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Roboarm Modellierung | ![]() |
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24.09.2005 | |
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In diesem Tutorial zeige ich die verschiedenen Modelliertechniken in Blender. Behandelt werden Booleansche Operationen, das Proportional Edit Werkzeug, Lattices, Modellierung mit Subsurfaces und der Umgang mit Nurbskurven. |
Der Sockel |
![]() Jetzt wird erstmal die obere Fläche verkleinert (S) und nach unten verschoben (G), damit wir einen flachen Kegelstumpf erhalten. Ihr könnt die Werte entweder direkt über die Tastatur eingeben oder mit der Maus verändern. Fahrt einfach mit der Maus auf dem Bildschirm herum und schaut, wie sich das Mesh verändert. Dann erzeugen wir einen zweiten Zylinder als eigenständiges Objekt, also erstmal raus aus dem Edit Mode (Tab) und wieder durch die Menüs, 16 Vertices sollten diesmal aber genug sein. Ganz kurz zum Unterschied zwischen Object Mode (Objektmodus) und Edit Mode (Bearbeitungsmodus). Im Bild seht ihr den Edit Mode, ihr seht woraus das Objekt besteht (Vertices und Flächen) und könnt die Geometrie ändern, die die Form des Objekts definiert. Wenn ihr ein neues Objekt erzeugt ist es automatisch im Edit Mode. Um zwischen Edit Mode und Object Mode umzuschalten drückt ihr Tab. Im Object Mode könnt ihr auch skalieren, drehen und verschieben; dabei wird das ganze Objekt beeinflusst, im Gegensatz zum Edit Mode wo nur die ausgewählten Vertices beeinflusst werden. Das nächste Bild zeigt die Basis (schwarz) im Object Mode und den kleinen Zylinder im Edit Mode, alle Vertices sind ausgewählt (gelb) und auch die Flächen erscheinen rosa wenn sie ausgewählt sind, sonst blau. |
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![]() Die Position des kleinen Zylinders in der Seitenansicht. Noch im Edit Mode skaliert ihr den Zylinder kleiner und platziert ihn in der Seitenfläche der Basis. Der obere Teil des Zylinders muss aber ganz aus der Basis herausragen, vielleicht müsst ihr deshalb die oberen Vertices etwas nach oben bewegen. Jetzt wählt ihr alle Vertices aus (A), wechselt zu den Editing Buttons F9 und schaut euch die Gruppe mit der Überschrift Mesh Tools an. In der unteren Hälfte gibt es ein paar Werkzeuge zur Meshbearbeitung, uns interessiert im Moment das Spin Dup. Dieses Werkzeug kopiert ein Mesh im Kreis um den 3D Cursor herum. Wichtig sind hier die Einstellungen: Degr gibt an, wieviel Grad der Kreisausschnitt haben soll, auf dem die Kopien verteilt werden. Steps gibt die Anzahl der Kopien an, die gemacht werden sollen. Kurze Rechnung: ich will acht Zylinder auf 360° verteilen, 360 / 8 = 45, also stellen wir Steps auf sieben Schritte und Degr auf 315 Grad ein. Dann klicken wir auf Spin Dup. Der Cursor verändert sich, Blender will jetzt wissen auf welcher Achse gedreht werden soll, also klicken wir in ein 3D Fenster in der Oberansicht Num 7. Als Ergebnis sehen wir acht Zylinder, die gleichmäßig um die Basis verteilt sind. Jetzt müsst ihr den Edit Mode verlassen, dann seht ihr beide Objekte im Object Mode vor euch. Wählt zuerst die Basis mit einem Rechtsklick aus, dann haltet Shift gedrückt und wählt die Zylinder mit Rechtsklick dazu. Jetzt folgt eine Booleansche Operation. Drückt W und wählt Difference. |
![]() Aber erstmal etwas Erklärung. Es gibt drei Booleansche Operationen: Intersect liefert die Schnittmenge der beiden Objekte, also ein Objekt, das das Innere der beiden Objekte enthält. Union erzeugt die Einheit aus beiden Objekten, es bleibt nur eine Hülle zurück, alles was 'innen' war wird gelöscht. Difference zieht ein Objekt vom anderen ab, hier kommt es darauf an, welches als erstes ausgewählt wurde. Was alle Techniken gemeinsam haben: das Mesh des erzeugten Objekts ist nicht zum manuellen Nachbearbeiten geeignet, da alle Faces in Dreiecke aufgeteilt werden und viele neue Vertices an völlig sinnlosen Stellen erscheinen. |
