Blender教程

图 5-22 所示为本节的目标成果。本节案例将使用更多建模技术,对模型进行更复杂的处理。模型是一切三维创作的基础,熟练掌握建模的操作才能更好地学习。
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一.金币建模
建模是三维技术的门槛。无论做什么内容都需要有模型,虽然可以使用他人制作的模型,但是基础的建模知识和操作是需要了解的。本节通过游戏金币建模介绍更多的建模技巧,难度并不高。接下来就正式制作。


1. 基本形准备:首先添加柱体,参数如图 5-23 所示,其中“顶点”设置为 24(为什么是 24,后面会有解释);然后进入编辑模式,选中顶面和底面并按 X 键,接着选择“面”命令,只留下一圈外框,如图 5-24 所示,基本形就准备好了。

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扩展阅读:三维建模中的圆形

三维建模中没有真正的圆形,圆形只是顶点数多的多边形,如图 5-25 所示。可以看到顶点数越多,形状就越圆,所以三维建模中的圆形本质上是多边形,只是视觉上看起来很圆。第 3 章的积木案例中之所以用八边形做圆柱就是因为八边形细分之后会非常圆,而且正好能通过 4 个面内部挤压出来。而六边形则需要更多细分才能看起来圆,四边形则无法变成圆形。因为圆形只是多边形,所以需要开启“平滑着色”和“自动光滑”,从而让模型在视觉上更像圆形。

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2. 金币内部: 首先需要调整 3D 游标的位置,在边选择模式下按住 Alt 键,单击顶部一圈线中的任意一条即可快速选中顶圈的线,如图 5-26 所示;然后按快捷键 Shift+S,在吸附选项中单击“游标 -> 选中项” ,如图 5-27 所示,完成游标的吸附。

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制作内部凹槽需要从一个平面开始,接下来在编辑模式下添加一个平面,如图 5-28 所示。平面默认处于选中的状态,直接使用缩放工具将其缩放成一个长方形即可,如图 5-29 所示。这样金币就有了中间的部分。

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步骤补充说明
本小节金币建模的难点就在于制作内部长方形的凹槽。外圈是圆形,如果向内挤压,只能得到圆形,虽然可以通过手动移动顶点摆放成长方形,但是非常费时,也不能做到很标准。直接添加一个平面是制作凹槽最简单的方式,但是 3D 游标默认在整个三维世界的原点,即正好在柱体 z 轴上的中间位置,如果直接添加平面,平面也会在整个柱体高度的一半的位置上。通过吸附游标到选中项即可把游标放在柱体最高处,吸附后添加的平面就与金币表面齐平了,如图 5-30 所示。

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现在看起来模型是分成两个部分的,但是因为是在编辑模式下添加的平面,所以模型是一个整体,只是分为两个部分而已。接下来填充外圈和内部之间的空隙,外圈有 24 条边,而中间的长方形只有 4 条边,显然无法直接填充,需要先把长方形变成同样的 24 条边再填充缝隙。


3. 环切面:选中长方形面并右击,在快捷菜单中选择“细分”命令,设置“细分”参数,如图 5-31 所示,细分之后竖向为两格,横向也是两格。最终需要的是竖向两格、横向 4 格,如果再次细分的话,横竖都会有 4 格,所以接下来要使用到一个新的工具——“环切工具” ,快捷键是 Ctrl+R。按快捷键后,将鼠标指针移动到竖直方向的线上,横向就会出现一根黄色的线,直接单击即可完成环切,如图 5-32 所示。默认环切是在中间位置,上、下都环切就可以得到横向四格,如图 5-33所示。此时模型是 8 个面、12 条边。环切之前建议先保存文件,如果环切出现任何问题,直接按快捷键 Ctrl+Z 撤销,或者重新加载文件即可。如果发现错误还继续环切,问题会越来越严重。

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知识点:环切工具

环切工具是建模中使用频率最高的工具之一,是每个三维建模软件都有的基本工具。环切简单说就是沿着并排边切割一圈循环边出来,如图 5-34 所示。说是切割, 其实只是增加了边线,这一点非常重要,大多数建模都是在需要细节的地方增加模型的点、线、面,这样才能做出复杂的形状,但并不是断开模型的点、线、面。使用环切工具首先是通过鼠标移动选择要环切的地方,第一次单击是正式开始环切,移动鼠标可以更改环切的距离,再次单击即可完成环切。如果不移动鼠标,切割线默认是在并排边的中间位置,直接单击再单击代表在正中间的位置环切。

