Modelování bronzové sekery od A do Z - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

10. února 2005, 00.00 | Dlouho jsme si nezkusili nějaký komplexní návod, který by nás provedl modelováním nějakého reálného objektu. Dnes to tedy napravíme a uděláme si spolu model bronzové sekery podle fotografických podkladů.

Tak jsem si říkal, že by to chtělo po tom manuálovém šílenství (přípravě manuálu na C4D R9) trochu radosti ze života. Mám sice rozpracovanou postavu humanoidního robota a také Doru (Fw190), ale oba tyto objekty jsou dost komplexní a na to, bohužel, není čas a je také pravdou, že ne vždy je to, co je velké, také vhodné pro studium. Například pro celkové studium modelování a texturování. Tedy si spolu uděláme malý model, který vypadá poměrně efektně a to jak z pohledu technického, tak estetického, bronzovou sekerku…

Je shodou náhod, že jsem se dostal k podkladům tohoto druhu. Je to tedy tím, že mne archeologie zajímá, samozřejmě, ale mimo to, že bych jí měl zpracovávat do disertace (na což také není čas), tak je zásadním problémem nedostatek slušných podkladů. Některé se mi dostaly do ruky a tak jsem je využil a se svolením serveru www.archaeologica.cz , pro který je vyfotil Petr Berounský. Jeden z těchto obrázků, asi ten nejvíce podstatný, jsem mírně upravil a připravil ke stažení ZDE.

Vytvoříme si tedy podle těchto podkladů model sekery, stejně tak si připravíme navazující malou texturku povrchu, tedy spíše stopu, vytvoříme si jednoduchou UV mapu, naneseme povrch a následně vytvoříme materiál a vyrenderujeme. Tedy bude to poměrně dlouhá cesta, asi na několik dílů, ale nikoliv nezábavná, alespoň doufám :-)).

V čem budeme pracovat? No provázet nás budu v CINEMĚ 4D R9, ale zase to je jako obvykle stejné. Uživatelé C4D R 8.x mne mohou následovat vyloženě bez jakéhokoliv uzardění a uživatelé R6 (nebo Ce6) zrovna tak s tím, že si budou muset alespoň z počátku pomoci nejdříve vytvořením několika bodů (ale to platí i pro R8.x). Další změny budou v tom, že bych doporučoval pro uživatele Ce6 využívat pluginy pro segmentaci hran typu Saw atd. Jako vždy ale jde o obecný princip a ten zůstává i přes zjednodušení postupu v R9 stejný jako u Ce 6.

Tak tedy začneme. Pomocí klávesy F2 se přepneme do vrchního pohledu. V tomto pohledu náš model začneme tvořit, načteme tedy do něj, pokud máme náš podkladový obrázek, který následně „obkreslíme“. Pomocí menu editačního okna Úpravy > Konfigurovat si otevřeme nastavení tohoto okna (R9 zkratka Shift + V). V „devítce“ si nemusíme dělat starosti s velikostí podkladu, tato velikost je stále ve správném poměru stran. V R6 či R8.x si musíme nějak zjistit velikost obrázku v bodech a tuto velikost zadat v okně načtení podkladu.

Vytvoříme si první a vlastně také jediný potřebný polygonový objekt. A to pomocí Objekty > Polygonový objekt. Tento polygonový objekt musíme něčím „naplnit“. Přepneme se tedy do režimu bodů a nebo polygonů (v případě R6/R8 do režimu bodů) a spustíme nástroj Struktura > Vytvořit polygon (pro R6 a R8 > nástroj Vytvořit polygon R9 je souhrnným nástrojem, který vytváří současně body a mezi nimi polygony, u verzí R6 a R8 je alternativou vytvoření bodů, tedy Posun, klávesa Ctrl a klikání do plochy a následně příkaz Vytvořit polygon a nebo Přemostit). Máme-li aktivovaný nástroj Vytvořit polygon, tak si ve Správci nastavení aktivujeme režim Pás čtyřúhelníků.

Máme připravený nástroj, tedy začneme. Vytvoříme hrubý obrys horní části sekery, kdy celá sekera bude vysoká jeden! polygon. To nám prozatím stačí.

Jsme-li hotovi, tak si vybereme všechny vertikální hrany a provedeme příkaz Struktura > Vyjmout hrany. Tahem doprava vytvoříme tři nové vodorovné linie hran ( v R6 můžeme použít Nůž a nebo free plugin Saw). Za stisku klávesy Ctrl můžeme nové hrany rozmisťovat po řezaných hranách a za stisku klávesy Shift definujeme vzájemnou rozteč. A abychom nezapomněli, ve Správci nastavení vypneme volbu Vytvořit N-úhelníky. Tím jsme si vytvořili dostatečnou polygonovou síť pro definování základního tvaru plochy sekery.

Máme tedy půdorys vrchní části sekery, ale potřebujeme jí zdvihnout vzhůru. Použijeme tedy nástroje, které jsou pro „kreativní“ modelování jako dělané. A to buďto Štětec a nebo Magnet. Ale to až za chvíli. Nejdříve si doladíme tvar špičky. Přepneme se tedy do režimu editace bodů a rozmístíme body na čepeli sekery tak, aby „obíhaly“ tvar čepele.

Přepneme se do režimu editace polygonů, vybereme si všechny polygony vyjma těch, které jsou na čepeli sekery. Pomocí nástroje Struktura > Magnet, či Štětec posuneme vybrané polygony ve směru osy Y (tedy můžeme minimalizovat vliv nástrojů v osách X a Z, v R8 a R6 si tyto dvě osy přímo vypneme). Pokud máme normály směřující opačným směrem než potřebujeme, tak si je otočíme.

Tak je načase si vyrobit také „vertikální“ stěny sekery a celý model trochu přiblížit realitě. Tedy přepneme se do režimu hran, vybereme si hrany sekery po obou stranách a spustíme příkaz Struktura > Vytažení. Do vytažení zadáme hodnotu 0 a zadání potvrdíme stiskem klávesy Enter (pořád mne MS Word opravuje na Ester, tedy Enter, Enter, Enter!!!, musím to dát do slovníku). Neobávejme se toho, že jsme provedli „nulovou“ operaci, pomocí Správce souřadnic zadáme velikost vybraných hran, což jsou ty, které máme také stále vybrané na Y=0 a polohu ve směru osy Y zadáme také na 0. Tím si velmi rychle vytvoříme polotovar bočních stěn sekery. Uživatelé R6 budou postupovat tak, že si zkopírují body těchto hran, úplně stejným způsobem je umístí a pak body vrchní plochy a právě vytvořené přemostí.

Měli bychom si již se rýsující tvar nějak převést do tělesa. Co využijeme. Samozřejmě Symetrii a také HyperNURBS. Vložíme si tedy do scény Objekty > Modelování > Symetrie a také Objekty > NURBS > HyperNURBS. Náš polygonový objekt umístíme hierarchicky pod Symetrii, a Symetrii umístíme pod objekt HyperNURBS. Ještě než budeme pokračovat, tak musíme nastavit rovinu zrcadlení u Symetrie na XZ. Model by měl vypadat asi takto.

Každému je asi jasné, jak budeme postupovat. Samozřejmě, upravíme si polohu hran v místě symetrie modelu tak, aby kopírovaly (není potřeba abychom to brali doslova, protože ještě budeme v těchto oblastech dodávat další polygony) půdorysný tvar sekery. Uvažovat také musíme nad tím, že nám HyperNURBS tvar vždy zaoblí, že pokud nějaký bod vytáhneme nad ostatní, tak musíme hledět na tvar výsledného zaoblení a ne přímo na polohu bodu. Body můžeme posunout buďto jeden po druhém tak aby výsledný tvar kopíroval předlohu, nebo můžeme použít třeba Magnet. Stejně tak si upravíme tvar na druhé straně a zatím se nebudeme znervózňovat tím, že bychom také měli dělat ono ouško na uvázání sekery na topůrku.

Musíme něco udělat s čepelí, tak jak vypadá v současné chvíli by to asi nešlo a náš předek (i když vlastně oni tihle lidé nebyli naši předci, naši předci byli barbaři z východu, kteří se sem postupně vtlačili, jediní potomci předindoevropských národů v Evropě jsou Baskové a Arméni) by oponenta spíš rozmačkal než ťal. Vybereme si tedy všechny hrany které sousedí s oblou linkou čepele (horizontální) a aplikujeme nástroj Struktura > Vyjmout hrany. Ve Správci nastavení vypneme možnost vytvoření N-úhelníka a vytvoříme jednu linii nových hran. Stiskneme klávesu Ctrl a při stále stisknutém tlačítku myši nové hrany posuneme směrem k čepeli. Uživatelé R6 opět použijí nástroj Saw.

Díky tomu, že se nám dvě právě segmentované hrany dotýkaly, vznikl u nich úzký „degenerovaný“ polygon. Ujistíme se tedy, že nemáme nic vybrané a provedeme příkaz Funkce > Optimalizovat (u R6 a R8.x je tento příkaz v menu Struktura). Tím se tyto degenerované polygony odstraní.

Abychom celý hrot ještě trochu podpořili, tak si vybereme právě vytvořenou linii hran a na aplikujeme na ni příkaz Struktura > Zkosení. Tím vytvoříme z jedné linie hran linie dvě a ještě více podpoříme tvar čepele sekery. Uživatelé R6 tento krok spojí s krokem předešlým, vlastně se jedná jen o další Saw.

Máme již vlastně hotovou čepel, musíme svou pozornost obrátit na oblast hrany mezi plochou ostří sekery a „vertikální“ plochy. Vyberme si hrany „vertikální“ plochy mimo hran na úplné špičce ostří a aplikujeme příkaz Struktura > Vyjmout hrany. Opět umístění hran budeme řídit za stisknutí klávesy Ctrl, stisknutého tlačítka myši a tahem. Nová linie hran by měla být poměrně vysoko.

Zostření by mělo být jen v části ostří, pasáž ve které bude zasazené topůrko takto zostřené nebude. Tedy použijeme nástroj Struktura > Posun a to buďto v režimu hran a nebo bodů. Tím se tvar v oblasti uchycení topůrka „zaoblí“. Uživatelé R6 a R8.x mohou samozřejmě použít normální nástroj Posun (Nástroje > Posun). Mimo to, že jsme tak zrušili ono zostření tvaru tam, kde jsme to nepotřebovali, jsme také vytvořili stopu pro spoje po licích formách. K tomu se ale ještě dostaneme na konci.

To, co jsme udělali na jedné straně, uděláme také na straně druhé. Tedy i zde provedeme „vyjmutí“ hrany a následný posun. Tvar, který nám vznikne, je v oblasti čepele identický se stranou protější, ale u místa „ouška“ na uvázání sekery nám vzniknou velmi vhodně polygony, ze kterých můžeme ouško vytáhnout.

Nejdříve ale musíme poupravit tvar poslední smyčky hran, kterou máme prozatím tvar sekery ukončen. Tedy vybereme si smyčku těchto ohraničujících hran a pomocí Magnetu (Struktura > Magnet) upravíme polohu této smyčky tak, aby kopírovala okraj konce sekery. Mimo to si můžeme také založit polohu napojení ouška. Polygon ze kterého za chvilinku vytáhneme ouško je vyznačený červeně.

Vybereme si poslední smyčku hran (u R6 body) a aplikujeme příkaz Struktura > Vytažení. Hodnotu vytažení opět můžeme ponechat na nule a po potvrzení příkazu použijeme prostý nástroj Posun pro umístění nové smyčky hran na požadovanou polohu. Touto polohou je oblast pod „hrdlem“ sekery. Tato smyčka tedy bude tvořit základ tohoto hrdla a také základ pro napojení ouška. Vytaženou smyčku hran si pomocí nástroje Magnet, Štětec, případně i jen Posunu upravíme do požadované polohy. Uživatelé R6 si zkopírované a posunuté body samozřejmě nejdříve spojí s tvarem sekery přemostěním…

Je načase vytvořit ouško sekery. Přepneme se do režimu editace polygonů a vybereme si dva základové polygony ouška a provedeme příkaz Struktura > Vytažení (interaktivně) a to hned dvakrát. To že se nám místo základů ouška vytvoří prozatím jakési nožičky vůbec nevadí. Ihned to velmi snadno napravíme.