![]() Erzeugt einen Kreis mit 12 Vertices: Space>>Add>>Mesh>>Circle. Die Schraube braucht etwas Masse, also extrudiert ihr zweimal E>>Only Edges nach oben, das zweite Mal mit weniger Abstand. Den obersten Ring skaliert ihr etwas kleiner, um die Kante abzuschrägen. Extrudiert dann noch einmal und skaliert den Ring etwas kleiner. Dann erzeugt ihr im inneren Ring sechs neue Faces, die jeweils drei Vertices verbinden und so aus dem Zwölfeck ein Sechseck machen. Dazu wählt ihr die drei Vertices die ihr verbinden wollt und drückt F. Jetzt könnt ihr den inneren Ring aus sechs Vertices auswählen und nach unten extrudieren. Extrudiert dann noch einmal ohne zu bewegen, klickt und drückt Alt M>>At Center. Ihr erhaltet die Bestätigung 'Removed 5 Vertices' und der soeben erzeugte Ring wurde auf eine Vertex in der Mitte reduziert. |
![]() Wenn ihr den Edit Mode verlasst, könnt ihr die beiden Objekte noch zu einem zusammenschließen, um die Szene sauber zu halten. Wählt als erstes das Schraubenobjekt aus, dann die Basis, und drückt Strg J. Wenn ihr bestätigt, werden die Schrauben zum Basismesh hinzugefügt. Das ist keine Booleansche Operation, ihr könnt die Schrauben also jederzeit im Edit Mode per P wieder in eigenständige Objekte abtrennen. Weiter geht's mit einer drehbaren Plattform, auf der der Arm sitzt. Das ist einfach nur ein Zylinder, der dieselbe Größe hat wie die obere Fläche der Basis. Außerdem könnt ihr ihn ziemlich flach machen. |
![]() Die Titelleiste des 3D Fensters wird um einen Menübutton erweitert, wenn ihr ihn nicht seht drückt einfach en paar Mal O und schaut wo sich was verädert. Klickt ihn an und wählt Sphere Falloff. Wenn ihr die ausgewählte Vertex jetzt in der Seitenansicht nach oben bewegt seht ihr wie sich alle Vertices in der Nähe mitbewegen. Die Entfernung wird durch einen gestrichelten Kreis symbolisiert, mit dem Mausrad könnt ihr die Reichweite der Beeinflussung regulieren. Ich hab den Aufbau zu einer Art Bienenstock verzogen und halbiere ihn jetzt noch. Drückt nochmal O um wieder auf normal umzuschalten. Das Halbieren geht am Einfachsten, indem ich in der Oberansicht einfach die Hälfte auswähle (Achtung, nicht die Vertices, die genau auf der Grenze liegen!) und Alt M>>At Cursor drücke. Die ausgewählten Vertices werden auf eine einzige Vertex reduziert, die zur Position des 3D Cursors verschoben wird. Diese eine verschiebe ich jetzt so, dass der halbe Bienenstock eine glatte Schnittfläche hat und unten bündig abschließt, also auf gerader Linie nach unten. |
![]() Wenn ihr skaliert, dreht oder bewegt könnt ihr Blender mitteilen, welche Achsen verwendet werden sollen. Dazu drückt ihr X, Y oder Z sobald das Objekt skaliert wird. Ihr könnt auch die mittlere Maustaste (MMT) verwenden, allerdings sucht sich Blender dann aus welche Achse ihr denn meinen könntet. Bis ihr draufhabt, wohin ihr die Maus bewegen müsst damit Blender die richtige Achse wählt werdet ihr wohl einige Zeit üben müssen. Wenn ihr nochmal mit MMT klickt wird die Achse wieder freigegeben. |
![]() Dann wählt ihr den Aufbau und drückt Strg Shift A>>Apply deformation (Verformung anwenden). Er wird sich noch etwas verformen, aber das wird behoben wenn ihr das Lattice löscht (was ihr jetzt tun solltet, X). Dadurch dass ihr die Verformung auf das Mesh übertragen habt, könnt ihr das Lattice gefahrlos löschen oder auch eine andere Verformung ausprobieren, die alte ist gespeichert. Jetzt könnt ihr noch den Aufbau und die Plattform zusammensetzen, entweder per Join oder Parent, beides hab ich erklärt und ihr könnt ruhig noch etwas üben. |
Der Arm |
