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Blender硬表面基础手册(中)

发布时间:2021-06-02 11:12:45

Hello,大家好,上次跟大家分享了 Blender硬表面基础手册(上)今天继续给大家带来Blender硬表面基础手册(中),我是charming。

9、再谈布尔

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现在我们了解了法线跟shading,我们通过加权法向修改器修复了不正确的倒角效果,使用了boolean以及倒角修改器,得到完美的效果,倒角亮边反射出好看的环境反射,下面我们要讲到什么呢?Topology——模型布线的拓扑结构,我直接将boolean修改器应用设置,如果不应用的话,那些增加的点是无法被编辑的,点击下图所示位置加以应用修改器:

1.png

只有应用了修改器设置,才能得到最终的模型:

2.webp.jpg

这里有一个小规律:任何时候布尔之后必须有两条线相连,因为没有这两根线,布尔之后的结构是不能正常显示的,当你对背后原理有所了解后,对后面遇到一些显示上的错误也能够主动去做修改。

大家可以看看这两条线如何链接布尔模型结构的:

3.webp.jpg

正如箭头所标注的那样,blender里会对布尔模型结构自动连线,这经常会对倒角起到不好的影响,它会破坏倒角结构的稳定性。

请看下图,注意在执行了倒角命令后连线之间的出现了交错现象,我这里打开了线框显示,所以效果显而易见。

4.webp.jpg4-2.webp.jpg

有的时候倒角倒不开也是因为类似的问题,随机连线的位置不太合理,所以我建议这种连线尽量连接成垂直的方向,而不是任意其连线成狭长的三角形。

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这里我使用了连接工具或者切割工具进行了主动改线处理。

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会发现,当我们改了连线角度之后,想倒角多宽就多宽,倒角之后连线依然很完美

tips:blender默认设置下不允许倒角边超过模型边界,所以默认bevel倒角最大角度是有限制的,你可通过关闭倒角修改器下方的clamp overlap 钳制重叠来取消这一限制。

7.gif

我一般都会主动关闭这个设置,除非在排查一些问题的时候临时打开。

10、布尔之曲面结构

0-2.jpg

硬表面一大难题之一——曲面布尔结构,其实不难,就是很烦,曲面上的布尔结构并不像平面那样简单,原因是因为曲面由多个平面组成,两个曲面之间夹角不同

你能猜出这意味着什么吗?(提示: 这与法线有关!)

8.webp.jpg

你可能猜到了,整个弯曲结构物体上,面的转折导致法线角度的不同,这就是问题所在,我们尝试在一个圆柱曲面上布尔另一个圆柱曲面来执行bevel倒角:

9.webp.jpg

瑕疵显而易见!跟硬转折结构不同,我们无法通过加权法向修改器来解决掉这种瑕疵,因为曲面结构的顶点法线朝向都是不同的,加权法向只针对顶点法向一致的朝向。

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当然如果你要求不高,可以试试,不过效果很有限,那么我们如何得到一个干净的、完美效果呢?技术上来讲,唯一可靠的方法是尽量保证布线为密度均匀的四边形布线,当然如果我们较真的话,在硬表面这一块是非常不实用或者有效率的做法,我们通常更关注几乎完美的效果,而不非得是绝对完美的效果,这样我们有更多的时间来获得效果,而不必担心哪里都要去搞绝对的四边形布线,游戏行业有句话,只要看起来是对的,他就是对的~

当然这里会有争议,褒贬不一,这里我们不做讨论。

一般来说,多边面的存在也是OK的,关键在于你做的结构是怎样的,如果你做的东西是一个有机生物体,涉及绑定、动画、又或者有某种变形需求,基于四边形布线的模型总会是最完美的解决方案,多边面做变形会导致一大堆问题,除非布线密集,多边面稀少,不然是不可能得到不错的效果的。

在多边面上细分也是很难搞的,这一点我们稍后再讲到,但是对于用于概念渲染的硬表面,3D打印,又或者是一些游戏资产,如果你稍加控制,多边面跟booleans布尔结构也是可以OK的。

当使用其他软件或者游戏资产时可能会有一堆复杂情况,但是基于四边面布线的拓扑结构这一点实在是太庞大了,这玩意能讲好几个小时,所以这里我也不占用大家的时间了,请记住我上面所说的,你可以在自己的工作流中使用多边面以及布尔结构。

话说回来,我们把问题回到中心主题——如何得到圆弧曲面结构完美倒角效果?技巧就是将布尔结构附近的布线卡紧一些,这样瑕疵效果就会显示的不那么明显。

这样是不是好了一些,我只是做了一个水平切线,分别在顶底两侧添加切线:

11.webp.jpg

这样做其实相当于我通过两个切线将多边面的区域缩小了范围,在圆弧所涉及面以外的区域能保证是绝对完美的。

12.webp.jpg

红色区域就是多边面区域,也就是显示上是有问题的地方,其他的地方都是完美的效果,因为都是基于四边面布线,我们还可以做得更好,如果我在创建基础模型的时候增加曲面段数呢?比如我给第一个圆柱体增加到64段,用于布尔的圆柱增加到32段:

13-1.webp.jpg13-2.webp.jpg

模型上依然有一些地方太紧凑,但是整体的结构更加干净了,可以留意到布尔结构处黑色的玩意,他们是什么呢?

