Blender 3.0 Beginner Tutorial - Part 02
https://www.youtube.com/watch?v=imdYIdv8F4w&list=PLjEaoINr3zgFX8ZsChQVQsuDSjEqdWMAD&index=3
1. Intro(映像 0:00)
このチュートリアルでは、ドーナッツの形状を作成していく。
https://gyazo.com/06e04a89727f4710d87bf26516c43e0b
1.1 新規Blenderファイルの作成
Blenderを起動する。
別の作業をしていた場合はFile > New > Generalで新規ファイルを作成する。
1.2 Cubeの削除
Cubeを選択して削除する(fn+DELETE, Xキー, 右クリックしてDelete)。
https://gyazo.com/c6e0efaa54110b6019107936d5ba6cb8
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2. Adding objects(映像 0:30)
半角英数で操作
Addメニュー > Meshの中にはいくつかのプリミティブオブジェクト(基本形状)が準備されている。
AddのHotKeyは(SHIFT +A)。
https://gyazo.com/8ee382eae55aa26559c8feaf753b070f
https://gyazo.com/6568a6634e07ed88ec43c18566d01508
ここではドーナッツの原型としてTorusを追加する。
https://gyazo.com/1dfa0819aef06506f34e4a253f28c69b
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3. Object parameters(映像 1:40)
3.1 オプションの表示
Blenderではパラメータに関わる何らかの操作を行った後に、下図左したのようにオプションが表示される。
https://gyazo.com/1d52010d2852290762d8471803d303a9
閉じているオプション(上図紫)をクリックするとTorusに関するパラメータが表示される。
https://gyazo.com/dece7049d25c2216e7e98195aecacdce
オプションを表示した後、Viewportをクリックしたりしてオプションが非表示になった場合は、操作直後に限り再表示できる。
F9(mac初期設定ではfn + F9)、もしくはVew > Adjust Las Operationのチェックを一度外してもう一度入れる。
https://gyazo.com/6fb4def80795cd6fbffed20b6f5e1309
パラメータを確定した後はオプションを変更することはできないので、Addからやり直す。
3.2 パラメータの変更
チュートリアルの制作者Andrew氏の経験的に以下のパラメータがドーナッツを作成する上で適している。
https://gyazo.com/7d0ac02e4c28b053c4c3ad649e31b394
Major Segments: 40
Minor Segments: 16
Segments(分割数)はあまり多くなりすぎると、頂点が多くなるので、形状の編集に時間を要するので適当な分割を行う必要がある。Faceが正方形に近いほうが後加工に適している。
Major Radius: 0.6m
Minor Radius: 0.4m
Radiusに関してはMajor Radius(平面円の半径, 断面円の中心軸)がMinor Radius(断面円の半径)の1.5倍程度に設定する。ドーナッツの全体サイズは後で調整する。
オプションのパラメータ編集が完了したら、Vewportの空いているところをクリックして確定する。パラメータ編集直後であれば、Fn + F9でオプションを再表示できる。
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4. Mesh数を制限したモデリング手法
下図のようにSegmentsを多く設定することで、形状は滑らかになるが後々の加工が大変になったり、メッシュ数が多いためにコンピュータ処理に負荷が高くなる。
ある程度のメッシュ数に制限した上でSubdivition SurfaceやSmoothing処理を設定していくのが3DCGモデリングの手法として定着している。
https://gyazo.com/d550a5748fd3d7c6816c9b750091b454
上形状のワイヤーフレーム表示。
https://gyazo.com/2aa28dceb51a64598351e1c362525217
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5. Real-world measurements(映像 5:38)
現実世界のドーナッツのサイズに合わせて前述で作成したTorusをスケールする。
5.1 グリッドサイズの確認
初期設定のグリッドサイズはScene PropertiesのUnitsを確認すると1mであることがわかる。