Vypneme si objekt Symetrie a natočíme si pohled tak, abychom jej měli odspodu. Vybereme si spodní polygony „nožiček“ a ve Správci souřadnic jim nastavíme velikost podle osy Y = 0 a polohu podle osy Y = 0. Tím se nám tyto polygony dostanou do osy Symetrie. Smažeme je. Tím máme připravené polygony pro vytvoření obou ramen ouška.

Polygony obou ramen ouška ale musíme rozmístit a to tak, aby A) opět „obkreslovaly“ tvar předlohy a B) aby k sobě směřovaly ty polygony, které přemostíme. Polygony mezi kterými provedeme přemostění jsou vybrané. Rozmístění polygonů asi bude nejsnazší pomocí prostého nástroje Posun, ostatně množství polygonů se kterými budeme pracovat, je velmi malé. Pracovat můžeme jak v režimu bodů, tak hran. Jediné, co musíme kontrolovat, je poloha bodů v ose Symetrie.

Pokud máme, tak vybereme oba polygony, které jsme si řekli že je přemostíme a učiníme tak. Vyberme je a aplikujeme příkaz Struktura > Přemostit. V ose symetrie nám opět vznikl polygon, který zrovna nepotřebujeme. A tak jej smažeme.

Tvar ouška, který jsme takto vytvořili ale není moc přesný. Tedy vybereme si nově vytvořené hrany „přemosťovacích“ polygonů a aplikujeme na ně příkaz Struktura > Vyjmout hrany. Provedeme jen jednoduchou segmentaci (alternativou je použití nástroje Nůž). Nově vytvořené hrany opět asi podle půdorysné fotografie rozmístíme do finální polohy. Tím bychom měli mít ouško více méně hotové. I když na závěr ještě jisté korekce uděláme, to je jasná věc…

Již se blížíme k dokončení základního tvaru. Nebude to dlouho trvat. V perspektivním pohledu si smažeme dva polygony, které tvoří „zadní stěnu“ ouška. Pak aplikujeme příkaz Funkce > Optimalizace (u starších verzí Struktura > Optimalizovat) a odstraníme také zbytečné body.

Vybereme si smyčku linie koncových hran tvaru sekerky (u R6 body a Duplikovat) a opět aplikujeme příkaz Vytažení a to opět s hodnotou 0 (u R6 tedy zkopírujeme body, posuneme a přemostíme). Pak novou smyčku pomocí nástroje Posun potáhneme dál od předešlého tvaru sekery. To bude nejširší smyčka „hrdla“ sekery.

Vybereme si dva body jako na obrázku a tyto body svaříme (Struktura > Svařit) do vrchního z těchto bodů. Uživatelé R6 a R8.x musí spodní bod posunout na bod vrchní a pak provést optimalizaci.

Není zbytí, právě vytvořenou smyčku musíme rozmístit. Využít můžeme nástroje Magnet, Štětec, Posun (a to jak Posun v menu Nástroje, tak Posun v menu Struktura). Tady ale těžko radit. Opět samozřejmě vyjdeme z tvaru podkladu. Jedná se nám nyní o tvar hrdla sekery a tak tato smyčka bude mimo oblast ouška širší jak předchozí smyčka hran.

