Projekt z modelowania grafiki 3D Wykonanie trójwymiarowego

Informatyka, studia stacjonarne I stopnia, semestr 5
rok akademicki 2016/2017
Projekt z modelowania grafiki 3D
Wykonanie trójwymiarowego modelu domu jednorodzinnego
Tematyka, terminy, informacje, wymagania, uwagi
Projekt z modelowania grafiki 3D polega na wykonaniu w programie Blender 2.7x
trójwymiarowego modelu domu jednorodzinnego, który będzie wykorzystany do zewnętrznej
wizualizacji projektu domu. Model 3D należy opracować na podstawie projektu domu
wybranego spośród projektów znajdujących się na stronie firmy Lipińscy Domy
(projekty.lipinscy-projekty.pl). Opracowany model domu powinien być jak najbardziej
zgodny z projektem przedstawionym na stronie internetowej firmy. Dlatego informacje o jego
wymiarach należy pozyskać z rzutów i przekrojów wymiarowych znajdujących się na stronie
WWW. Także informacje o kolorystyce i fakturze powierzchni materiałów konstrukcyjnych
należy odtworzyć z wizualizacji zamieszczonych na stronie internetowej biura projektowego.
Model domu należy opracować w taki sposób, aby można go było wykorzystać do
wizualizacji zewnętrznej, czyli nie ma potrzeby modelowania małych detali i szczegółów
konstrukcyjnych oraz jego wnętrza. W wykonanym modelu domu należy jednak uwzględnić
ogólną wewnętrzną strukturę domu w postaci ścian działowych, stropów i schodów.
Terminy realizacji kolejnych etapów projektu
1) Wybór budynku dla którego będzie opracowany model 3D:
11, 12 X 2016
2) Prezentacja modelu siatkowego: 25X, 26 X , 8 XI, 9 XI 2016
3) Przedstawienie modelu ze zdefiniowanymi materiałami i teksturami:
22 XI, 23 XI, 29 XI, 30 XI 2016
4) Zaliczenie modelu finalnego umieszczonego w scenie, z dobranym tłem, ustawionymi
źródłami światła i określonymi parametrami renderingu; zaliczenie projektu:
6 XII, 7 XII, 13 XII, 14 XII 2016
Na zaliczenie należy przygotować:
1) Plik blend zawierający model wykonanego budynku.
Na osobnych warstwach należy rozmieścić: ściany zewnętrzne elewacji, ściany
wewnętrzne działowe, stropy i schody, dach, kominy i rynny, drzwi, okna, ościeżnice i
parapety, pozostałe elementy konstrukcyjne, ewentualne otoczenie domu.
W przypadku gdy obiekty były konstruowane z wykorzystaniem krzywych i/lub
powierzchni parametrycznych (np. krzywe Beziera) i/lub modyfikatorów (np. Array,
Solidify), a potem zostały przekształcone na obiekty siatkowe, należy przed wykonaniem
tych przekształceń, na innej warstwie, zachować kopie tych obiektów w wersjach
parametrycznych lub z aktywnym modyfikatorem.
Na zaliczeniu należy wytłumaczyć w jaki sposób zostały wykonane obiekty, z jakich
składa się model domu.
Informatyka, studia stacjonarne I stopnia, semestr 5
rok akademicki 2016/2017
2) Kilka wyrenderowanych bitmap przedstawiających widoki budynku z różnych stron
(rozmiar co najmniej 800x600 pikseli).
Uwagi dotyczące istotnych reguł poprawnego projektowania powierzchni siatkowych
obiektów
1) Należy dobierać prawidłowe ustawienie sposobu cieniowania dla poszczególnych
powierzchni. Wybór między cieniowaniem płaskim i interpolowanym (gładkim)
zapewniają opcje Set Smooth, Set Solid, Auto Smooth. Ustawienie gładkiego cieniowania
(Set Smooth) dla tych obszarów siatki, w których mamy do czynienia z dużymi kątami
między stykającymi się ze sobą ścianami daje w efekcie błędny sposób ich wizualizacji.
2) Wektory normalne do powierzchni powinny być skierowane na zewnątrz. Opcje, które
będą w tym przypadku pomocne to Draw Normals, Recalculate Outside, Flip Normals.