https://gyazo.com/656a30192c4694cc5f29ee3ef7bbfa37
グリッドが1mであるとすると下図の見た目で確認しても2mほどの大きさであり、現実世界ではあり得ない。
https://gyazo.com/5819a481a553e53b865444acb2dca4b8
5.2 オブジェクトサイズの確認
Nキー(トグル)でSidebarを開く。Itemタブの中のDimensionsを確認する。
X: 2m
Y: 2m
Z: 0.8m
https://gyazo.com/6dd9665893a92c479d8b3d8e7b28d1c7
5.3 スケール
Sキーを押して、0.1m(10cm)程度になるよう縮小する。
もしくは、ScaleパラメータのX, Y, Zに0.05を入力する。
ナンバーボックスを縦にドラッグして複数数値を同時に編集可能。
https://gyazo.com/bdd4831071a7a37ef03f8edba4bbdf67
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6. Applying scale(映像 7:24)
Scaleパラメータは、元の大きさを1.0として、サイズ変更した後の相対的数値で表される。
オブジェクトとしてのサイズが確定した場合、Scaleパラメータを適用(Apply)することで、編集後のサイズのScaleパラメータを1.0とすることができる。
Cmd + AでApplyメニューを表示する。
メニューのScaleをクリックして適用。
https://gyazo.com/9479de82b57fca80138c6a0848caf079
適用後は、Scaleパラメータが1.0に変更されているのが確認できる。
https://gyazo.com/84632588b1289ae03f4456ee58aff921
Apply操作中、左下のApply Object TransformのチェックをON/OFFすることで、特定のパラメータチェックに対してのみApplyすることができる。
https://gyazo.com/aa9c584a4fabb6efa4e96fee755ebd7d
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7. Flat & Smooth shading(映像 8:15)
3DCGではメッシュ(ポリゴン)の数を増やさずに陰影をボカすことで滑らかにするSmoothingという陰影処理があり、コンピュータの処理負荷を抑えながら滑らかな表示を実現している。
BlenderではSmoothとFlatの2つのShadingモードが準備されている。
初期状態ではFlat Shadingの状態。
オブジェクトを選択した状態で、右クリックして表示されるメニューのShade Smoothをクリックする。
https://gyazo.com/ae15f673f499baa716af667f2f904e67
下図のように滑らかに表示される。
https://gyazo.com/0fbcf69c0b6c92b322226ae720680f76
Blender
参考
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8. Subsurf modifier(映像 9:42)
https://gyazo.com/d843de22dbe27c72d9900cd8268f29ac
Subdivision Surface(細分割曲面)は多くの3DCGソフトウェアでも実装されている機能で、メッシュを細かく分割して曲面を生成する手法。ある程度荒いメッシュの状態を維持しながら曲面を生成できることから、効率的なメッシュ編集には必須の機能である。
8.1 Monkey (Suzanne)で実験
Blender初期状態でCubeを削除する。
Addメニュー(SHIFT+A)> Mesh > Mokeyを追加する。
https://gyazo.com/8673d2bac3090d036aeb74bd1cfdf20a
https://gyazo.com/e3c96bea79e35977848ea454d12eb836
SHIFT+D, Xを繰り返し、さらに2つのMonkeyを追加する。
https://gyazo.com/495bd2fb1a9c89d4c8aa0085d5c11a89
真ん中のMonkeyを選択した上でPropertiesパネルのModifier Properties(スパナアイコン)をクリックする。
https://gyazo.com/59fdb10cbb2298dd4bac67e1a79ee04c
Add ModifierからSubdivision Surfaceを追加する。
Blender4からはGenerate > Subdivision Surface。
https://gyazo.com/a6e6e32794803be5e167340afbe60a87
Monkeyのメッシュが分割されて滑らかに表示される。
https://gyazo.com/6930869e73f61afe65369cebb11a38e0