我一般称之为瑕疵,通常产生于bevel倒角之后的重叠面 ,我在演示布尔之后倒角设置钳制重叠的时候你应该已经留意到了。

这里还是有一些方法来修复的,最简单高效的方法就是,让bevel处的线条顺畅起来,这样解决了重叠问题,显示就会好很多。

14.webp.jpg

上图中我把倒角设置的小一些,这样几乎看不到之前的所有瑕疵了,当然blender场景中的其他结构仍然会有一些其他的你不曾见过的瑕疵。

我建议还是手动修复这些问题,修改起来也并不难,简单地应用布尔修改器然后手动挪开重叠的点。

15-1.webp.jpg15-2.webp.jpg

你可以开启线框模式,来帮助移动顶点时可视化,可以在这里设置:

图片tips:在物体级别开启

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看,你可以清楚地看出哪些点需要被挪开一些位置,开锁边移动,Blender里锁边是两次G键 很方便,此刻你应该可以想象得到如果手动去搞这个本质上还是很烦人的,所以我分享一个叫做mesh machine的插件来优化这个过程,只需要选择布尔区域结构然后单击Boolean  cleanup工具来清理模型,对,一键哦~(Y键调出面板,找到Boolean cleanup清理废点,不过我试了一下blender容易崩溃-_-||)

17.webp.jpg

能给我们带来一些便捷,不过有的时候还是要手动清理,有总比没有好~

总结一下,网格顶点越紧密,多边面带来的瑕疵效果就越弱,否则就会有很多的瑕疵需要清理,灵活应变吧~

11、多边面vs四边面——你想听真话吗?

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我曾和奇普·沃尔特斯聊天,他是Blender工具包Ops kitbash插件的作者。他是一位经验丰富的工业设计师,拥有数十年的经验,我总是对那些行业的资深人士的脑子很感兴趣(尽管我22岁,我很清楚智慧只是伴随着更多的生活经验,所以我想了解行业老兵对于生活以及工作上的一些经验技巧)。我记得他说过一些类似 “如今整个行业里多边面辩论是荒谬的” 的话,这激起了我的兴趣,因为听了这位行业大厂的老兵谈论自己的见解,它令人耳目一新尽管这些新的布尔/多边面工作流技术大部分都相当新颖。就在今天早些时候,我问他是否愿意在这本手册中加入一点自己的见解,他很高兴的接受了。

他一字不差地说: “使用四边形代替Ngons有4个理由,让我们来对一下。

“因为它本该如此”大多数人可能都会脱口而出,但是并没有任何意义,CG届老旧派都偏爱四边形布线,即便很多人自己也不知道为什么,这一点稍后我会补充。

“这样做是为了后面能够给模型增加细分以此获得高分辨率模型”,也许吧,许多基于四边面的网格不一定是为了细分表面而考虑的,或者并不是为了流行布线的拓扑结构,还有许多其他考虑因素,比如什么类型的UV映射,包括不同分辨率的UV贴图。

“这种布线适合角色设计,”有变形的或者一些有摇摆变形动画的硬表面,这一点的确是使用四边形布线最有力的理由。

“对于着色显示产生更少的瑕疵问题”这部分也的确是事实,高分辨率细分下的四边形网格表面在渲染的时候表现很好,不需要法线平滑调整,在加权法线编辑功能出来之前,可能这就是我第一点所提到的“因为它本该如此”的原因吧,但是现如今,有了适当的硬表面建模技术,这个问题几乎是无关紧要的。

那么Ngon多边面的优势是什么呢?

与所有四边形相比,用Ngon多边面构建的网格制作更快,编辑更容易。

正因为如此,Ngons提供了一个迭代的设计工作流,当艺术家可以以非破坏性的方式多次尝试不同的概念时,所有3D概念艺术家都在使用Ngon多边面工作流。

你可以在多边面上灵活地使用布尔,甚至还能给布尔过程做动画,事实上比在一个四边面细分表面上更加容易。

CAD文件总是使用不合适的四边形网格导入。在大多数情况下,也需要重新拓扑。

“由于建模速度和布尔的使用,Ngon多边形工作流也更擅长为3D打印创建零件,并且易于在非流行表面进行测试。”奇普直言道,基本上重申了我们之前在ngons多边面和quads四边面中简短提及的内容。

我相信使用四边形布线最令人信服的原因是有机结构或者是变形表面,如果你在3A项目中,这是一个最基本的技术要求,对于UV展开来说,四边面也是比较容易展开的,但这并不是必须的,修剪过的网格即便是没有好看的四边形布线,一样有一些处理的技巧,如果实在搞不定一些问题你仍然可以随时用传统手艺卡四边形布线结构,除此以外,我基本上每天都在跟ngons多边面打交道。

关于第二点在齐普的讨论中给我们带来一个新的话题——nondestructive VS destructive  非破坏性的工作流与破坏性工作流之间的较量

那么,下一期——blender硬表面手册(下),将带大家了解blender的非破坏性工作流以及最常见插件相关内容。

来源:Thepoly公众号

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