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4. 填充缝隙:在实际创作中一般会提前尝试做准备的,本节案例也是如此。笔者试验后发现金币中间的凹槽加上倒角会更好看。切换到点选择模式,选中边角的 4 个点,按快捷键 Shift+Ctrl+B(顶点倒角),倒角时向上滚动鼠标滚轮,直到“段数”为 3,如图 5-35 所示,此时凹槽模型就有 24 条边了。现在可以开始填充缝隙了,选中内部的一条边和外圈上对应位置的边,总共两条边,按 F 键填充面(“顶点”菜单 > 从顶点创建边 / 面),如图 5-36 所示,这样就在空隙中填充了一个面。

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剩余的空隙如果用同样的方法填充就太烦琐了,直接选择刚才填充出来的面的一条边,然后重复按 F 键即可,如图 5-37
所示。用这种方法填充满所有的空隙,如图 5-38 所示。此填充法速度非常快,但不是所有时候都适用,尤其是两边的边数不
同时会出现很多问题,应谨慎使用。

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5.N-gon 修复:此时模型还有 4 个 N-gon,解决这个问题也非常简单,只需要在点选择模式下选中对应的两个点,按J 键(连接顶点路径)连接即可,如图 5-39 所示。然后使用同样的方法连接其他顶点(连接同样字母的两个顶点,无先后顺序),如图 5-40 所示。连接完成后模型布线就基本完成了。

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知识点:连接顶点路径

连接顶点路径可以连接两个点,也可以连接多个点。连接顶点时会直接分割所有经过的面,就像是在两条线中间建立一条铁轨一样。连接顶点路径时如何连接取决于模型的布线,布线不标准时,顶点连接可能会出现意想不到的情况。当连接顶点对达不到效果时,可以使用切刀工具,手动切割顶点之间的面。


6. 细节制作:模型的核心布线有了,但模型还是平面的,需要添加细节。进入面选择模式,框选全部的顶面,然后按 I 键执行“内插面”命令,如图 5-41 所示,这一步是为了给外面增加一圈面。然后快速选择外面一圈循环边,再挤出即可,如图 5-42
所示。接着再选中中间的部分,向下挤压,如图 5-43 所示,细节就添加完成了。

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知识点:框选工具

顾名思义,框选就是通过框住一定范围的内容来进行选择。按住鼠标左键然后拖动就会出现一个虚线框,放开鼠标左键即可选中虚线框内的所有内容,如果处于面选择模式,则选中的就是面,如图 5-44 所示。按住 Ctrl 键框选可以取消选择已经选中的内容。框选并不需要完全框住要选择的内容,只要内容的一部分在框里面就能选中,哪怕只是非常小的一部分。副作用就是可能会导致选择到不想选择的地方,所以框选不是百分百精确的,使用的时候需要注意。

工具栏的框选工具中共有 4 个选择工具(调整、框选、刷选、套索选择),保持框选工具即可。如果工具栏这里显示的是框选工具,那么在使用其他工具时其他工具同时也具有框选的功能,例如使用倒角工具可以直接框选,不需要切换到框选工具,这样就避免了来回切换工具。

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7. 对称模型:金币模型已经初具雏形,但是目前只制作了一半的金币细节,另一半还是空的,只需要使用对称功能即可把制作好的部分对称过去。首先来完善一下模型,使用环切工具(Ctrl+R)在中间部分环切一下,环切的时候向上滚动鼠标滚轮增加环切次数,如图 5-45 所示,这样模型的面的大小会更均匀,表面细分后模型网格也会更均匀。然后按 A 键全选模型,再执行网格 > 对称命令,方向选择“+Z 到 -Z”,如图 5-46 所示,即可使模型基于 z 轴对称。如果对称有问题也可以试试其他的方向,对称是以原点为中心的,所以如果模型的原点被移动了,对称也会有问题。