Modifiers PropertiesにSubdivision Modifierが追加されており、Catmull-ClarkのLevel 1が設定されている。
https://gyazo.com/c716b8cde8f920ab5c929485b1f08ae0
下図の左アイコンがSubdivision Modifierの表示/非表示の切り替え、右のアイコンがレンダリング時の有効/無効の切り替え。
https://gyazo.com/2e4f6dfdf81cc13983abb16861de7e87
続けて、右のMokeyにも同様にSubdivision Surfaceを追加して、Catmull-Clark Level 2を設定する。Catmull-Clarkは1978に開発された近似細分割手法。 https://gyazo.com/8b8fc7d4a5587b91d6f58357596aef53
3つのMokeyをさらに上に複製して、Smoothingを設定する。
https://gyazo.com/546fffcf4db8d6f0e5986a3e04d90f8a
上図の比較でわかるように、Subdivision Surfaceを設定した上でSmooth Shadingを設定することである程度の品質まで滑らかな形状を作成できる。Catmull-Clark Levelは必要に応じて変更する。Level 2以上は視覚的な差は少なく、大きくしすぎるとレンダリング時間も長くなる。
8.2 Boxで実験(元の形状を維持したままの分割)
8.1と同様な実験をBoxで行ってみる。
Boxを複製して3つ並べる。
https://gyazo.com/7c253af2f4d1ba692fe24d57249c2840
それぞれ以下のように設定する。
左:Subdivisionなし
中:Subdivision設定 Catmull-Clark Level 1
右:Subdivision設定 Simple Level 1
https://gyazo.com/e66871a14fc05f1c573cf7e2aa5050e3
Subdivision Modifierはそのままではプレビュー表示状態であり、後処理を行う場合はApplyにより適用する必要がる。このプレビュー状態のままでは最終的な分割したワイヤーフレームが表示されないが、Optimal Display(最適化表示)のチェックを外すことでワイヤーフレームを確認できる。Viewport ShadingのWireframeでも確認できるが、ワイヤーフレームのみの表示になるので、Shading状態とワイヤーフレームの両方を同時に確認するにはViewport OverlaysのGeometryのWireframe表示にチェックを入れる。
下図の中央オブジェクトではShadingの分割数とは異なり、ワイヤーフレームが元のCubeの数のままであることがわかる。
https://gyazo.com/4eadb94d5dc44ce72e4e77ca46944b77
Subdivision ModifierのOptimal Displayのチェックを外す。
上図と比較して、分割部分にワイヤーフレームが表示されていることがわかる。
https://gyazo.com/af894ec0538e37051c77209b131b0e8e
同様に右のSubdivision ModifierのSImpleが設定されているCubeに対してもOptimal Displayのチェックを外す。
https://gyazo.com/a605e53c2620328bf8755377b1da2ed9
Optimal Displayのチェックがある状態では左のCubeと同じワイヤーフレーム表示だったが、Optimal Displayのチェックを外した状態では、分割されていることがわかる。
このようにSimpleでは元の形状を変えずにメッシュ分割を行うことができる。
下図(紹介のみ)のようにメッシュ分割数によって、その後の形状変化に大きく影響する。
https://gyazo.com/335b02bb232c51eb383ef60ed56bafd9
8.3 TorusにSubdivision Surfaceを設定
次の工程のために、TorusにSubdivision Surface Catmull-Clark Level 2を設定する。
https://gyazo.com/d1ec83fc8a45aa8832e610ac2187b985
参考
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9. Edit mode(映像 11:52)
これまでのObject Modeではオブジェクト全体の編集を行うことができるが、Edit ModeではVetex、Edge、Faceの要素にアクセスして編集することができる。
9.1 Edit Modeへの切り替え
Torusを選択した状態で、TABキー(トグル)をクリックしてEdit Modeに切り替える。https://gyazo.com/5470ab3f046a1d69da52134d1744b37c
Object Mode/Edit Modeの切り替えには下図のプルダウンリストから行うことできる。
https://gyazo.com/5c75868b39bec113dc7049a2d6cfa907
