Blender workshop deel 2
Met de gratis 3D-software Blender kun je met behulp van eenvoudige basisvormen allerlei driedimensionale modellen vormgeven. Bij onze tweede Blender-workshop laten we zien hoe je een cilinder in enkele stappen omtovert tot een koffiemok.
Bij de eerste 3D-workshop [1] werd duidelijk hoe je navigeert en de weg vindt in de werkruimte. En hoe je modellen maakt met eenvoudige objecten – alsof je met bouwblokken speelt. Het resultaat was een speelgoedtrein uit basisvormen, zogeheten primitives. Maar het echte 3D-modelleren behelst meer dan het platdrukken, samenvoegen of afronden van randen. Je wilt objecten volgens je eigen ideeën kunnen vormen en bijwerken. Dat doen we in deze workshop aan de hand van een simpele cilinder die we laten uitgroeien tot een koffiemok met oor.
Om de objectgeometrie te tonen en bewerken, activeer je de Edit Mode. Dat doe je door een object te selecteren met de linkermuisknop (als voorbeeld de ‘standaardkubus’) en op de Tab-toets te drukken. Je kunt de modus eventueel ook activeren door in de keuzelijst linksboven de standaardoptie Object Mode te wijzigen naar Edit Mode.
Het object (de kubus) wordt dan licht oranjebruin getoond, de randen verschijnen als oranje lijnen en hoeken als oranje punten. In jargon zijn de randen ‘vertices’, de hoeken ‘edges’ en de oppervlakken ‘ faces’. Afzonderlijke punten selecteer je door er met links op te klikken. Met de drie kleine knoppen naast de modus-keuzelijst bepaal je of je met links klikken een punt, lijn of oppervlak selecteert. Je kunt daartussen ook schakelen met de toetsen 1, 2 en 3.
De afzonderlijke elementen kun je net als complete objecten bewerken met de gereedschappen in de Tool Shelf. Daarmee kun je punten verschuiven en randen en oppervlakken draaien of schalen. Daarmee zijn de mogelijkheden echter beperkt tot de eenvoudige basisgeometrie van de primitives. De meeste realistische objecten hebben een duidelijk complexere geometrie. Om extra punten, randen en vlakken toe te voegen, biedt de Edit Mode een reeks gereedschappen. Die staan links op de Tool Shelf onder het Measure-pictogram. De zeven groene gereedschappen op de lijst voegen extra geometrie toe, de vijf in lichtroze wijzigen de aanwezige geometrie.
Zet de muis op de rechterrand van de lijst pictogrammen, zodat de aanwijzer in een dubbele pijl ver
andert. Klik en sleep de rand naar rechts. De pictogrammen worden dan eerst verdeeld over twee kolommen. Sleep je de rand nog verder, dan springen de pictogrammen terug en verschijnen er de namen naast. We gebruiken in deze workshop ‘Extrude Region’, ‘Inset Faces’ en ‘Loop Cut’.
Met Extrude Region trek je nieuwe vlakken naar buiten uit bestaande oppervlakken. Bij het vormgeven van de mok gebruiken we dat om het oor uit de gladde cilinder te laten groeien. Inset Faces creëert een nieuw oppervlak binnen een bestaand vlak. Perfect om van de massieve cilinder een open reservoir voor koffie te maken. Rechte oppervlakken kunnen met Loop Cut worden doorgesneden. Als daar andere rechte oppervlakken op aansluiten, verlengt Loop Cut de snede net zo lang tot in het ideale geval het startpunt weer bereikt wordt. Met behulp van Loop Cut kun je een oppervlak op de cilinder ‘uitsnijden’, zodat je daar het oor uit kunt trekken.
BASISVORM MAKEN
De eerste belangrijke stap is het kiezen van een geschikte basisvorm: een koffiemok heeft als basisvorm een cilinder. Maak dus een nieuwe project, verwijder de standaard kubus en kies ‘Add / Mesh / Cylinder’.
Dan moet je de muis en het toetsenbord even niet aanraken. De volgende optie verschijnt namelijk alleen meteen na het toevoegen van een object. Linksonder in de 3D-viewport zie je een onopvallend klein overlay-venster met de titel ‘Add Cylinder’. Zodra je iets anders kiest of de cilinder verplaatst, verdwijnt dat venster. Klik op de pijl links ervan om een venster te openen met allerlei opties. In het invoervak Vertices kun je bepalen uit hoeveel segmenten de cilinder moet worden samengesteld.