Opět si stejným způsobem vytáhneme hrany a následně upravíme jejich polohu. To je už ale notorický proces…

Jsme opravdu skoro hotovi. Tedy musíme udělat jisté nutné kroky a také asi zcela na konci upravíme tvar na různých místech. Opět si vybereme poslední smyčku hran, kterou jsme právě vytvořili a opět ji „vytáhneme“. Nyní ji ale nebudeme nikam posouvat, necháme si ji vybranou a do Správce souřadnic zadáme velikost ve všech osách 0 a polohu ve směru osy Y také 0. Tím si vytvoříme „záklop“ sekery, ze kterého vytáhneme vnitřní dutinu.

Zostříme hranu ouška. Vybereme si hrany které jsou kolmé na tuto hranu a aplikujeme příkaz Struktura > Vyjmout hrany. Pomocí Ctrl hrany posuneme směrem k vrchní linii ouška. U R6 bychom použili prostý nástroj Nůž a nebo Saw (ale pak musíme upravit napojení polygonů).

Tím to ale nekončí. Vybereme si tři polygony jako na obrázku tyto polygony převedeme na trojúhelníky (Struktura > Převést na trojúhelníky, pokud se nám bude segmentace na trojúhelníky dělat špatným směrem, pak použijeme příkaz Struktura > Upravit křivku > Posunout pořadí dolů/nahoru). Polygony pak spojíme do čtyřúhelníků tak (Spojit trojúhelníky), že trojúhelníkový zůstane jen ten, který je na obrázku nejvýše.

Jak byla sekera odlévaná pomocí dvou forem, tak se v ose symetrie vytvořily viditelné „švy“. Ty jsou viditelné hlavně v složitějších oblastech, které tvůrci nemohli dobře obrousit, třeba proto, že byly poměrně malé a tudíž křehké. Tedy vybereme si opět spodní vertikální hrany ouška a opět je rozdělíme pomocí nástroje Vyjmout hrany. Novou smyčku umístíme tak, aby z hrany v ose symetrie vznikl „šev“ v místě, kde se původně formy stýkaly. Odstraníme také trojúhelníky tam, kde to je možné. Tvar ouška si můžeme také v tomto bodě přesně dokončit, je totiž hotové a to zcela.

Tak zbývá jen „hrdlo“ sekery. V prvé řadě si vybereme polygonový objekt, ujistíme se že jsme v nějakém editačním režimu (hrany, body, polygony) a také se ujistíme, že nemáme vybraný žádný nástroj. Povrch si zoptimalizujeme, to abychom náhodou nebyli překvapení nějakým nekalým chováním. Přepneme se do režimu editace hran a vybereme si prstenec hran „hrdla“ sekery v oblasti největší šíře. Na tyto hrany opět aplikujeme příkaz Struktura > Vyjmout hrany (a u R6 plugin Saw). Vznikne nová smyčka, kterou bychom měli umístit spíše směrem k čepeli sekery.

Vybereme si objekt Symetrie, pod kterým je náš polygonový objekt a pomocí zkratky „C“ jej převedeme na polygony. Tím bude celý tvar sekery definovaný polygonovou sítí. Vybereme si polygony „závěru“ sekery a aplikujeme nejdříve příkaz Struktura > Vytažení uvnitř a pak několikrát příkaz Struktura > Vytažení, případně Zkosení, nebo Velikost. Tím velmi jednoduše vytvoříme vnitřní prostor sekery.

Co teď? Již jenom doladit tvar hrdla, povrch trochu různě podeformovat, aby nebyl tak „čistý“ a symetrický a případně použít HyperNURBS váhu na zvýraznění předělu „kapsy“ na topůrko a čepele. Ale to je již kreativní činnost, kterou bychom popisovat nemuseli, protože tvaru jsme dosáhli a dávat návod typu „mírně potáhneme tu a hned zas tam“ asi nemá smyslu.

Rád bych ještě zmínil jednu věc. Mimo malé poznámky na závěr (váhy HyperNURBS) jsme nepoužili nic, co nejde nějak udělat i v Ce6, doufám tedy, že návod přijde vhod i těmto uživatelům.

A výsledný tvar? Tady je…

A po renderu? Asi takhle.

Příště se podíváme na to, jak si sekeru otexturovat a také jak si jí velmi jednoduše nasvítit.