Control + TABでPie Menuから行うこともできる。
https://gyazo.com/144d52f59be008a07223355c9948a243
3DCGの中では完璧な形状を作成することができる。一方で現実世界には完璧な形状を持つものは少なく、完璧な形状であるからこそ無機質でリアリティを損なう。リアルな形状を作成する作業はPrimitive Objectを歪ませる(lopside 不均等 、imperfection 不完全に)作業でもある。
リアリティのあるドーナッツを作成するためには、Torusの完璧な形状を本物のドーナツ(下図)のように歪ませていく必要がある。
https://gyazo.com/1d0d2cb3ce3f129fa7f0f6e85d5c7424
9.2 Vertex, Edge, Faceの編集
Edit ModeではVertex(頂点)、Edge(辺)、Face(面) を編集できる。
Edit Modeに切り替えた状態ではVietex or Verticesの選択モードになっている。
Vertex選択モード、Edge選択モード、Face選択モードの切り替えは下図紫部分のアイコンをクリックする。
https://gyazo.com/6a7500e0858fe814e1b2742d08e28456
テンキーではない数字キーで切り替えることもできる。
半角英数でないと動作しないので注意
1: Vertex
2: Edge
3: Face
9.3 Vertices(複数頂点)の選択
複数Verticesの選択にはSHIFTキーを押しながら行う。
Gキーを押して選択したVerticesを移動する。
https://gyazo.com/02eee33ee6ee8c4a7ceb7f4202d0c238
ただ、これはとても面倒で退屈な作業なので、次のProportional Editingによる効率的な編集方法を行っていく。
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10. Proportional editing(映像 14:44)
10.1 Proportional Edit Modeへの切り替え
Proportional Edit Modeは他の操作にも影響するので、必要な場合はOFFにすること
下図のアイコンをクリックするか、Oキーで切り替え。
https://gyazo.com/19f85e384f81e30c5c41c475c8454ae0
下図アイコンをクリックして選択範囲の減衰カーブのプロファイルを変更することができる。ここではSmoothのまますすめる。
https://gyazo.com/790729df72ff81a51146ea480c5da20d
10.2 Proprtional Editingの手順(Edit Mode)
1. Propotional Edit Modeの状態でGキーを押して移動モードにする(S, Rも可)
ここでは実験段階 17:55 Shrink/Fatten(Option+S)での法線方向のスケールを解説
2. WheelでProportional Sizeの変更(最初は大きすぎて画面からはみ出ているので、下図左上の紫部分の数値を見ながら小さくしていく
3. マウス移動で変形
4. LMBクリックで確定
5. RMBクリックでキャンセル
Proportional Editing中に視点移動はできないので、都度確定 or キャンセルしてMMBで視点移動しながら編集していく。
https://gyazo.com/1837121e9fe253b03803acd7cf26174e
10.3 Proportional Editing(Object Mode)
Proportional EditingはObject Modeでも利用することができ、複数オブジェクトの一括変形が可能。
下図では複数のCubeに対してProportional EditingのZ方向のScale変形を行っている
https://gyazo.com/06bcaeb897615a97a65daeb8a133e3de
参考
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11. Shrink/Fatten (Move along normals)(映像 17:55)
11.1 メッシュ間隔の維持
前述の方法では、マウスドラッグの横方向に対して変形が大きく作用するため、横から見た視点で動かさなければ(下図右)、メッシュの間隔が大きく崩れていく(下図左)。後工程で様々な処理を行うこともあるのでメッシュの間隔がくずれないようにする必要がある。
https://gyazo.com/7bebfebbfb3301269fbdc09abab2b236
11.2 法線方向の確認
法線には点、辺、面の3種類があり、今回は面の法線を表示する。
Viewport OverlaysのNormalsの下図アイコンをクリックする。
Blender4からはMesh Edit Mode Overlaysの中にある。
https://gyazo.com/100b536cf6d2e64a37358f4675942822
このままでは方針表示が大きすぎるので、Sizeを小さくする(下図では0.01)。
