В интернете можно найти огромное количество информации в виде руководств, учебников и уроков, показывающих все возможности этой программы. А данный материал предназначен для людей, интересующихся точным моделированием.

Получение и установка программы blender

Зайдите на сайт www.blender.org и кликните по ссылке "Download". На странице загрузки выберите файл, подходящий для вашей операционной системы. Скачайте и установите программу в обычном порядке.

Что мы видим при запуске программы

Когда вы впервые запускаете blender, вы видите стандартный экран. Он содержит: окно пользовательских настроек наверху экрана, область для работы с трёхмерными изображениями посередине экрана и окно кнопок внизу экрана.

Важные составляющие программы

Когда вы начинаете моделировать, две области в окне программы уже открыты: 3D-окно и окно кнопок. Объект "Куб" (1) уже находится в центре 3D-окна, а само окно ориентировано так, что мы смотрим вниз на верх куба. Также имеется источник света (2) для освещения куба и камера (3) для вывода двумерных растровых изображений куба.

Заголовок 3D-окна

Кликнув на кнопке "Тип окна", вы увидите меню окон различного типа. Каждый тип окна имеет своё назначение. Но сейчас нас интересуют только окна следующих типов:

• 3D View – 3D-окно;
• Buttons Window – окно кнопок;
• Outliner – управление объектами (например, в сборке);
• Scripts Window – выбор и запуск нужных скриптов.

Основные меню выбора всех возможных действий и клавиатурные сокращения для каждого действия.

Режим работы окна. Сначала мы будем использовать только режим объекта (Object mode) и режим редактирования (Edit mode).

• Режим объекта позволяет манипулировать объектами в окне.
• Режим редактирования предназначен для моделирования отдельных объектов.

Выбор вида отображения модели на экране. В моделировании нас интересуют два типа: Wireframe – каркасный вид и Solid – сплошной вид.

Выбор точки для центров вращения и масштабирования трёхмерных моделей.

Кликните на значке руки, чтобы отключить панель трансформации. Фон панели станет светло-серым.

Панель позволяет размещать компоненты модели в разных слоях, позволяя видеть только нужные нам компоненты (например, отдельные детали, входящие в сборку).

Кнопки контекстов

Кнопки контекста вызывают соответствующий набор панелей кнопок в окне кнопок.

Принципы 3D-координат и 3D-видов в blender'е

Запустив blender, вы попадёте в рабочую область с видом сверху вниз. В этом виде экран располагается в плоскости осей X и Y, а ось Z направлена перпендикулярно экрану прямо на вас.

Изменить направление вида можно двумя способами: нажав и удерживая среднюю кнопку мыши, двигать её, вращая изображение, или использовать один из предопределённых видов, при помощи кнопок на цифровой части клавиатуры справа от основной.

При моделировании в blender'е вы рисуете параллельно плоскости вида на глубине выбранного объекта или вершины, поэтому вращение вида очень важно для понимания взаимного расположения объектов и вершин.

blender использует правостороннюю систему координат с осью Z, направленной вверх. Такую систему координат используют почти все САПР. Некоторые программы используют систему координат с направленной вверх осью Y. Для экспорта в такую программу модели, её надо просто повернуть.

blender представляет координаты в виде:

При перемещении или выдавливании вершины в скобках отображается её расстояние от начальной точки, а DX, DY и DZ показывают её текущие координаты.

В режиме объекта панель параметров преобразования (Transform Properties) показывает положение объекта в глобальных координатах, а также параметры вращения и масштабирования объекта и его габаритные размеры.

На рисунках показано отображение на панели преобразования в режиме объекта глобальных координат центра синего куба, параметров его вращения и масштабирования и его габаритные размеры.

Единицы измерения и точность blender'а

Чтобы единицы измерения blender'а соответствовали реальным единицам измерения, надо установить масштаб, т.е. присвоить единице blender'а определённое количество реальных единиц измерения. При запуске blender'а по умолчанию появляется куб со сторонами размером 2 единицы blender'а каждая. При импорте VRML или STL файла в машину быстрого прототипирования необходимо также передать информацию об используемых единицах измерения. Таким образом, для создания точной 3D-модели в blender'е и экспорта её на 3D-принтер или станок с ЧПУ, необходимо знать соотношение единиц измерения blender'а и реальных единиц измерения.