3) Typowa krawędź siatki powinna należeć do dwóch wielokątów. Jeżeli należy do jednego
wielokąta, to jest to krawędź leżąca na brzegu siatki. Jeżeli należy do więcej niż dwóch
wielokątów, to na ogół jest to błąd konstrukcji siatki (występują wtedy nadmiarowe
powierzchnie wewnętrzne). W siatkach jednorodnych brył zamkniętych, każda krawędź
powinna przynależeć tylko do dwóch wielokątów. Opcja, którą można to sprawdzić to
Non-Manifold.
4) Unikamy przenikających się brył.
5) Nie umieszczamy dwóch zachodzących na siebie ścian w tej samej płaszczyźnie – może
to powodować błędne rendery
6) Obiekty nie powinny zawierać zbędnych, nadmiarowych wierzchołków, krawędzi i ścian.
7) Tworząc obiekty należy dobierać właściwą gęstość siatki, tzn. nie należy tworzyć zbyt
gęstych powierzchni siatkowych.
8) Opcją Remove Doubles należy łączyć ze sobą wierzchołki znajdujące się bardzo blisko
siebie, aby niepotrzebnie nie komplikować struktury powierzchni siatkowej.
9) Stosując operacje boolowskie należy pamiętać, że dają one prawidłowy efekt tylko dla
zamkniętych powierzchni siatkowych, w których wektory normalne dla wszystkich ścian
są skierowane na zewnątrz.
10) Warto stosować zasadę, że wierzchołki tworzące bryły rozmieszczamy tylko w punktach
siatki pomocniczej (Grid). Ułatwia to kontrolę nad wymiarami brył i zachowanie takich
samych wymiarów w różnych obiektach (np. takiej samej grubości ścian w budynku).
Uwagi dotyczące materiałów i oświetlenia
1) Należy pamiętać, że podstawową własnością dotyczącą powierzchni obiektów jest to czy
ich powierzchnia jest matowa, czy połyskliwa (własność Specularity), czy może w części
matowa, a w części połyskliwa.
2) W przypadku gdy w definiowanych materiałach będą wykorzystywane tekstury, należy
zastanowić się, czy wygodnym będzie zastosowanie mapowania UV.
3) Nakładając teksturę na obiekt należy poprawnie określić rodzaj układu współrzędnych
mapowania tekstury oraz jej orientację i skalę.
Informatyka, studia stacjonarne I stopnia, semestr 5
rok akademicki 2016/2017
4) W przypadku standardowego algorytmu renderującego (algorytm typu local illumination)
jedno źródło światła to za mało. Zastosować należy co najmniej trójpunktowy model
oświetlenia.
5) W przypadku stosowania cieni rozmytych typu Ray Shadow właściwie dobrać ich
parametry.
6) Można poeksperymentować z opcją Ambient Occlusion, zwiększającą fotorealizm sceny
poprzez włączenie algorytmu cieniowania uwzględniającego przesłanianie otoczenia.
Zastanowić się nad wykorzystaniem światła otoczenia (Environment Lighting).
W przypadku zmiany algorytmu renderującego z Blender Render na Cycles Render
(algorytm typu global illumination) zmienia się całkowicie sposób definiowania
materiałów, a oczekując na zakończenie procesu renderowania bitmapy, należy uzbroić
się w cierpliwość.
Przekształcenia i modyfikatory, z których działaniem i sposobem wykorzystania należy się
zapoznać, a następnie rozważyć, które z nich można wykorzystać do konstrukcji
poszczególnych fragmentów budynku




Extrude Region, Extrude Individual, Subdivide, Loop Cut and Slide, Spin, Screw, Knife,
Shear, Warp
Bevel, Solidify, Edge Split, Bridge Edge Loops, Edge Slide, Fill, Inset Faces, Triangulate
Faces, Tris to Quads
Modyfikatory: Boolean, Array, Solidify, Bevel, Simple Deform
Dla obiektów siatkowych: Duplication Verts/Faces, dla krzywych Beziera: Bevel
Object, Taper Object, dla obiektów siatkowych i krzywych Beziera: modyfikator
Curve