VisExercises

VIS Exercise #01

Visualisierung Ãœbungsblatt #01

Blender Tutorial: Installation & Modellierung


Modellieren mit Blender

In diesem Praktikumsteil befassen wir uns mit der Computergrafik aus Anwendersicht. Diese Sichtweise soll uns auf praktische Art und Weise die grundlegenden theoretischen Konzepte vor Augen führen, die wir anwenden und später vertiefen werden.

Aufgabe 1.1: Installation von Blender

Vor aller Anwendung ist die Installation:


Oberfläche von Blender

Bitte installieren Sie nun nach der Installation von OpenGL auch Blender. Laden Sie Blender bitte direkt über

http://blender.org/download

herunter. Die empfohlene Plattform dafür ist Windows oder Mac. Wir werden im Praktikum mit Blender Release 4.2 LTS bzw 4.5 (Portable) arbeiten.

Für Linux installieren wir Blender via Snap:

sudo snap install --classic blender

Probieren Sie spaßeshalber mal eine Blender-Demoszene auf Ihrem Rechner aus. Laden Sie dazu eine entsprechende .blend-Projektdatei hier herunter: https://www.blender.org/download/demo-files/

Aufgabe 1.2: Modellierung / Transformation


Blender Cheat Sheet

Zuerst geht es darum, die Form der Objekte zu modellieren (siehe obige Wireframe Darstellung):

Wir werden hierzu ein reales Spielzeug nachbauen. Als Inspiration soll uns die obige Auswahl an realen Spielzeug-Objekten dienen.

Bitte modellieren Sie zuerst eine Spielzeug-Lokomotive, indem Sie ausschließlich Grundobjekte wie Würfel oder Zyliner verwenden (Object-Mode) und diese über Verschieben ( g, grab ), Rotieren ( r, rotate ) und Skalieren ( s, scale ) aufbauen (siehe auch Blender Cheat Sheet). Die resultierenden Transformationen von lokalen nach globalen Koordinaten sieht man im Properties-Panel ( n ). Der Ursprung der lokalen Koordinaten lässt sich mit Right-Click verändern.

Stellen Sie zwischen den einzelnen Objekten eine hierarchische Beziehung (Konzept der Hierarchischen Modellierung) her, um mehrere Objekte zueinander zu fixieren bzw. gleichzeitig zu manipulieren ( Ctrl-P, parenting, Parent als letztes selektieren ).

Zusätzlich können Sie diese Grundobjekte als Basis verwenden und komplexe Geometrien mittels extrudieren ( e, extrude ), abstufen ( i, inset ), loop cuts ( STRG + r ), verschieben ( g, grab ), rotieren ( r, rotate ) und skalieren ( s, scale ) von einzelnen Punkten, Kanten oder Polygonen aufbauen (Edit-Mode). Verwenden Sie z.B. den Bevel, Solidify, Mirror und den Subdivision Surface Modifier (im Modifier Panel), um sich langwierige manuelle Arbeiten zu ersparen.

Hinweis: Anzeigen der aktuellen Transformationsmatrix auf der Python Scripting Console via: bpy.data.objects['Cube'].matrix_world

Aufgabe 1.3 Shading

Jetzt geht es ums Aussehen, d.h. das sog. Shading (siehe obige verschiedenfarbig dargestellte Objekte):

Das Shading in Blender beinhaltet zwei Hauptkomponenten: Materialien und Texturen. In Cycles und Eevee werden Materialien über ein Node-System definiert.

Erstellen Sie im Material-Panel für Ihre Objekte Materialien, um diese im entsprechenden Viewport-Shading Mode einzufärben (Base Color, Principled BSDF). Materialien kann man via Links anderen Objekten zuweisen (Data Link → Material, Objekt mit Material als letztes selektieren).

Rendern Sie anschließend ein Bild Ihrer Szene mit obigen beiden Render-Engines (Render-Panel).

Um ein vollstandiges Blender-Video erzeugen zu können müssen noch Animationen via Key-Frame ( i ) erzeugt werden (Pose-Mode → Armature, Dope-Sheet → Key-Frames), die Beleuchtungssituation verbessert werden (z.B. durch Proxy-Lichtquellen), ein HDR Panorama hinzugefügt (z.B. durch Environment Texture im World-Properties Panel) und die Video-Einstellungen (im Output-Properties Panel) definiert werden. An dieser Stelle sei hierfür auf die Computergraphik Vorlesung Teil #1 und die dazugehörigen Ãœbungen verwiesen.


Hausaufgaben bis zum nächsten Praktikum

Musterlösung: Fragen zur Musterlösung werden im nächsten Praktikum beantwortet. Bitte stellen Sie dazu Ihre eigene Lösung kurz vor.

1. Grundlagen:

  1. Farbmischung:
    Welche Farbe (wie z.B. Hellgrün) ergibt sich bei der additiven Farbmischung der folgenden Mischungsverhältnisse der Grundfarben Rot, Grün, Blau?
    1. 50%, 0%, 0%
    2. 100%, 100%, 70%
    3. 65%, 17%, 17%
  2. Perspektivische Projektion:
    Welche der folgenden Figuren werden durch die perspektivische Projektion vom Aussehen nicht verändert?
    1. Linie
    2. Dreieck
    3. Quadrat
    4. Kreis
    5. Konvexes Polygon
  3. Transformationen:
    1. Welche Transformationen haben Sie für die Modellierung verwendet und welche gibt es prinzipiell?

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