Met vier segmenten transformeert de cilinder tot een kubus. Geef daar de waarde 18 op. Waarom 18 een goed aantal is, wordt duidelijk als je de cilinder van boven bekijkt. Dat doe je door op toets 7 op het numerieke toetsenblok te drukken of door te klikken op de blauwe as (Z) in de Navigation-widget. Vanuit dat perspectief kun je goed zien dat een van de 18 oppervlakken loodrecht op de (rode) X-as staat. Daarmee heb je een goed uitgangspunt voor het oor. Je kunt namelijk met weinig moeite een perfect recht oppervlak trekken uit oppervlakken die loodrecht op een as staan.
Op de Y-as (groen) zit niet zo’n gunstig punt. In plaats van een oppervlak dat daar loodrecht op staat, heb je alleen een enkel punt met twee vlakken die daar schuin op aansluiten. Dat is veel minder handig als je het oor wilt vormen, omdat je meer moeite moet doen om het loodrecht te extruderen. Een loodrechte oriëntatie is ook handiger voor andere bewerkingen, zoals het splitsen of spiegelen van objecten. Des te eerder je bij het modelleren in 3D rekening houdt met toekomstige stappen, des te meer werk je jezelf (later) bespaart. Dat begint al bij deze allereerste stap, het toevoegen van de basisvorm.
DE CILINDER UITHOLLEN
De cilinder is nog massief en moet een holte krijgen die in de echte wereld koffie, thee en andere onmisbare warme dranken kan bevatten. Daar kun je de gereedschappen Inset en Extrude bij gebruiken. Zorg ervoor dat je in de Edit-modus zit en selecteer het bovenste oppervlak van de cilinder. Klik daarna op de Tool Shelf links op het pictogram voor Inset Faces.
Op het oog verandert er niets, maar als je dan klikt en met ingedrukte muisknop richting het midden van het oppervlak beweegt, verschijnt een kleiner vlak met een ring er omheen. Dat geeft de omvang aan van het uit te stansen oppervlak. Beweeg met de muis naar buiten om de rand te definiëren. Laat de muisknop los of druk op de Enter-toets om het resultaat vast te leggen. Om de bewerking af te breken, klik je met de rechtermuisknop of gebruik je de Esc-toets.
Kies als volgende op de Tool Shelf het Extrude-gereedschap, waarna op het gekozen oppervlak een gele greep verschijnt. Als je daarop klikt en de muis naar beneden beweegt, wordt de koffiemok uitgehold volgens de rand die je hiervoor gedefinieerd hebt. Als je de muisknop loslaat verschijnt er ook een gele pijl, waarmee je de positie kunt finetunen van het oppervlak dat binnenin ontstaat.
Als je de nieuw te maken bodem niet kunt zien vanwege de buitenkant van de mok, kun je de scène
transparant maken zodat je de positie van de bodem ziet. De betreffende optie ‘Show X-Ray’ zit rechtsboven in de viewport naast de vier cirkels voor de shading.
Let er bij het maken van de bodem op dat die niet door de onderkant van de mok steekt. Bij het maken van computerbeelden moet je dat soort overlappen vermijden, omdat dit allerlei problemen veroorzaakt. Als de bodem de gewenste dikte heeft, kun je de transparantie weer uitschakelen.
BASIS VOOR HET OOR
Voordat het oor uit de mok kan worden getrokken, moet je een geschikte basis prepareren. De beschikbare 18 oppervlakken waaruit de cilinder bestaat, zijn daarvoor niet geschikt omdat ze de hele hoogte van de mok beslaan. Daarom moet je eerst zorgen voor een kleiner segment. Kies daar het Loop-Cut-gereedschap voor en beweeg de muis over de mok. Er verschijnt dan een gele ring die aangeeft hoe er gesneden gaat worden. Klik met links en verplaats de muis om de gewenste positie voor de snede aan te geven. Als je de muisknop loslaat, wordt het oppervlak doorgesneden. Herhaal die procedure zodat onder de rand van de mok twee ringen het oppervlak doorsnijden.
Uit een van de ontstane oppervlakken groeit in de volgende stap het oor. Kies met behulp van de Face-Select-optie het vlak dat loodrecht op de rode X-as staat en daarna op de Tool Shelf het Extrude-gereedschap. Trek daarmee een iets uitstekende basis voor het oor uit de wand van de mok.
ORGANISCHE VORMEN
Het oor moet nog rond gemaakt worden, waardoor de hoekige basis nog niet echt zal passen. Je kunt dat beter meteen verhelpen voordat je verder gaat, omdat je nu nog goed kunt bepalen hoe het oor gaat worden.
Voor het afronden gebruik je de Subdivision Surface Modifier op het tabblad Modifiers in de Properties Editor. Kies daar ‘Add Modifier / Subdivision Surface’ en stel in het Viewport-invoervak de waarde ‘2’ in. Dan oogt de mok afgerond, waarbij de Edit Mode nog de oorspronkelijke geometrie toont als een semitransparant draadmodel. Het is ook die oorspronkelijke geometrie die in de Edit Mode wordt bewerkt. Het afronden gebeurt daarna als het ware als een vervolgstap via de ingestelde modifier.
Hoewel de bovenrand van de mok en de basis van het oor nu mooi afgerond zijn, is het effect bij de
bodem van de mok veel te sterk. Dat komt doordat dit gebied weinig geometrie heeft. Hoe minder punten, randen en vlakken er in een gebied zijn, des te slechter er afgerond kan worden. Voeg een Loop Cut toe op een punt net boven de bodem. Dan heeft de onderkant een afgeronde maar wel duidelijk aanwezige rand. Voeg een soortgelijke Loop Cut toe aan de binnenkant.
OOR VASTLIJMEN
Het oor moet er uiteindelijk uitzien alsof het erop is geplakt of gedrukt voordat de mok in de oven ging. Zo gebeurt het in het echt namelijk ook. Als je een virtuele versie van een object wilt maken, helpt het vaak als je een beetje weet hoe het in werkelijkheid vervaardigd wordt.
Selecteer het bovenste oppervlak van de basis voor het oor en extrudeer dat een stukje naar boven. Uit dat ene oppervlak extrudeer je als volgende stap het complete oor. Met een truc kun je dat een heel stuk vereenvoudigen: klik in de Navigation-widget op de groene greep of druk op 1 op het numerieke toetsenblok. De weergave schakelt dan over op een beeld van opzij en de orthografische modus. Het geselecteerde oppervlak is alleen nog zichtbaar als een witte lijn op het uiteinde van de Extrude-widget.
Door het gelijktijdig overschakelen naar de orthogonale modus en een zijaanzicht is als het ware een van de drie ruimtelijke dimensies uitgeschakeld. Het is dan makkelijker om het oor te extruderen dan met een scheve perspectivistische weergave, omdat het in elk geval recht blijft. Ervaren ontwerpers wisselen daarbij geregeld tussen perspectivistische en orthogonale weergave en kiezen de voor de bewerking meest geschikte as.
De rest van het oor ontstaat als volgt: verplaats en draai het vlak, extrudeer het en volg dat op met meer series verplaatsen-draaien-extruderen. Daarbij merk je meteen dat het ondanks de nieuwe widget handig is om enkele sneltoetsen uit het hoofd te leren. De twee vullen elkaar namelijk prima aan. Je kunt voor elke beweging en draaiing wel op de betreffende widgets klikken, maar het gaat duidelijk sneller als je voor het bewegen van het oppervlak de toets G (voor Grab) indrukt en voor roteren de toets R. Trek het oppervlak eerst een stuk langs de X-as weg van de mok en draai het zo dat het schuin naar buiten wijst. Vervolgens extrudeer je het volgende segment.
De beweging bij extruderen volgt aanvankelijk altijd de richting van het oorspronkelijke oppervlak. Voortdurend bijsturen is dan ook nodig. Probeer zo de eerste helft van het oor te vormen, zodat het lijkt op de afbeelding linksboven op de volgende pagina.
Dat ziet er waarschijnlijk nog niet zo heel erg geweldig uit, want door het bewegen en draaien van het oppervlak in combinatie met het extruderen ontstaan er kleine verspringingen. Gelukkig is er een speciaal extrusiegereedschap dat verspringingen meteen vermijdt.
Klik op de Tool Shelf op het pictogram voor Extrusion en houd de muisknop even ingedrukt. In het menu dat opent kies je ‘Extrude to Cursor’. Daarmee wordt niet de 3D-cursor bedoeld, maar in dit geval de muisaanwijzer.
Als je dan ergens klikt met de linker muisknop, extrudeert Blender het oppervlak meteen naar dat punt en wordt de onderliggende geometrie zo aangepast dat de verspringingen minimaal zijn. Het oor kan zo met slechts een paar keer klikken worden gevormd. Het is de moeite waard om in Blender de verschillende gereedschappen te testen en na te gaan wat er in de submenu’s te vinden is. Voor veel situaties zijn er hulpmiddelen die het werk aanzienlijk vergemakkelijken.
Verklein het laatste oppervlak met het Scale-gereedschap, zodat het uiteinde spits toeloopt. Let erop dat het oppervlak zo veel mogelijk evenwijdig loopt met de wand van de mok. Dat gaan we later aansluiten op de mok. Misschien kun je nu eerst nog correcties aanbrengen bij het oor. Als je met de linkermuisknop echter een vlak zou proberen te selecteren, gaat Blender op dat punt extruderen omdat je nog een extrusiegereedschap hebt geactiveerd.
Selecteer daarom eerst het selectiegereedschap op de Tool Shelf of schakel daar naar over met de sneltoets W. Als je een hele ring van vlakken wilt selecteren (wat hier het geval is), hoef je niet van gereedschap te wisselen, maar kun je Alt+linkermuisklik gebruiken.
EEN VERBINDING MAKEN
Omdat het oor tot nu toe alleen boven vastzit, moet je het nog aan de onderkant verbinden met de mok. Net als bij het extruderen in het begin prepareer je eerst weer een oppervlak, zodat je dat met het oor kunt verbinden.
Maak aan de onderkant van de mok twee Loop Cuts, zodanig dat tegenover de onderkant van het oor een segment ontstaat. Om dat te kunnen selecteren, moet je de orthografische modus verlaten. Selecteer (met Shift ingedrukt) ook het tegenoverliggende oppervlak van het oor en kies vervolgens via een rechtermuisklik de opdracht ‘Bridge Faces’. Dan sluit ook de onderkant van het oor aan op de mok.
Blender biedt nog meer gereedschappen dan wat je links op de Tool Shelf ziet. Sommige daarvan staan in snelmenu’s, andere in de menubalken bovenin. Als je een instructievideo bekijkt, kan het gebeuren dat je later alleen nog de naam van de functie weet. Om die terug te vinden, gebruik je de handige zoekfunctie die je oproept met de toets F3.
NOG VERDER AFRONDEN
De mok is dankzij de Subdivision Surface Modifier al aardig afgerond. Maar je kunt de afzonderlijke oppervlakken waar het model uit opgebouwd is nog steeds onderscheiden. Ga terug naar de Object Mode en kies ‘Shade Smooth’ uit het snelmenu. De mok lijkt nu bijna perfect rond, alleen op verschillende punten zoals het silhouet kun je nog zien dat hij eigenlijk uit platte oppervlakken is opgebouwd.
Smooth Shading is een truc die bij computerbeelden wordt toegepast om wat eigenlijk hoekig is er rond uit te laten zien. Vaak werkt het goed, maar soms wordt de illusie verstoord. In ons geval is dat echter in orde.
SCHONE SCHIJN
De koffiemok is mooi afgerond en het fraai vormgegeven oor ligt goed in de hand. Maar echt zin in een bakje koffie krijg je er nog niet van. Daarom gaan we bij de volgende workshop in op meer oppervlakkige dingen, namelijk hoe je de mok en de speelgoedtrein uit de eerste workshop aantrekkelijker maakt met realistische materialen.
Literatuur
[1] Gottfried Hofmann en Marco den Teuling, Blender-workshop: van eenvoudig 3D-object tot fotorealistische rendering, c’t 1-2/2020, p.126