![]() Und damit wir das heute noch lernen fangen wir direkt wieder an. Erzeugt in der Vorderansicht eine Nurbskurve Space>>Add>>Curve>>NURBS Circle. Im Edit Mode macht ihr davon gleich eine Kopie Shift D und skaliert sie etwas kleiner. Dann wählt ihr beide und macht noch eine Kopie, die ihr ein Stück zur Seite bewegt und kleiner skaliert. Jetzt wählt ihr den jeweils äußeren Kreis und drückt C. Dadurch verschwindet ein Teil des Kreises und die Kurve ist offen. Wenn ihr nochmal C drückt, schließt sich der Kreis wieder. Jetzt löscht ihr bei den äußenen jeweils eine Vertex, und zwar die an der offenen Seite in der Mitte. Dann dreht ihr sie noch so, dass die nun ganz offene Seite zur Mitte zeigt. |
![]() Als nächstes erstellt ihr eine Bezierkurve Space>>Add>>Curve>>Bezier Curve und modelt so etwas wie im Bild unten. Neue Kontrollpunkte könnt ihr entweder mit Strg LMT (linksklick, am Ende der Kette) oder per W>>Subdivide (wenn ihr zwei Handles nebeneinander ausgewählt habt) erzeugen. Die Kontrollpunkte (genannt Handles) haben verschiedene Modi, die man an der Farbgebung erkennen kann: meistens verhalten sie sich wie eine Stange, wenn ein Endpunkt bewegt wird muss sich der andere auch bewegen, Farbe violett. Mit H könnt ihr zwischen diesem und dem folgenden Modus umschalten. Die Handles können sich nämlich auch in der Mitte abknicken, dieser Modus ist der Normalzustand, keine Farbe. Nummer drei ist der Vektormodus, Farbe grün, Taste V, das Handle zeigt immer genau zum nächsten Handle. |
![]() Wählt den Arm und wechselt zu den Editing Buttons, dort tragt ihr im Feld BevOb den gerade gemerkten Namen ein. Der Arm wird sich verändern. Das Objekt dessen Namen ihr gerade verwendet habt definiert jetzt die Randform des Arms. Ihr müsst wahrscheinlich das Profilobjekt im Edit Mode skalieren, drehen und bewegen, bis der Arm nach etwas aussieht. In meinem Fall wie ein nach außen hin abgerundeter Zweiteiler, der in der Mitte zusammengehalten wird. |
![]() Nummer drei wird jetzt im Kreis herum kopiert. Für Kurvenobjekte gibt es kein Spin Dup, also machen wir das auf die alte Art. Zuerst drückt . (Punkt!), das heißt für Blender dass ihr als Zentrum für Drehungen den 3D Cursor verwenden wollt. Dann kopiert ihr die Nummer drei und drückt R. Jetzt seht ihr in der Titelleiste des 3D Fensters die Angabe Rot, damit könnt ihr genau ablesen um wieviel Grad ihr gedreht habt. Dreht jetzt mal um 90° und klickt um Nummer vier abzusetzen. Genau so könnt ihr noch Nummer fünf und sechs erstellen. |
![]() Wenn ihr damit zufrieden seid geht's gleich weiter mit dem nächsten Kurvenobjekt 'achse1'. Die Achse soll auf einer Seite bündig mit dem Motor abschließen und auf der anderen Seite etwas herausragen, dieser Teil verschwindet nachher im Aufbau der Plattform. Wie ihr das hinkriegt habt ihr gerade gelernt, und ihr könnt auch gerne nochmal nachlesen :) Der zweite Teil des Arms wird etwas leichter, wir kopieren nämlich einfach den ersten Teil. Wählt also die drei Teile aus und drückt Alt D, damit wird eine instanzierte Kopie erzeugt. Verschiebt sie so, dass das große Loch der kopierten Teile hinter dem kleinen Loch des ersten Armteils liegt. |
Der Unterschied zu einer echten Kopie besteht darin dass die instanzierte Kopie weniger Daten verwalten muss. Position, Drehung und Größe sind vom Objekt abhängig und deshalb auch bei instanzierten Objekten änderbar, aber das Mesh oder die Kurven sind Objektdaten und diese werden zwischen den Kopien verteilt. Wenn ihr die Objektdaten einer Kopie ändert werden sich alle anderen Kopien auch ändern. Nochmal im Klartext: wenn ihr ein Meshobjekt kopiert, könnt ihr die Kopie im Object Mode bewegen, drehen, was auch immer. Wenn es eine normale Kopie ist könnt ihr das Mesh im Edit Mode ändern wie ihr wollt, das Original bleibt erhalten. Wenn es eine instanzierte Kopie ist könnt ihr das Mesh im Edit Mode bearbeiten und das 'Original' wird sich auch verändern weil jede Kopie das Original ist. Kapiert?! Um aus