Blender: точное построение 3d модели по заданным параметрам с их измерением
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.
Запускаем Blender. Первое, что необходимо сделать, это изменить единицы измерения (как настроить единицы измерения в 3ds Max, читайте в статье). Для этого необходимо в заголовке «Preferences» (Свойства) зайти в контекст «Scene» (Сцена) и во вкладке «Units» (Единицы) выбрать нужные нам единицы измерения:
- «None» — это собственные единицы измерения Blender (включены по умолчанию);
- «Metric» — метрические единицы измерения (метры, сантиметры, миллиметры);
- «Imperial» — единицы измерения в ярдах (1 ярд = 0.9144 метра).
Выбираем метрические единицы измерения, то есть, активируем «Metric». А масштаб «Scale» меняем на 0,001, так как при моделировании значения будем задавать в миллиметрах.
Сразу под метрическими единицами можно выбрать, в чем будет выражаться поворот объектов: в градусах (Degrees) или в радианах (Radians). Оставляем градусы.
Размеры, привязки, координаты
Также, при точном моделировании очень часто придется переключаться между привязками к сетке в сцене и точкам на объекте. Поэтому сразу активируем привязку к сетке: внизу в заголовке «3D View» нажимаем на значок магнита (привязка к сетке задана по умолчанию).
Удаляем все лишнее со сцены: выделяем все объекты в сцене «А» (два раза) – «Х» – «Enter». Переходим на вид сверху «7» и вставляем плоскость: «Shift+A» – «Mesh» – «Plane». Клавишей «N» вызываем информационное окно (справа) выделенного объекта.
Если перейти в режим редактирования («Tab») и выделить любую точку, то во вкладке «Transform» – «Vertex» будут видны координаты этой точки. Далее в тексте вкладка с этими параметрами будет называться «Меню координат».
Теперь необходимо сделать так, чтобы были видны размеры ребер, градусы углов и площади поверхностей. Для этого, в этом же информационном окне, внизу находим вкладку «Mesh Display» и активируем «Edge Info» (Данные по ребрам) и «Fase Info» (Данные по площади), поставив галочки в «Length» (Длина) и «Angle» (Угол). Если теперь выделить все точки плоскости, то прямо на ней отобразиться нужная нам информация.
Моделирование детали
Прежде чем начать моделирование, изучим чертеж детали. Как видим, деталь симметрична, то есть достаточно смоделировать 1/4 её часть (показана желтым цветом), а затем применить модификатор «Mirror» (Зеркало) по двум осям X и Y.
Итак, перейдем непосредственно к моделированию. На виде сверху «7» разделим плоскость в Blender на четыре части: «W» – «Subdivide». Так как после моделирования 1/4 части модели нужно будет отзеркалить по двум осям, то оставляем только точки верхнего левого квадрата, остальные удаляем.
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.
Разделим плоскость в Blender еще на четыре части («W» – «Subdivide»), таким образом, получаем девять точек. Удаляем нижнюю слева.
Оставшимся восьми точкам в «Меню координат» вводим следующие координаты: первым шести те, которые приведены выше, 7=-20,8 и 8=-32,10. Получаем следующий результат:
Теперь, согласно чертежам, необходимо придать толщину этой части равную 8 мм. Для этого переходим на вид спереди «1», выделяем все точки и выдавливаем «Е» их по оси Z до 8мм. Либо просто указываем это значение в «Меню координат».
Далее создадим дугу радиусом 8мм. Для этого выбираем грань, которая начинается от точки 3, переходим на вид сверху «7», вызываем меню «Special» клавишей «W» и выбираем «Bevel» (Создание фаски). Вытягиваем до самых крайних точек, затем колёсиком мыши добавляем грани (чем больше граней, тем ровнее радиус).
Соединим вершины, которые легли друг на друга: «W» – «Remove Doubles» (Удалить Дубли). Теперь измерим полученный радиус, для этого выделим любую точку, продублируем её «Shift+D» и зададим ей в «Меню координат» следующие значения X,Y,Z=-40,0,0. Теперь изменим привязку с сетки на точки и выдавим «Е» продублированную точку до точек, расположенных на дуге.
