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0 %[edit] Extrudieren entlang eines Pfades
Mit "Extrudieren entlang eines Pfades" können Sie bestimmte Modellierungsprobleme sehr schnell und effektiv lösen. Damit erzeugen Sie Oberflächen, indem Sie ein gegebenes Profil entlang eines Pfades führen. Sowohl Profil als auch Pfad können eine Bézier oder eine NURBS Kurve sein.
Wir beginnen mit einer Bézier Kurve und einem Bézier Kreis (Circle). Beide werden als separate Objekte in die Szene eingefügt (Profil und Pfad).
Verändern Sie beide Formen, bis Sie ein flügelähnliches Profil und einen hinreichend komplexen Pfad erhalten (Verändertes Profil (links) und Pfad (rechts)). Zunächst sind Béziers Kurven ja nur zweidimensionale Objekte, und verlaufen nur in einer Ebene. Aktivieren Sie daher den 3D Button auf dem Curve and Surface Panel der Editing Buttons (3D Curve Button.).
Achten Sie auf den Namen des Profil-Objektes. Haben Sie mit einer neuen Szene gestartet, sollte er "CurveCircle" lauten. Der Name des ausgewählten Objektes wird z.B. auf dem Transform Properties Panel (N) angezeigt. Mit Shift-LMT in das Feld Ob: können Sie den Namen ändern, wenn Sie dies wünschen. (Name des Profils.).
Wählen Sie nun den Pfad aus. In dessen Edit-Buttons befindet sich im Curve and Surface Panel der BevOb: Text Button. Dort tragen Sie den Namen des Profil-Objektes ein. In unserem Fall ist das "CurveCircle" (Das Profil an den Pfad binden).
Als Ergebnis erhalten wir eine durch das Profil definierte Oberfläche, die entlang des Pfades verläuft. (Ergebnis der Extrusion).
Um das Ergebnis zu verstehen und das gewünschte Ergebnis erzielen zu können, müssen folgende Aspekte verstanden werden:
- Das Profil ist so ausgerichtet, dass seine Z-Achse tangential (längs streifend) zum Pfad ist. Die X-Achse des Profils ist waagerecht zur Ebene des Pfades, die Y-Achse also senkrecht zur Pfadebene.
- Bei einem 3D-Pfad wird die "Ebene des Pfades" lokal (an jedem Punkt) definiert. Im Edit Mode wird die lokale Pfadebene durch mehrere kurze - zum Pfad senkrechte - Striche angezeigt (3D-Pfad mit lokal definierter Ebene).
- Die Y-Achse des Profils zeigt stets nach oben. Das führt manchmal zu Schwierigkeiten, wie wir gleich sehen werden.
Tilting (Drehung der Pfadebene)
Um die Orientierung der Pfadebene an einzelnen Stellen zu kontrollieren, wählen Sie einen Kontrollpunkt und drücken T. Dann bewegen Sie die Maus um die Orientierung der Pfadebene in der Nähe des Kontrollpunktes zu verändern. LMT fixiert die Position, Esc bricht die Aktion ab.
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Da die Y-Achse nur nach oben zeigt, können unerwünschte Ergebnisse an Stellen entstehen, wo der 3D-Pfad exakt vertikal verläuft. Wird der Pfad dann nämlich noch weiter gedreht, müsste die Y-Achse des Profils nach unten zeigen. Dann wird aber die Y-Achse des Profils plötzlich um 180°C gedreht, damit sie weiter nach oben zeigt. Die Abbildung Probleme mit der Extrusion wegen Beschränkung der Y-Achse des Profils zeigt das Problem.
Links ein Pfad der so ausgerichtet ist, dass die Normale der lokalen Pfadebene stets nach oben zeigt. Beim Pfad auf der rechten Seite wechselt die Normale an der gelb markierten Stelle ihre Richtung und zeigt nach unten. Daher wechselt das Extrusionsergebnis dort abrupt seine Richtung.
Es gibt zwei Lösungen für das Problem: Zum einen kann man mehrere, aneinander angepasste Pfade verwenden, oder den Pfad vorsichtig verdrehen (tilten), bis die Normalen stehts nach oben zeigen.
Die Orientierung des Profils verändern
Ist die Orientierung des Profils nicht so wie erwartet, und Sie wollen es entlang der gesamten Pfadlänge drehen, gibt es eine bessere Methode als alle Kontrollpunkte einzeln zu verdrehen. Drehen Sie einfach das Profil im Edit Mode. Aus diese Art und Weise ändert sich das Profil, aber nicht seine lokale Referenz.