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金币的基础模型已经完成了,接下来还是按照惯例添加倒角修改器和表面细分修改器,并且设置“平滑着色”,开启“自动光滑”,让金币更加好看,如图 5-47 所示。

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图 5-47 添加倒角和表面细分修改器


8. 观察模型:在 3D 视图的实体模式下,灯光和材质都是可以修改的,例如现在制作金币就可以使用金属的质感,更好地去观察模型。所有着色选项都在视图着色方式中,如图 5-48 所示,要更改模型的视图着色方式,主要是调整“光照”和“颜色”
这两组参数
(只在实体模式下才有)
光照又分为“棚灯”“快照材质”“平展”3 组,单击“棚灯”中的球体可以展开更多棚灯,如图 5-49 所示,不同的棚灯有着不同的灯光效果。
这里的灯光跟渲染是完全不同的,对计算机无压力,不需要花很多时间,随时可以切换,主要是为了更好地观察模型。

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棚灯中只有灯光变化,要更改质感需要切换到“快照材质”,选择金属质感较强的材质,如图 5-50 所示,此时金币就呈现出银色金属的质感了。接着再到“颜色”分组中切换到“单一”,即可手动选择颜色,这里选择金色,如图 5-51 所示,3D视图中的模型立马就有了金币的质感。这样在建模的过程中更容易发现问题,例如,如果有地方弯曲了,材质的反射和高光就会跟着弯曲。建模过程中可以多切换不同的材质观察模型,但大部分时候还是保持默认的棚灯,毕竟长时间观看金属材质容易视觉疲劳。

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至此,金币建模就完成了。本小节介绍了棚灯,棚灯跟渲染毫无关系,在 3D 视图的实体着色模式下才可以看见,可以尝试不同的棚灯去观察模型,看看有什么区别。


二.金币 UV 展开


1. 准备工作:模型制作好后,还需要将其 UV 展开。首先切换到 UV Editing 布局,如图 5-52 所示,左边是 UV 编辑器,右边是 3D 视图。然后把金币模型的修改器全部关闭,进入编辑模式,切换到边选择模式。因为 UV 展开主要根据边线展开,所以一般保持在边选择模式即可。

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图 5-52 UV Editing 布局


2. 标记缝合边:标记缝合边需要经验,但也是有技巧的。对于金币这种边缘锐利、转折多的模型,一般都会在转折处标记缝合边。模型有圆形部分,也一定要在圆圈处标记缝合边。所以首先把转折处的边线全部选中,如图 5-53 所示。对金币另一半也进行同样的操作,然后执行 UV> 标记缝合边命令,如图 5-54 所示。或者右击后直接在快捷菜单中执行“标记缝合边”命令。标记缝合边后即使没选中也有颜色,但是根据软件主题设置的不同可能呈现不同的颜色。

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3.UV 展开:标记好缝合边后,按 A 键选中全部的面,按 U 键打开“UV 映射”菜单,单击“展开”即可根据缝合边展开
UV,如图 5-55 所示。展开后的 UV 如图 5-56 所示。在 UV 编辑器中需要选中模型才会显示相应的 UV。

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4. 继续标记缝合边:此时 UV 中圆圈很多,需要从中间标记一条缝合边,以展开为长方形,如图 5-57 所示。图片无法展
示出所有需要标记的缝合边,金币上下、左右都对称,这是一半标记,
对另一半同样的地方也要标记。最终再展开一次,如图
5-58 所示,此时 UV 就更加规范了。

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5. UV 的使用:金币 UV 展开至此就基本完成了,接着启用所有修改器即可,修改器会自动处理 UV,所以不用担心倒角会影响 UV。
阅读本教程 6.2 节后,可以试着给金币模型绘制纹理贴图。目前金币的 UV 还不完善,UV 操作非常之多,本小节只是简单介绍,实际上还需要深入操作才能够获得完善的 UV。UV 本身是属于模型的,所以 UV 数据始终会随着模型保存,不用单独保存为文件。