einer instanzierten Kopie eine echte zu machen, müsst ihr in den Editing Buttons in der Gruppe Link and Materials oben auf den Button neben dem F klicken. Dieser Button zeigt eine Zahl, nämlich die Anzahl der Objekte, die diesen Datenblock verwenden. Wenn ihr eine 2 seht heißt dass das zwei Objekte dasselbe Mesh verwenden. Wenn ihr bei einem dieser Objekte auf die 2 klickt werdet ihr gefragt ob ihr das ernst meint (Single user steht in der Frage) und wenn ihr bestätgt wird der Datenblock für das aktuelle Objekt kopiert und ist ab jetzt nicht mehr mit dem anderen Objekt verbunden. |
![]() Dann kopiert ihr motor2 und achse2 mit Shift D (echte Kopie) und passt sie ins kleine Loch von arm2 ein, der Motor soll genau passen und die Achse wieder ein deutliches Stück herausstehen. |
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Der Greifer |
![]() Das Bild ist irgendwo zwischen Vorder- und Seitenansicht, ich habe schon die Fläche extrudiert, die in der Vorderansicht rechts wäre. Jetzt extrudieren wir noch die beiden im Bild ausgewählten Flächen in etwa so weit wie die schon extrudierte Fläche und machen den Würfel dadurch wieder etwas breiter (E>>Region). |
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![]() Aber jetzt wird's Zeit dass wir die SubSurf einschalten. Auf zu den Edit Buttons, dort findet ihr im Mesh-Tab den Button SubSurf. Den aktiviert ihr und stellt dann noch die beiden Buttons direkt drunter auf 3. Der linke davon ('Subdiv') bestimmt die Anzahl der Unterteilungen während dem Bearbeiten, der rechte während dem Rendern. |
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![]() Durch diese Aktion wird die SubSurf nachher eine runde Fläche erzeugen, die Unterteilung hätte das verhindert. Die vergrößerte Fläche extrudiert ihr dann noch zweimal in die Richtung in die sie zeigt, um so eine Art Rohr zu schaffen, dass nachher in die Greiferhalterung passt. Damit das Rohr gerade abschließt werden wir es wieder mal genauer definieren. Dazu extrudiert ihr nochmal, aber statt zu skalieren verwenden wir jetzt ein anderes Werkzeug. Das Push/Pull Werkzeug funktioniert ganz ähnlich wie Skalieren, es gibt aber einen wichtigen Unterschied: wenn ihr mit Push/Pull 'skaliert' werden die so skalierten Vertices alle um die gleiche Strecke bewegt. Um das zu testen könnt ihr nachher mal eine der schrägen Flächen von eurem T-Stück extrudieren und dann einmal normal skalieren und einmal mit Push/Pull skalieren um zu vergleichen. Ihr könnt ja alles gleich wieder mit Strg Z rückgängig machen. Wenn ihr jetzt also euer gerade extrudiertes Face ausgewählt habt drückt Shift P und skaliert es damit etwas kleiner. |
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![]() Danach wählt ihr das andere Ende des Fingers aus (den ganzen Würfel) und skaliert die Breite auf 0.4 runter, damit sollte er dann ins T-Stück passen. |
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![]() Die Greiferhalterung zur Motorachse, die Motorachse ist dann der Parent. Hier müsst ihr immer Normal Parent verwenden, auch wenn es andere Optionen gibt. Die Motorachse zum Motor, der Motor zum Arm. Arm2 zur Achse2, die wiederum zum Motor2 und der zum Arm1. Und schließlich Arm1 zum Motor1 und der zur Achse1. Jetzt müsst ihr nur noch Achse1 skalieren und verschieben damit der ganze Arm die richtige Größe hat und richtig am Aufbau sitzt. Dann noch ein Parent von Achse1 zum Aufbau und den Aufbau noch an die Basis und wir sind endlich fertig. Um die Optik noch etwas aufzupeppen könnt ihr Set Smooth und Auto Smooth verwenden, einfach alle Objekte einmal auswählen und im Editing Kontext Set Smooth anklicken. Bei Meshobjekten gibt's auch noch AutoSmooth, das braucht ihr aber nur wenn das Objekt scharfe Kanten hat (z.B. die Basis und der Aufbau) |
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