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[edit] Curve Taper
"Taper" ist ein Werkzeug für "gebevellte" Kurven Objekte. Im Edit Panel (F9) gibt es das TaperOb Feld. Dort können Sie ein Objekt eintragen, das die Breite der Extrusion des 'Bevel Object' (BevOb) entlang des Kurvenobjekts bestimmt. Sie benötigen also insgesamt drei Curve Objekte.
Die 'Taper Object' Kurve ist typischerweise horizontal, die Höhe (lokales Y) bestimmt die Breite der Extrusion. Hier wurde ein 'CurveCircle' benutzt um zu beveln, eine weitere 'Curve' als Taper Objekt (Curve and Surface Panel).
Wichtige Regeln
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In der Abbildung Taper Beispiel 1 können Sie den Effekt den die linke Kurve auf das rechte Kurvenobjekt ausübt deutlich erkennen. Die lokale Y-Koordinate des rechten Kontrollpunkts der Taper Kurve ist 0, daher läuft das rechte, gebevellte Objekt spitz zu.
In der Abbildung Taper Beispiel 2 ist der Kontrollpunkt in der Taper Kurve in Richtung +Y verschoben, daher läuft das gebevellte Objekt nicht mehr spitz zu.
Note
Wie bereits gesagt, wurde das Objekt mit einem Curve Circle extrudiert. Für Details hierzu beachten Sie den Abschnitt Extrudieren entlang eines Pfades
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In der Abbildung Taper Beispiel 3, wurde eine unregelmäßiger geformte Taper Kurve benutzt.
[edit] Oberflächen aus Curves erzeugen [Skinning]
Skinning ist die Kunst eine Oberfläche zu gestalten, indem man zwei oder mehrere Profile benutzt. In Blender macht man das, indem man mehrere Kurven mit den gewünschten Formen erstellt, und diese dann in eine einzige NURBS Oberfläche konvertiert. Als Beispiel werden wir den Rumpf eines Segelbootes erstellen.
Zunächst wechseln wir in die Seitenansicht (NUM3) und fügen eine Surface Kurve hinzu (Space->Add->Surface->NURBS Curve). Benutzen Sie keine Bézier Kurve, und auch keine reine NURBS Kurve, sonst funktioniert das Skinning nicht. (Eine Surface Kurve für das Skinning).
Sie müssen die Kurve soweit verformen, bis sie die gewünschte Form erreicht hat, sowie die NURBS Kurve auf den Typ Endpoint U und Endpoint V setzen (auf dem Curve Tools Panel der Editing Buttons (F9)). Fügen Sie soviele Vertices hinzu wie nötig, um den mittleren Querschnitt durch den Botsrumpf zu modellieren (Profil des Schiffs).
Jetzt kopieren (SHIFT-D) Sie die Kurve so oft wie notwendig nach links und rechts (Multiple Profile entlang der Schiffsachse). Passen Sie die Kurven so an, dass Sie den jeweiligen Querschnitten entsprechen. Blaupausen der gewünschten Form können hier sehr hilfreich sein. Dazu lädt man die Blaupausen in den Fensterhintergrund (so wie wir es beim Logo Design in diesem Kapitel gemacht haben), um alle Querschnittsprofile zu erstellen. (Multiple, in Form gebrachte Profile). Beachten Sie dabei, dass sich die Oberfläche zwischen den Profilen in sanften Übergängen ändert, deshalb muss man Profile sehr dicht beieinander platzieren, um scharfe Übergänge zu erzeugen.
Nun wählen Sie alle Kurven aus (mit A oder durch Block-Select mit B), und verbinden Sie zu einem Objekt durch CTRL-J (Join selected NURBS?). In der Abbildung Verbundene Profile ist das Ergebnis zu sehen.
Wechseln Sie jetzt in den Edit Mode (TAB) und wählen mit A alle Kontrollepunkte aus. Um Flächen zwischen den Profilen zu erzeugen (das eigentliche Skinnen) drücken Sie F (Oberfläche im Edit Mode.).
Hinweis
Wie aus den Bildern bereits zu erkennen ist, sollten die Querschnitte senkrecht zueinander sein. |
Die Oberfläche kann nun durch Bearbeiten der Kontrollpunkte weiter verformt werden.
Der fertige Schiffsrumpf zeigt eine Ansicht im Shaded Modus. Damit die Oberfläche glatter wird, muss ResolU und RelolV erhöht werden.
Profil erstellen
Ein Problem dieser ansonsten sehr nützlich Methode ist, dass alle Profile die gleiche Anzahl von Kontrollpunkten benötigen. Sie sollten daher zunächst den komplexesten Querschnitt modellieren und ihn duplizieren. Anschließend verschieben Sie nur noch Kontrollpunkte, ohne welche hinzuzufügen oder zu löschen, so wie es in diesem Beispiel gezeigt wurde.
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[edit] Entlang Kurven verformen [Curve Deform]
Curve Deform ist eine einfache aber effektive Methode die Verformung eines Meshes zu definieren. Zunächst macht man eine Kurve zum Curve Deform Parent eines Meshes. Nun kann man das Mesh verformen, indem man es entlang oder senkrecht zur Hauptache der Kurve bewegt.
Bewegt man das Mesh entlang der Hauptachse, wird es sich entlang der Kurve verschieben. Bewegt man das Mesh senkrecht dazu, bewegt man es näher an die Kurve heran, oder weiter von ihr weg. Per Voreinstellung in Blender ist die Y-Achse die Hauptachse der Kurve. Wird das Mesh über die Enden der Kurve hinausbewegt, behält es die Deformation basierend auf der Richtung der Kurvenendung.
Ein Tip
Versuchen Sie ihr Objekt über der Kurve zu positionieren wenn Sie es bewegen. Das ermöglicht die größte Kontrolle über die Deformation. |
[edit] Bedienung
Zunächst müssen Sie das Objekt an die Kurve parenten (Strg-P), dabei erscheint das Make Parent Menü. Durch die Auswahl von Curve Deform stellen Sie die Curve Deform Funktion für das Meshobjekt an.
Welche Achse die Hauptachse ist, wird beim Meshobjekt eingestellt. Per Voreinstellung ist das die Y-Achse. Auf dem Anim settings panel im Objekt Kontext (F7) wird diese Hauptachse mit den TrackX/Y/Z Buttons eingestellt.
Geschlossene Kurven funktionieren wie erwartet, das Objekt folgt der Kurve rundherum und wird entsprechend verformt. Ist CurveStretch für die Kurve angestellt, wird das Meshobjekt so verformt, dass es sich entlang der gesamten Kurve erstreckt. Diese Option befindet sich im Edit Kontext (F9) der Kurve (Curve and Surface Panel)
[edit] Beispiel
Lassen Sie uns ein einfaches Beispiel betrachten:
- Wir starten mit der Standard Szene in Blender und löschen zunächst den Würfel. Stattdessen fügen wir Suzanne ein. (SHIFT-A -> Add -> Mesh -> Monkey, Add a Monkey!).
- Drücken Sie TAB um den EditMode zu beenden. Fügen Sie nun eine Curve hinzu (SHIFT-A -> Add -> Curve -> Bezier Curve, Add a Curve.).
- Bewegen Sie die Kontrollpunkte der Kurve im EditMode wie in Kurve bearbeiten gezeigt, dann beenden Sie bitte den EditMode mit (TAB).
- Wählen Sie Suzanne aus (RMB) und wählen Sie zusätzlich dir Kurve an (SHIFT-RMB). Drücken Sie CTRL-P um das Make Parent Menü zu öffnen. Wählen Sie Curve Deform aus (Make Parent menu.). Suzanne sollte so ausgerichtet sein, wie in Affe auf der Kurve gezeigt.
- Wenn Sie nun den Affen mit (RMB) auswählen und ihn in der Y-Richtung bewegen (G-Y), (der voreingestellten Hauprichtung), wird sich der Affe entlang der Kurve verformen.
Ein Tip
Sie können die Bewegungsrichtung des Affen auch mit MMB auf eine Achse festlegen, während Sie den Affen bewegen.
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- Auf der Abbildung Verformung eines Affen sehen Sie Suzanne an verschiedenen Positionen entlang der Kurve. Um die Verformungen deutlicher beurteilen zu können, habe ich SubSurf mit Subdiv 2 und Set Smooth für den Affen aktiviert (mit F9 wechseln Sie in den Edit Kontext).
Noch ein Tip
Bewegen Sie den Affen in andere Richtungen als die Hauptachse, sind die Verformungen schwer zu kontrollieren. Aber es hindert Sie natürlich niemand, das einmal auszuprobieren. |
![[]](/skins/blender/open.png)