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
Теперь необходимо сетку модели привести к более удобному виду с ребрами, расположенными под прямыми углами. Легче всего это сделать при помощи инструмента «Knife» (Нож), который вызывается клавишей «К». Режем модель от точки 2 к точке 8 (чтобы разрезать плоскость необходимо нажать «Enter») и от точки 4 к точке 7. Затем выделяем лишние грани и убираем их: «X» – «Dissolve Edges» (Растворить Ребра). То же самое проделываем и для нижней поверхности модели. Так же необходимо удалить боковую поверхность: «X» – «Faces». В итоге получим вот такой результат.
Включаем снова привязку к сетке. Выделяем боковую правую поверхность и выдавливаем («Е») её вправо (по оси Y) на 12,5 мм, то есть к имеющейся толщине 10мм прибавляем 12,5мм, получаем 22,5мм. Выдавливаем до этого значения в «Меню координат», либо просто вбиваем его туда.
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.
После этого, верхнюю заднюю поверхность выдавливаем два раза: на 5 и на 7мм. В данном случае к имеющейся толщине -20мм необходимо сначала прибавить 5мм (X=-20+5=-15мм), а затем ещё 7мм (Х=-15+7=-8мм). После этого, удалив лишние боковые плоскости, получим следующий результат.
Теперь, согласно чертежам, выделяем нужные поверхности и выдавливаем их на высоту 35мм, то есть к имеющейся толщине 15мм прибавляем 35мм. Полученное значение (50мм) указываем в «Меню координат» по оси Z. Удаляем лишние плоскости.
Далее делаем скос, который располагается на расстоянии -25мм по оси X. Для этого выделяем три ребра, которые расположены на расстоянии -32мм и задаем им вышеуказанное значение в «Меню координат» по оси X.
Скос делается очень просто. Выделяем верхнюю грань и убираем её через «X» – «Dissolve Edges».
Теперь займемся центральным отверстием. Выдавливаем часть торцевой поверхности, отмеченной на рисунке, на радиус отверстия (8мм), то есть значение по оси X будет равно 0мм.
Затем, как и при создании дуги ранее, выделяем ребра и через меню «Special» (клавиша «W») создаем фаску командой «Bevel», а при помощи колеса мыши устанавливаем количество граней. Следует напомнить, что чем больше число граней, тем ровнее получится радиус.
После этого выделяем все точки и удаляем вершины лежащие друг на друге: «А» – «Remove Doubles». Удаляем торцевые плоскости («Х» – «Faces») и, желательно, подкорректировать сетку модели как это делали ранее при помощи инструмента «Knife» (клавиша «К»). Получим следующий результат.
Теперь, осталось только отзеркалить модель по осям Х и Y, а затем соединить полученные части. Для этого выходим из режима редактирования «Tab» и в заголовке «Preferences» (Свойства), в контексте «Modifiers» (Модификаторы) во вкладке «Add Modifier» (Добавить Модификатор) выбираем модификатор «Mirror» (Зеркало). Где ставим галочки X и Y под надписью «Axis» (Оси). Нажимаем кнопку «Apply» (Применить). Модель готова.
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!
How and why do we apply scale in Blender?
Applying scale in Blender is a big mystery to many Blender users. Most 3D artists know that when a tool isn’t working as intended, you apply the scale. But why?
How and why do we apply scale? In object mode, you select your object, hit «ctrl+a» and select scale. Most commonly this is done during the modeling phase of a project to make modeling tools and modifiers behave as intended.
In the rest of this article, we will go into more depth about why this is done.
Why do we apply the scale?
Above we learned that applying scale is one of the most common solutions to problems that occur when we model and tools and modifiers do not behave as intended.
To understand why this is we need to understand a few things about Blender objects. An object in Blender is simply a container of whatever is included inside it. The object itself is represented by its origin.
In Blender, an object also has 3 primary vectors that describe its relation to the world. These are location, rotation, and scale. Everything that is inside an object will then have to comply with these basic primary values of the object. Let me explain.
If you have seen the movie, Harry Potter and the prisoner from Azkaban, you know that in one scene when Harry is riding the knight bus, the bus squeezes into a very narrow space between two other classic London buses. During this scene, we get a view from inside the bus where everything becomes squeezed.
Imagine your object being the bus and the contents inside it are everything inside the bus. Your geometry, modifiers, textures and everything else. It all has to conform to the location, rotation, and scale of the object, or in this case, the bus.
When we change the scale value of the object it has the same effect as when the bus is squeezed. Everything inside it squeezes as well. There is no magic even in Harry Potter, just some twisted logic.
Modeling tools and modifiers are also considered inside the object. This means that whatever they happen to do to our geometry, that operation will be influenced by the basic transformation values of the object.
What happens when we apply the scale?
Ok, back to Blender. If you open what I like to call the «n-panel», that is the panel on the right side of the 3D viewport that has the hotkey «n» to toggle.
In object mode with a mesh-object selected, you will find the «Item» tab. It has a section called «Transform». Here we have the location, rotation and scale vectors we spoke about earlier.
What really happens when we apply either scale, rotation or location is that these values will be reset to its default value without affecting the actual location, scale or location of everything that is contained within the object.
However, you might see a difference to your object if you have modifiers in the modifier stack. This is because the modifiers are not part of the actual mesh. They are added after the edit mode mesh but also depend on the location, scale, and rotation. The modifiers are simply recalculated after we apply any of these.
Therefore, when we apply the scale, we might see bevels coming from a bevel modifier instantly change thanks to the reset scale value as an example.
The object is a container for everything in it and everything inside will depend on these basic transformation values.
Another way to put it is that we just tell Blender that, hey, for this object, this is the new resting position. The bus is now squashed and that is the new normal.
This means that when we reset the values to their default without affecting the actual shape or size of the object, tools will go back to function as they were intended without the modification of these basic transformation values.
What about applying rotation and location?
Applying location is not something we generally want to do. It will take the origin point of the object and move it back to the center of the world while the mesh and everything inside the object stay in the same place.
More likely we want to move the origin with everything inside the object to center it to the world before we finish up our asset. For example, we want the object to be centered in the world before we export to another file format.
To do this I usually use the «shift+s» shortcut in object mode and choose «cursor to world origin» Then I hit «shift+s» again with my object selected and this time choose «Selection to 3D cursor».
Rotation is a different story. If we rotated the object in object mode, the rotation values may have been changed. If we don’t have modifiers, constraints, or keyframes set on our object that depend on the changed rotation we probably want to apply the rotation as well.
Just like with applied scale, the rotation will be set to zero on all axis and the current position of the object will be its new resting position.
What does dimension values do?
If you take a look at the transformation values for an object in the «n-panel» you will notice that there is a fourth vector there called dimension. This has to do with the bounding box of the object.
Every object in Blender has a bounding box around it. No matter the shape of the object it will always fit in a box. The dimension vector is just showing the size of that box. It is a primitive representation of the object that also can be used to make certain calculations.
If we change the dimension values you will notice that the object will resize and the scale values will increase or decrease together with the dimensions.
I personally never touch the values of the dimension when working in Blender. But I do imagine that the dimension values can be a good indicator for the size of an object for anyone that models for 3D printing.
How can I prevent the need to apply scale?
The simplest way is to never scale in object mode during your modeling phase. Always do your scaling in edit mode.
If this is not good enough for you and you really want to avoid scaling in object mode you can always lock the scale values from being changed in object mode.
Next to the scale values in the «n-panel» is a little lock icon. Press it for each of the scale axes and you will not be able to directly change these values with the scale tool. But you can still change the scale by changing the dimension or just change the scale directly in the «n-panel».
Related questions
How do you change the center of an object in Blender?
Use the right-click context menu and go to «set origin». Here you will find a menu with multiple options to move the origin of an object. The most versatile option is to use the 3D cursor. The 3D cursor can be moved with the «shift+s» menu then snapped to a selection by using the operation «cursor to selected» before you set the origin point.
How do you scale multiple objects in Blender?
Hold shift while you select the objects with left-click. Press «s» to scale. We can also scale the individual size of selected objects instead of scaling the distance between object along with the scaling of the objects themselves. Go to the pivot point menu at the top middle of the 3D viewport and set the pivot point to «individual origins» before scaling.
How do you separate objects in Blender?
Go into edit mode, select the piece you want to separate, press «p» and choose «selection». This piece will be separated into its own object.
Scale
Scaling means changing proportions of objects. Pressing S will enter the Scale transformation mode where the selected element is scaled inward or outward according to the mouse pointer’s location. The element’s scale will increase as the mouse pointer is moved away from the Pivot Point and decrease as the pointer is moved towards it. If the mouse pointer crosses from the original side of the Pivot Point to the opposite side, the scale will continue in the negative direction and flip the element.
Basic scale usage. From left to right, the panels show: the original object, a scaled down object, a scaled up object and a scale-flipped object.
The amount of scaling will be displayed in the header of the 3D Viewport.
