциях: спереди, сбоку, сверху и в изометрии. Исходя из представленных размеров детали, для удобства моделирования произведем некоторые расчеты.

Сразу под метрическими единицами можно выбрать, в чем будет выражаться поворот объектов: в градусах (Degrees) или в радианах (Radians). Оставляем градусы.

Размеры, привязки, координаты

Моделирование детали

Построение детали начнем с самой нижней её части, которую можно представить шестью точками. Если за начало координат принять центр детали, то координаты этих точек будут следующими (X,Y в миллиметрах): 1=-20,0; 2=-32,0; 3=-32,8; 4=-40,8; 5=-40,10; 6=-20,10. На рисунке точки представлены красным цветом, размеры длины – синим, ширины – оранжевым.

Таким образом, мы увидим длину радиуса равную 8 мм. После этого удаляем точки, созданные для измерения. Данным способом можно измерять параметры модели в процессе её создания.

Работаем с сеткой модели

Далее выделяем всю верхнюю поверхность и выдавливаем её на 7мм по оси Z, то есть, к имеющейся толщине 8мм прибавляем 7мм, таким образом, получим значение равное 15мм.

Теперь займемся центральным отверстием. Выдавливаем часть торцевой поверхности, отмеченной на рисунке, на радиус отверстия (8мм), то есть значение по оси X будет равно 0мм.

Заключение

В заключении следует отметить, что данный способ точного построения модели по заданным параметрам не является единственным. Так как порой для различных целей приходится моделировать объекты с одинаковой геометрией, но разной полигональной сеткой. В данном случае показан лишь пример работы с координатами точек объекта.

Напомним, что в предыдущем уроке по Blender, рассказывается как установить фоновые изображения в каждом виде (окне проекции). Это полезно для тех, кто занимается моделированием техники по чертежам, референсным изображениям.

Не забудьте почитать новую статью, в которой разбираются все тонкости экспорта моделей формата .OBJ в 3Ds Max.

Перепечатка и использования данного материала без прямой обратной ссылки категорически запрещена!

Стандартные примитивы в Blender. 

You can make a planar mesh three-dimensional by moving one or more of the vertices out of its plane (applies to Plane, Circle and Grid). A simple circle is often used as a starting point to create even the most complex of meshes.

Общие опции

Генерировать UV-координаты (Generate UVs)

Generates a default UV unwrapping of new geometry. This will be defined in the first UV layer (which will get added if needed).

Радиус (Radius)/Размер (Size), Выровнять по виду (Align to View), Расположение (Location), Вращение (Rotation)

Плоскость

The standard plane is a single quad face, which is composed of four vertices, four edges, and one face. It is like a piece of paper lying on a table; it is not a three-dimensional object because it is flat and has no thickness. Objects that can be created with planes include floors, tabletops, or mirrors.

Обычный куб (Cube) состоит из восьми вершин, двенадцати ребер и шести граней и представляет собой трехмерный объект. С помощью куба можно за моделировать игральные кости, коробки или ящики.

Окружность

Количество вершин, из которых состоит окружность (Circle) или многоугольник.

Тип заполнения (Fill Type)

Определяет, как будет заполнена окружность.

Веер треугольников (Triangle Fan)

Заполнение из треугольных граней с общей вершиной по середине окружности.

Fill with a single N-gon .

Без заполнения. Создаёт только внешнее кольцо из вершин.

UV-сфера

Обычная UV-сфера (UV Sphere) состоит из четырёхугольных граней и вееров треугольников в верхней и нижней части сферы. Это удобно использовать для текстурирования.

Количество вертикальных сегментов. Как меридиан Земли, идущий от полюса до полюса.

Количество горизонтальных сегментов. Как параллели Земли.

Кольца - это петли граней, а не рёбер, которых всегда на одну меньше.

Икосфера

An icosphere is a polyhedral sphere made up of triangles. Icospheres are normally used to achieve a more isotropical layout of vertices than a UV sphere, in other words, they are uniform in every direction.

How many recursions are used to define the sphere. At level 1 the icosphere is an icosahedron, a solid with 20 equilateral triangular faces. Each increase in the number of subdivisions splits each triangular face into four triangles.

Subdividing an icosphere raises the vertex count very quickly even with few iterations (10 times creates 5,242,880 triangles), Adding such a dense mesh is a sure way to cause the program to crash.

Цилиндр

С помощью цилиндров (Cylinder) могут быть замоделированны рукояти и стержни.

Число вертикальных рёбер между кругами, используемые для построения цилиндра или призмы.

Задает начальную высоту цилиндра.

Тип заполнения оснований (Cap Fill Type)

Аналогично окружности (см. выше). Когда заполнение не указано, созданный объект будет подобен трубе. Объекты, такие как трубы или стаканы могут быть замоделированные из трубы (основное различие между цилиндром и трубой в том, что последняя не имеет закрытых торцов)

Конус

С помощью конусов (Cone) могут быть замоделированны шипы или остроконечные шляпы.

Число вертикальных рёбер между кругом и остриём, используемые для построения конуса или пирамиды.

Радиус 1 (Radius 1)

Задает радиус круга основания конуса.

Радиус 2 (Radius 2)

Sets the radius of the tip of the cone. Which will create a frustum (a pyramid or cone with the top cut off). A value of 0 will produce a standard cone shape.

Задает начальную высоту конуса.

Тип заполнения основания (Base Fill Type)

Аналогично окружности (см. выше).

A doughnut-shaped primitive created by rotating a circle around an axis. The overall dimensions can be defined by two methods.

Установки оператора (Operator Presets)

Предустановленные настройки тора для повторного использования. Предустановки хранятся как скрипты в каталоге предустановок.

Сегм. в большом кольце (Major Segments)

Количество сегментов для второстепенного кольца Тора. Это количество вершин каждого кругового сегмента.

Изменение способа определения тора.

Главный/Вспомогательный (Major/Minor), Внешний/Внутренний(Exterior/Interior)

Основной радиус (Major Radius)

Радиус от базовой точки к центру поперечного сечения.

Неосновной радиус (Minor Radius)

Radius of the torus“ cross section.

Внешний радиус (Exterior Radius)

Если смотреть вдоль главной оси, то это радиус от центра к внешнему краю.

Внутренний радиус (Interior Radius)

Если смотреть вдоль главной оси, то это радиус от центра к внутреннему краю.

Сетка

Обычная квадратная сетка (Grid) подразделяющая плоскость. С помощью сеток могут быть замоделированны ландшафт и органические поверхности (organic surfaces).

Разбиение по Х (X Subdivisions)

Количество делений по оси Х.

Разбиение по Y (Y Subdivisions)

Количество делений по оси Y.

Обезьяна

This adds a stylized monkey head to use as a test mesh, use Subdivision Surface for a refined shape.

This is intended as a test mesh, similar to:

In addition to the basic geometric primitives, Blender has a number of script generated meshes to offer as pre-installed add-ons. These are available when enabled in the Preferences (select the Category Add Mesh, then check any desired items).

Читайте также: