From BlenderWiki

Jump to: navigation, search
Blender3D FreeTip.gif
IMPORTANT! Do not update this page!
We have moved the Blender User Manual to a new location. Please do not update this page, as it will be locked soon.
Poznámka
potřeba čeké revize


in progress Inprogress50.jpg 50%
 v procesu postupného překladu - "slicing translation"

Metaobjekty

Mód: Object or Edit modes

Klávesová zkratka: ⇧ ShiftA

Menu: Add » Meta

Meta objekty jsou implicitní povrchy, což znamená, že nejsou explicitně definovány pomocí vrcholů a hran, nebo kontrolních bodů jako křivky. Existují procedurálně. Metaobjekty jsou popsané pomocí matematických formulí, které jsou kalkulovány Blenderem během vykreslování. (kalkulovány za běhu - calculated on-the-fly).

Typickou charakteristikou metaobjektů je jejich amorfní tvar podobný tekoucí rtuti, lepidla. Mají raoblený tvar. Navíc v případě dotyku dvou metaobjektů dochází k jejich interakci a slévání jako ve stavu beztíže. Toto může být užitečné například při modelování proudu vody, pokud nechcete jít cestou fluidní simulace kapalin (výpočetně náročné). Pokud se tyto objekty opět vzdálí, zotaví se do svýcvh pvopdních tvarů.

Každý z nich je definován základovou matematickou struktou a kdykoli je možné mezi nimi přepínat pomocí panelu Active Element panel.

Typicky jsou metaobjekty využívány pro tvorbu speciálních efektů. Je možné napříkald využít skupinu metaobjektů pro vytvoření původních tvarů a po té je konvertovat do objektu jiného typu (sítí) pro následné modelování. Metaobjekty jsou také velice efektivní pro zpracování ray-tracingem.

Je vhodné poznamenat, že metaobjekty mají nepatrně odlišné chování v objektovém režimu, což je detailně popsáno dále.

Primitiva

V menu Add » Meta je k dispozici těchto pět základních “primitiv” (nebo konfigurací):

  • Meta Ball přidá "míč" s bodem popisujícím strukturu.
  • Meta Tube přidá "trubici" se segmentem úsečky popisujícím strukturu.
  • Meta Plane přidá "rovinu" s planární strukturou.
  • Meta Ellipsoid přidá "elipsoid" s popisnou strukturou.
  • Meta Cube přidá "kostku" s objemovým popisem struktury.


Vizualizace

Příklad Meta Ball. (selection - výběr, influence - vliv)

V objektovém režimu je zobrazena kalkulovaná síť spolu s čeným prstencem “selection ring” (pokud je vybraný, je růžový). Více o chování metaobjektů v objektovém režimu viz níže.


V editačním režimu (Meta Ball příklad) je vykreslen jako síť (stínovaná, nebo jako černá drátová, ale samozřejmě bez jakékoli hrany a vrcholu) se dvěma barevnými kruhy: červený pro výběr (vybraný je růžový) a zelený pro přímé řízení pružnostis (viz níže – světle zelený, pokud je aktivní). Je vhodné poznamenat, že pokud nedojde ke škálování škálování (S), je vyznačená kruižnice ekvivalentní červené kružnici.

Volby pro Meta Ball

šechny metaobjekty na scéně interagují navzájem. Nastavení v sekci MetaBall působí na všechny metaobjekty. V editačním režimu je zobrazen panel Active Element umožňující editaci jednotlivých meta-elementů.

Celkové, globální meta vlastnosti.
Individuální meta vlastnosti.



Rozlišení

The Resolution controls the resolution of the resultant mesh as generated by the Meta object.

View
The 3D View resolution of the generated mesh. The range is from 0.05 (finest) to 1.0 (coarsest).
Render
The rendered resolution of the generated mesh. The range is from 0.05 (finest) to 1.0 (coarsest).


One way to see the underlying mathematical structure is to lower the Resolution, increase the Threshold and set the Stiffness (see below) a fraction above the Threshold. (Underlying structure) is a (Meta cube) with the above mentioned configuration applied as follows: Resolution of 0.410, Threshold of 5.0 and Stiffness a fraction above at 5.01.

Left: Underlying structure, Right: the shape.

You can clearly see the underlying cubic structure that gives the meta cube its shape.