三.更多玩法


第一种:导出模型
模型制作完成后可以导出为一个文件,以便导入其他的三维软件中使用或者修改,也可以用作 3D 打印。当前的文件中只有一个模型,所以无须选中模型,直接执行文件 > 导出命令即可导出模型。导出设置中还有很多文件格式可供选择,Blender
比较特别的就是需要指定要导入和导出的文件格式。常用的 3D 文件格式有 FBX(可以保存动画)、OBJ(最常见的三维模型文件格式,可用于 3D 打印)、STL(3D 打印使用)等,绝大部分文件格式都是通用的,普通的三维软件都可以打开。这里的金币模型只有模型,没有材质也没有动画,使用 OBJ 格式即可。执行文件 > 导出 >Wavefront(.obj) 命令,如图 5-59 所示,然后在文件视图中找到要用来保存模型文件的文件夹(推荐新建一个专门的文件夹来保存模型文件),单击“导出 OBJ”按钮即可,如图 5-60 所示。导出不同格式的文件的方法都一样,但是文件视图右侧的选项会根据格式显示不同的选项。当前的金币模型完全符合 3D 打印的要求,可以发送给 3D 打印的厂家打印或者自己打印,也可以导入其他的三维软件中进一步制作贴图。

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第二种:阵列模型
现在的场景中只有一个金币,如果有很多金币会更有冲击力,可以使用复制功能复制金币模型,并可以通过阵列功能快速有规律地排列模型。选中金币模型,在修改器中找到并添加一个阵列修改器 ,将“数量”改为 5,将“相对偏移”中的“系数 X”改为 1.1,如图 5-63 所示。阵列顾名思义就是根据参数把模型复制排列,数量就是包括原模型在内进行阵列的全部模型数量。模型复制出来如果坐标完全一样就会重叠在一起,所以需要有偏移,默认的偏移方式是相对偏移,使用数值参数控制偏移量,偏移系数代表的是阵列模型之间的间距,1 等于模型本身的尺寸,设置为 1 时模型之间没有间距,X 设置为 1.1 代表间距为模型 x 轴尺寸的 110%。接下来再添加一个阵列修改器,设置“系数 X”为 0、“Y”为 0.4、“Z”为 1、“数量”为 10,这样就是在阵列的基础上再阵列,就有了一个阶梯式的阵列,如图 5-64 所示。由此可见,阵列修改器是非常灵活的,通过多个阵列修改器可以制作出很多种不同方式的阵列。

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知识点:原点
Blender 中每一个物体都有一个原点,原点代表这个物体的位置。因为大多物体的形状是复杂的,所以需要有一个点去表示物体的位置。选中物体后,黄色的圆形就是原点,如图 5-61 所示。创建物体时原点位于物体的中心。原点是可以在任何位置的,只是多数情况下需要在物体中心。在物体模式下选中物体并右击,在其快捷菜单的“设置原点”子菜单中有很多选项可以设置原点的位置,如图 5-62 所示,其中 A B 使用最多。
原点除用作表示位置之外,在修改器中也有运用,例如镜像修改器默认的镜像位置就是原点。原点还可以用作变换轴心点,这个概念后文会讲。

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第三种:简易形变
在三维建模中,如果需要让一个模型扭曲变形,一般不需要手动修改模型,而是直接使用修改器之类的非破坏性方法。Blender 中有非常多的形变修改器,如图 5-65 所示, 形变修改器可以用各种方式让模型变形,最常用、最基础的是其中的简易形变修改器 。选中金币,添加一个简易形变修改器,简易形变包括扭曲(Twist)、弯曲(Bend)、锥化(Taper)和拉伸(Stretch)4 种, 单击对应的名称即可切换不同的变形模式,默认是扭曲变形。试着增加“角度”参数,可以看到金币上下像是被拧在一起了,然后切换到拉伸模式,可以看到金币被拉伸得很宽,如图 5-66 所示。手动快速调整“系数”参数,就可以看到金币被拉伸的动画,可以试着调整其他的参数看看有什么效果。
简易形变会受到模型原点位置的影响,所以当变形不正确时,可以选中模型并右击,在“设置原点”子菜单中单击“原点 ->几何中心”,把原点设置到模型在几何上的中心位置。

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案例总结
至此,游戏金币模型就制作完成了,简单的模型有非常多的玩法,限于篇幅只介绍了一部分。本节案例不包含材质、灯光和渲染的内容,学习完本章内容后,可以再拿金币模型自己设计一个场景去渲染。