Using a combination of shortcuts gives you more control over your transformation. See Transform Control .
Options
The amount to resize the selection on the respected axis.
Aligns the transformation axes to a specified orientation constraint. See Transform Orientations for more information.
The extruded face will affect nearby geometry. See Proportional Editing for a full reference.
© Copyright : This page is licensed under a CC-BY-SA 4.0 Int. License. Last updated on 09/04/2023.
Как выбирать и изменять объекты?
Да, при первом использовании Blender можно интуитивно понять, как выбирать объекты и трансформировать их – но мы расскажем, как делать всё это делать быстро и удобно.
Кстати, в более ранних версиях Blender на протяжении около двадцати лет по умолчанию выбрать объект можно было только правой кнопкой мыши. Многие и до сих пор задаются вопросом “Зачем?”
интересный факт
Видео по теме:
Как выбирать объекты (и снимать выбор) в Blender?
Конечно, нельзя не упомянуть самый прямолинейный и простой способ – мышкой. Нажмите ЛКМ на объекте, чтобы его выбрать, и ЛКМ на пустом пространстве, чтобы этот выбор снять.
Чтобы выбрать все объекты в сцене, нажмите A на клавиатуре. Для снятия выбора со всех объектов используйте комбинацию клавиш Alt+A.
Выбрать несколько определенных объектов можно зажав Shift и поочередно кликая на каждый из них. Аналогично можно и снять выбор – кликаем с зажатым Shift на выбранный объект и он перестает подсвечиваться. Нет подсветки – значит, не выбран.
Стоит отметить два инструмента, чрезвычайно полезных при выборе объектов:
1. Select Box – инструмент, позволяет выбирать несколько объектов так же, как вы выбираете ярлыки на вашем рабочем столе или папки на жестком диске. Зажимаете левую кнопку и тянете треугольник в сторону объектов, которые хотите выбрать.
Инструмент можно выбрать нажатием клавиши B или в левом меню. Снять выбор с объектов можно, если повторно выбрать объекты данным инструментом с зажатым Ctrl. Однако, если вы активировали его нажатием клавиши B, снять выбор можно только зажатым колесиком мыши
2. Circle Select – позволяет выбирать объекты с помощью круга.
Активируется нажатием клавиши C. Выбор снимается с помощью зажатого колёсика. Покрутив колесико, можно изменить масштаб круга.
Данный инструмент будет более полезен, например, в Edit Mode.
Да-да, все вышеперечисленные способы выбора работают для разных окон и режимов окна предпросмотра. Select Box, в частности, можно использовать даже в планировщике, наведя туда мышь и нажав B.
При выборе объектов или геометрии также можно использовать режим Wireframe.
Он превращает объект в прозрачную сетку, что позволяет выбирать скрытые за геометрией другие объекты.
Также рекомендуем обратить внимание на кнопку Select, за которой скрывается множество возможностей выбора. Экспериментируйте с ними!
Тут можно и выбрать случайный объект, и отзеркалить выбор, и инвертировать его.
Как трансформировать объекты?
К основным типам трансформаций в Blender мы можем причислить перемещение, вращение и масштабирование. Мы разберемся с каждым из них.
Как перемещать объекты?
Чтобы войти в режим перемещения, вам нужно нажать кнопку “Move” в меню слева (если меню нет, нажмите T на клавиатуре).
Внутри куба появляются разные стрелочки и квадратики, которые отвечают за оси. Красные – ось X, зеленые – ось Y, синие – ось Z.
- Если зажать одну из стрелочек, то вы сможете переместить объект по соответствующей оси.
- Если зажать один из квадратиков, то вы сможете переместить объект по любой оси, кроме той, на квадратик которой вы нажали. Т.е. если вы нажали на красный квадратик, вы будете перемещать объект по осям Y и Z, но не по оси X.
- Если зажать мышь за пределами стрелочек, то вы сможете свободно перемещать объект по всем осям.
Для более быстрого доступа к инструменту перемещения можно использовать клавишу G (G как сокращение от Grab – “взять”, “схватить”).
Если вместе с клавишей G нажмёте клавишу оси (x, y или z на клавиатуре), то сможете ограничить перемещение по одной из осей. Чтобы перемещать по двум осям, нужно вместе с G нажимать Shift.
Как поворачивать объекты?
Для вращения в Blender тоже есть соответствующая кнопка, называется она Rotate.