3D пространство в blender'е ограничено и, соответственно, ограничены максимальные размеры модели. Размер ограничен мощностью и рассеянием источников света, углом обзора камеры вида и максимальным углом охвата камеры рендера (вывода). Сложность модели ограничена количеством вершин, которое может обработать ваша система. Чем мощнее компьютер, тем большее количество вершин он сможет обрабатывать без заметного торможения.

Итак, насколько большой можно сделать единицу blender'а?

При моделировании точной детали или сборки вам нужна точность порядка долей микрометра. Какую точность можно получить, если приравнять одну единицу blender'а одному миллиметру?

blender позволяет численно вводить координату вершины с точностью до четвёртого десятичного знака (0,0000). Например, выдавливание вершины на 0,0001 мм по оси X даёт точность позиционирования в 0,1 микрометра. Чертовски высокая точность, и, учитывая, что станок с ЧПУ имеет точность позиционирования ±3 микрометра, можно моделировать с точностью, недостижимой при изготовлении. Оборотной стороной этого является ограничение видимого рабочего пространства, лимитированное углом обзора камеры: кубом со стороной 10 метров. Но это не создаст проблем, если вы не будете разрабатывать портальный фрезерный станок для обрезки лонжеронов крыла Airbus A380.

• Толщина человеческого волоса составляет примерно 76 мкм.
• Большинство станков обычного назначения в умелых руках позволяют достичь точности обработки 50 мкм.
• Лучшие станки с ЧПУ имеют точность позиционирования ±3 мкм с повторяемостью ±1 мкм.
• 100 мм железный брусок расширяется на 0,012 мм при нагреве на 10°C.

Для точных работ можно выбрать другой масштаб, например, 1 единица blender'а = 10 мм, дающий рабочую область в 100 кубических метров, однако это усложнит процесс: придётся постоянно помнить о положении десятичной точки при вводе длины выдавливания и т.п.

В архитектурных работах обычно используется масштаб 1 единица blender'а = 1 м, дающий видимую область в 10 кубических километров при точности 0,1 мм.

При первом запуске blender'а открывается вид с кубическим объектом в центре. Это один из нескольких объектов-примитивов, предлагаемых как основа для создания ваших компонентов. В режиме объекта примитив ведёт себя как цельный объект и перемещать, вращать вокруг выбранной точки и масштабировать можно только объект целиком. Нажав клавишу Tab, вы перейдёте в режим редактирования, а углы куба станут станут жёлтыми точками, соединёнными жёлтыми рёбрами. Жёлтый цвет показывает, что вершины выделены. В режиме редактирования можно перемещать любую выделенную вершину, добавлять, соединять и удалять вершины, соединять любые три или четыре вершины гранями и т.д., создавая свою модель.

• Куб (1): выделен и в фокусе. При нажатии на Tab этот куб будет доступен для изменений в режиме редактирования.
• Куб (2): выделен.
• Куб (3): не выделен.

• Куб (1): выделен и в фокусе.
• Куб (2): выделен.
• Куб (3): не выделен.

• Куб (1): выделены все вершины.
• Куб (2): вершины не выделены.
• Куб (3): выделена одна вершина. Цвет её рёбер переходит от жёлтого цвета в чёрный.

• Куб (1): выделены все вершины.
• Куб (2): вершины не выделены.
• Куб (3): выделена одна вершина.

blender имеет множество инструментов, позволяющих моделировать практически всё что угодно, и они будут описаны в последующих уроках точного моделирования. Если вы новичок в 3D-графике, выполняйте уроки последовательно. По мере изучения уроков и приобретения навыков будут даваться всё менее детальные описания способов рисования и использования инструментов. Если возникнут трудности, просто вернитесь в то место уроков, где этот способ или инструмент был упомянут впервые. Первоначальное описание процесса будет очень подробным.