https://gyazo.com/fe898979bb36e79c36e01a60cdef3dcc
上図から法線が面から直角外側に伸びていることがわかる。
Shrink/Fattenはこの法線方向に対して収縮/膨張する。
法線方向が確認できたら法線を非表示にしておく。
11.3 Shrink/Fatten Tool(Alt+S)
半角英数でないと動作しないので注意
Proportional Editingモードにした上で、Vertexを選択してAlt+Sを押す。
影響範囲のサークルが表示されない(全体がスケールする)場合は、Wheelを手前を回して小さくする。
減衰カーブのプロファイルがSmoothだと変形割合が小さいので、Vewportを縮小すれば相対的な変形が大きくなる。もしくは複数回変形を繰り返して影響を大きくしていく。
https://gyazo.com/04ce048d22a588ce962ba339abb9a950
11.4 Shrink/Fatten Tool(ツールバー)
Shrink/Fatten Toolはツールバーから選択することもできる。
https://gyazo.com/466043db373385c62e9792855e273660
11.5 Shrink/Fatten Toolを利用した形状編集
Shrink/Fatten Toolを利用してドーナッツの形状を編集していく。
ReferenceとしてGoogleの画像検索等でドーナッツ画像を確認しながら好みのドーナッツ形状を作成してみよう。。
https://gyazo.com/178fb38051bf9ca8f9df776ff4e3056e
元のTorusと比較しても有機的な印象に変わってきた。
https://gyazo.com/c948943ebc020e970fd92fb4f1db96d7
今回のようなメッシュ変形はSculpt Toolを用いても可能だが、ここではVertices(頂点)を編集して、スマートな構造のオブジェクトを作成することが目的なのでSculpt Toolは扱わない。
参考
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12. Bonus: Select Random(映像 20:05)
Selectメニュー > Select RandomでVeticesをランダムに選択することができる。
https://gyazo.com/333b13bdc8005322a38bb3f87e781fa3
左下のオプションのRatioを変更することで選択割合を増減することができる。
https://gyazo.com/5f068bf57f40f353b00b7a767d64a645
Shrink/Fatten Tool(Alt+S)で膨張させてみる。
マウスの操作だけでコントロールしづらい場合は、一度確定してから、左下に表示されるAdjust Last OperationウィンドウでOffsetパラメータを修正してもよい。
極端にすると下図のようになる。
https://gyazo.com/9938da4dad6498966502c1de9e15a1fc
上図のやりすぎなので、軽く凹凸を加える程度に利用する。
影響範囲を変えながら行えば、Select RandomとShrink/Fatten Toolだけで不均等な形状を作成することができる。
https://gyazo.com/62ddcc1f798b750993116deb4eea10c2
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13. その他の操作上の注意点
13.1 Edit Mode編集時の注意点
Edit Modeでは選択しているオブジェクト以外は選択できないので、Object Modeに切り替えて他のオブジェクトを選択する。
https://gyazo.com/5b8023709de406438fb4551373edd82f
一つのオブジェクトをEdit Modeで編集していて、次のオブジェクトを選択したいと思ったとき選択できないことに気づくので注意。
もしくはOutlinerの下図紫部分をクリックするとObject Modeに切り替わるので、その後LightやCameraを選択できる。Edit ModeのままLightやCameraを選択しても非アクティブ(赤文字)な状態として選択されるので意味はない。
https://gyazo.com/ffe478f2662df8898dd06a9f784df943
13.2 Orbit Originのリセット
操作中にオブジェクトの移動や異なるオブジェクトの選択などで、視点の回転軸がずれることがある
その場合はNumpad PeriodでFrame Selected(選択オブジェクトをフレームに入れる)を行う。
13.3 Scaleの動作調整
ズーム範囲もFrame Selectedのオブジェクトを中心として最適化されているので(常に一定ではない)、小さいオブジェクトと大きなオブジェクトが混在するような場合にはFrame Selectedを都度変更しながら操作する必要がある。
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