Как и в случае с перемещением, внутри объекта появляются разноцветные элементы. В режиме Rotate они представляют из себя окружности и полуокружности. Разные цвета всё так же обозначают оси x, y и z.
- Если нажать на цветную линию, то можно вращать объект по оси выбранной оси.
- Если нажать на внешнюю белую линию, то можно вращать объект вдоль вектора просмотра, т.е. как если бы вы вставили в него сверло и крутили по часовой (или против часовой) стрелке вокруг своей оси. В стиле трекбола.
- Если нажать на внутреннюю белую сферу (ее видно при наведении), то можно свободно вращать объект по всем осям.
Более быстрый доступ к инструменту вращения можно получить нажатием клавиши R (R как сокращение от Rotate – “Вращение”, “Поворот”).
Если нажимать R и X, Y или Z одновременно, то можно ограничить вращение одной осью, как и в случае с перемещением. Нажатие R дважды разблокирует режим свободного вращения, как если бы мы нажали на внутреннюю сферу.
Как масштабировать объекты?
За увеличение и уменьшение объектов отвечает соответствующая клавиша в меню (Scale) или горячая клавиша S (сокращение от того же Scale – “Масштаб”).
Управление здесь абсолютно идентично инструменту Grab (перемещение) – есть разноцветные линии с кубиками на концах (там были стрелочки) и плоские квадраты.
- Если нажать на один из маленьких кубиков, мы будем масштабировать объект по одной из осей.
- Если нажать на плоские квадратики – масштабируем по всем осям кроме той, квадратик которой мы выбрали.
Если говорить языком горячих клавиш, то S + X/Y/Z будут эквивалентны нажатиям кубиков, а S + Shift – нажатиям на плоские квадратики.
В режим свободного масштабирования можно войти, нажав на белую окружность или куда-либо за пределы разноцветных элементов.
Опорные точки (Pivot Point)
По умолчанию все трансформации производятся от медианной точки, т.е. по сути от места, где все вершины пересекаются (середина объекта).
Но что, если мы хотим трансформировать от центра мира или какой-то определенной точки в пространстве? Здесь на помощь приходит инструмент Pivot Point.
В роли этой самой “опорной точки” (если переводить Pivot Point на русский) может выступать 3D курсор (вот этот красавчик, который по умолчанию находится в самом центре).
В боковом меню мы можем его выбрать и переместить в любую точку в пространстве. Затем сверху можно выбрать 3D Cursor вместо Median Point:
Попробуйте трансформировать объекты сейчас? Заметили разницу? Если нет, то переместите курсор подальше и от центра и попробуйте еще раз.
С помощью 3D курсора, например, можно быстро переместить объект. Для этого его нужно выбрать левым кликом и перейти в меню Object – Snap – Selection to Cursor:
Если зажать сочетание клавиш Shift+S, то откроется круговое меню, где можно сделать тоже самое:
Кстати, здесь же можно выбрать Cursor to World Origin, если хотите вернуть курсор в его исходное положение.
Ну и не забывайте, что всегда можно вернуть Pivot Point на Median Point, если вы запутались или если вам не нужен 3D курсор в качестве опорной точки.
Глобальные и локальные оси
Предположим, что вы как-то изощренно повернули объект и хотите, скажем, поднять его, но стрелочки вообще не совпадают со сторонами объекта.
Это потому, что включены глобальные оси, т.е. трансформации будут производиться вне зависимости от локального расположения граней. В таком случае вам всего лишь нужно выбрать Local сверху, чтобы переключиться на локальные оси объекта:
Этого же можно достичь, если в процессе трансформации объекта дважды нажать на кнопку оси. Например, если мы хотим переместить наш куб по локальной оси Z, то нужно нажать G и затем Z дважды.
Контроль над процессом трансформации
При трансформации объекта можно зажимать клавишу Shift. Таким образом он будет перемещаться/вращаться/масштабироваться гораздо медленнее, давая вам больший контроль над процессом.
Это работает везде, где есть что-то, зависящее от цифр, например, при изменении координат положения в редакторе свойств:
Привязка (“примагничивание”)
Если у вас есть ряд объектов, которые, скажем, нужно идеально выравнять, то вы можете нажать на магнитик сверху и соответствующем меню выбрать, к чему будет “цепляться” объект – к условным “шагам”, вершинам, ребрам, граням или объемам.
Таким образом, будет гораздо проще выравнять объекты по нужному вам параметру.