Как строятся объекты?

По умолчанию объекты в Blender изображаются как объёмные твердые тела (англ. solid — сплошной). При этом не сразу понят­но, как же программа может быстро перестраивать изображение при изменении точки наблюдения. Для того чтобы понять внут­реннее устройство объектов, нужно с помощью списка  пере­ключиться в другой режим, который называется Каркас (англ. wireframe). Мы увидим, что каркас куба включает (рис. 9.12):

• 8 вершин: А, В, С, D, E, F, G и H;

• 12 рёбер, соединяющих вершины: AB, AD, ВС, CD, EF, EH, FG, GH, AE, BF, CG и DH​

​

Вершина (англ. vertex) — это точка в трёхмерном простран­стве, которая задается тремя координатами. Ребро (англ. edge) — это отрезок, соединяющий две вершины. Рёбра ограничивают гра­ни (англ. face) — участки поверхностей. У куба 6 граней: ABCD, EFGH, ABFE, CDHG, ADHE и BCGF.

Такие модели называются сеточными (англ. mesh), потому что они представляют собой поверхности, которые строятся на сетке из рёбер. Чаще всего используются треугольные и че­тырёхугольные грани, однако последние версии Blender могут ра­ботать с гранями, состоящими из большего числа рёбер, — так называемыми N-угольниками или полигонами. Поэтому часто применяют выражение «полигональная модель» (от англ. poly­gon — многоугольник, полигон). Сфера и другие криволинейные поверхности тоже строятся из плоских граней, но их значительно больше, чем у куба.

Трёхмерные модели хранятся в векторном формате, для по­строения поверхности достаточно запомнить координаты вершин каркаса. По ним можно рассчитать координаты всех точек рёбер и граней. Каждая грань обрабатывается отдельно, поэтому чем больше граней, тем большее время требуется для расчётов

Редактирование сетки

Для изменения положения элементов сетки нужно перейти в режим редактирования (англ. Edit mode). В программе Blender для этого используется клавиша Tab.

В режиме редактирования можно работать с вершинами, рёбрами и гранями. Нужный тип объектов выбирается с помощью показанного на рис. 9.13 элемента управления, который располо­жен в нижней части рабочего окна, или с помощью всплывающе­го меню, которое вызывается нажатием клавиш Ctrl+Tab. На ри­сунке 9.13 первая кнопка выделена тёмным фоном, это означает, что включён режим работы с вершинами.

При нажатой клавише Shift можно включить несколько ре­жимов выделения сразу, например выделять рёбра и грани.

Для выделения элементов сетки используются те же методы, что и при выделении объектов. Затем их можно перемещать, вра­щать и масштабировать. Очень удобно использовать круговое вы­деление (см. § 67).

По умолчанию при работе с рёбрами и гранями выделяются не только видимые, но и невидимые элементы, расположенные на задней поверхности объекта. Чтобы этого не происходило, нужно ограничить выделение только видимыми элементами, щёлкнув на кнопке  в нижней части рабочего окна.

В режиме работы с вершинами щелчок левой кнопкой мыши при нажатой клавише Ctrl создаёт новую вершину, которая со­единяется с уже выделенной вершиной. Если выделить две вер­шины (используя клавишу Shift) и нажать клавишу F, между ними строится новое ребро.

Чтобы создать новую грань, нужно выделить все вершины замк­нутого многоугольника и нажать клавишу F.

Для доступа к другим операциям с элементами сеточной модели  можно использовать всплывающие меню, которые появляются при нажатии клавиш Ctrl+У (меню для вершин), Ctrl+£ (меню для рёбер) и Ctrl+f (меню для граней).

В Blender существует особый режим пропорционального ре­дактирования (англ. proportional editing). В этом режиме перемещаемая вершина, ребро или грань увлекает за собой соседние. В примере, показанном на рис. 9.14, перемещалась вверх только центральная вершина сетки.

Деление рёбер и граней

Часто требуется разделить ребро или грань на несколько час­тей. Для этой цели проще всего использовать инструмент Подраз­делять (Subdivide), который делит выделенные рёбра или грани на несколько равных частей. Примеры его использования показа­ны на рис. 9,15.       

Существует также инструмент Нож (Knife), который позволя­ет «разрезать» выделенные рёбра. Для этого нужно при нажатой клавише К нажать и не отпускать левую кнопку мыши, после чего курсор становится похожим на нож. Теперь остаётся провес­ти мышь через точки деления рёбер. Если нажимать Shift+K вместо К, рёбра, через которые проходит нож, делятся ровно пополам.

Инструмент Разрезать петлёй со сдвигом (Loop Cut and Slide), который вызывается нажатием клавиш Ctrl+R, позволяет рассечь грани по контуру вокруг объекта и сдвинуть сечение в нужное место (рис. 9.16). Колесиком мыши можно увеличивать число се­чений.

Выдавливание

Один из самых полезных инструментов при работе с сеточны­ми моделями — Выдавить участок (Extrude). Выдавливание со­стоит в том, что выбранная грань перемещается вдоль нормали (перпендикуляра к этой грани) и вокруг неё создаются новые гра­ни. На рисунке 9.17 показаны два типа выдавливания централь­ной верхней грани куба.

Для того чтобы выполнить выдавливание, нужно выделить грань, нажать клавишу Е и мышью переместить грань в нужное положение.

Выдавливание можно применять также к выделенным рёбрам и вершинам. Чтобы они перемещались только по одной оси, нуж­но после клавиши Е нажать клавишу с названием этой оси (X, Y или Z)

Сглаживание

Вы уже знаете, что модель любой поверхности в программах трёхмерного моделирования строится из отдельных плоских гра­ней. Однако во многих случаях реальный объект моделирова­ния — гладкий, и на картинке нужно получить сглаженную поверхность (рис. 9.18).

Для сглаживания стыков между гранями используют инстру­мент Сгладить (Smooth), который может применяться как ко все­му объекту, так и к отдельным граням. При этом важно, что гео­метрия объекта (количество граней, способ разбивки на грани) не изменяется. Обратите внимание на контур объекта — он остался угловатым. Программа выполняет сглаживание ("скругление») граней только при выводе изображения на экран, используя спе­циальные алгоритмы затенения.

Есть и другой способ сглаживания — дополнительная разбив­ка на более мелкие грани, мы рассмотрим его в следующем параграфе.

Вопросы и задания

1. Что такое сеточная модель? Из каких элементов она состоит?

2. Подумайте, какими достоинствами и недостатками обладают сеточные модели

3. В каком формате (растровом или векторном) хранится информация о
   сеточной модели?

4. Как связано количество граней модели и время расчёта изображения
   сцены? Какие рекомендации вы можете дать в связи с этим?

5. Расскажите о приемах, которые можно использовать для редактирования сетки.

6. Что такое выдавливание?

7. Зачем нужно сглаживание