Threshold (Influence)

Mode: Object or Edit modes

Panel: MetaBall (Editing context, F9)

Threshold defines how much a meta’s surface “influences” other metas. It controls the field level at which the surface is computed. The setting is global to a group of Meta objects. As the threshold increases, the influence that each meta has on one another increases.

There are two types of influence: positive or negative. The type can be toggled on the Active Element panel while in Edit mode, using the Negative button. You could think of positive as attraction and negative as repulsion of meshes. A negative meta will push away or repel the meshes of positive Meta objects.

Positive.

A positive influence is defined as an attraction meaning the meshes will stretch towards each other as the rings of influence intersect. (Positive) shows two meta balls’ ring of influence intersecting with a positive influence.

Notice how the meshes have pulled towards one another. The area circled in white shows the green influence rings intersecting.

Update

While transforming metas (grab/move, scale, etc.), you have four “modes” of visualization, located in the Update buttons group of the MetaBall panel:

  • Always – fully draw the meta during transformations.
  • Half Res – During transformations, draw the meta at half its Wiresize resolution.
  • Fast – Do not show meta mesh during transformations.
  • Never – Never show meta mesh (not very recommended option, as the meta is only visible at render time!).

This should help you if you experiment difficulties (metas are quite compute-intensive…), but with modern computers, this shouldn’t happen, unless you use many metas, or very high resolutions…

Meta Structure

Technical Details

A more formal definition of a meta object can be given as a directing structure which can be seen as the source of a static field. The field can be either positive or negative and hence the field generated by neighboring directing structures can attract or repel.

The implicit surface is defined as the surface where the 3D field generated by all the directing structures assume a given value. For example a meta ball, whose directing structure is a point, generates an isotropic (i.e. identical in all directions) field around it and the surfaces at constant field value are spheres centered at the directing point.

Meta objects are nothing more than mathematical formulae that perform logical operations on one another (AND, OR), and that can be added and subtracted from each other. This method is also called Constructive Solid Geometry (CSG). Because of its mathematical nature, CSG uses little memory, but requires lots of processing power to compute.

Underlying Structure

Mode: Edit mode

Panel: MetaBall tools (Editing context, F9), Transform Properties

Blender has five types of metas, each determined by its underlying (or directing) structure. In Edit mode, you can change this structure, either using the relevant buttons in the MetaBall tools panel, or the drop-down list in the Transform Properties panel (N). Depending on the structure, you might have additional parameters, located in both Transform Properties and MetaBall tools panels.

Ball (point, zero-dimensional structure)
This is the simplest meta, without any additional setting. As it is just a point, it generates an isotropic field, yielding a spherical surface (this is why it is called Meta Ball or Ball in Blender).
Tube (straight line, uni-dimensional structure)
This is a meta which surface is generated by the field produced by a straight line of a given length. This gives a cylindrical surface, with rounded closed ends. It has one additional parameter:
  • dx: The length of the line (and hence of the tube – defaults to 1.0).
Plane (rectangular plane, bi-dimensional structure)
This is a meta which surface is generated by the field produced by a rectangular plane. This gives a parallelepipedal surface, with a fixed thickness, and rounded borders. It has two additional parameters:
  • dx: The length of the rectangle (defaults to 1.0).
  • dy: The width of the rectangle (defaults to 1.0).
Note that by default, the plane is a square.
Elipsoid (ellipsoidal volume, tri-dimensional structure)
This is a meta which surface is generated by the field produced by an ellipsoidal volume. This gives an ellipsoidal surface. It has three additional parameters:
  • dx: The length of the ellipsoid (defaults to 1.0).
  • dy: The width of the ellipsoid (defaults to 1.0).
  • dz: The height of the ellipsoid (defaults to 1.0).
Note that by default, the volume is a sphere, producing a spherical meta, as the Ball option…
Cube (parallelepipedal volume, tri-dimensional structure)
This is a meta which surface is generated by the field produced by a parallelepipedal volume. This gives a parallelepipedal surface, with rounded edges. As you might have guessed, it has three additional parameters:
  • dx: The length of the parallelepiped (defaults to 1.0).
  • dy: The width of the parallelepiped (defaults to 1.0).
  • dz: The height of the parallelepiped (defaults to 1.0).
Note that by default, the volume is a cube.


the 5 meta primitives.