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© Blender Foundation, CC Attribution 3.0

Haarige Angelegenheit

Einführung in Blender 2.5: Materialien

12.01.2011
Im zweiten Teil unseres Blender-Workshops mutiert der bislang recht nackte Dust Puppy endlich zum haarigen Puschel.

Einführung in Blender

Teil 1: Grundlagen LU 01/2011, S. 28 http://www.linux-community.de/21422
Teil 2: Materialien LU 02/2011, S. 56
Teil 3: Rigging LU 03/2011

Die Maxime des 3D-Hobbyisten lautet: Das Werk soll so früh wie möglich so gut wie möglich aussehen – dann macht das Weiterarbeiten deutlich mehr Freude. Daher spendieren wir in diesem Teil der Serie dem Dust Puppy bereits das Fell sowie die Haut, auch wenn das bei einer normalen Produktion vorerst noch hintenan stehen würde.

Um die Haare kümmert sich das in Blender 2.5 integrierte Partikel-System. Wer die Entwicklung von Blender ein wenig verfolgt hat, der erinnert sich sicher an die drei "Open Movies" – Kurzfilme, die komplett mit freier Software (vornehmlich natürlich Blender) erstellt und unter einer Creative-Commons-Lizenz freigegeben wurden. Alle drei hatten neben einer Demonstration der Möglichkeiten von Blender immer auch die Weiterentwicklung der Software zum Ziel, und Haare waren in jedem der Projekte gefragt.

Das erste Open Movie, "Elephants Dream" [1] aus dem Jahr 2006, legte den Grundstein für die heutige Haarsimulation. Zwei Jahre danach waren Cartoon-Gras und Fell für "Big Buck Bunny" [2] an der Reihe. Für das 2010 fertig gestellte "Sintel" [3] wurde das System weiter optimiert, um auch bei längeren Frisuren gute Dienste zu leisten.

Die lange Entwicklungszeit und ausgiebige Tests sowie der Einsatz unter professionellen Produktionsbedingungen bedeuten aber noch lange nicht, dass die Arbeit mit Haaren in Blender frei von Schwierigkeiten wäre. Dieser Artikel beschreibt daher einen möglichst simplen Aufbau. Zuerst weisen Sie dem Dust Puppy aber Materialien für die Füße und den Körper zu, damit das derzeit noch hellgraue Objekt ein wenig an Farbe gewinnt.

Materialien

Bei 3D-Modellen handelt es sich meist nur um eine leere Hülle, deren Aussehen die Geometrie und Oberfläche bestimmen. Um die Geometrie haben Sie sich im vorigen Teil des Blender-Workshops gekümmert, nun kommt die Oberfläche an die Reihe. In Blender definieren Sie wie in den meisten anderen 3D-Programmen die Oberfläche eines Objekts über sogenannte Materialien: Dabei handelt es sich um die Eigenschaften der Oberfläche und deren Interaktion mit dem Licht. Hier gilt es sich über eine ganze Reihe von Punkten klar zu werden: Welche Farbe hat die Oberfläche, und wie stark glänzt sie? Reflektiert sie oder ist vielleicht sogar durchsichtig? Wirft sie Schatten, und falls ja, wie?

Nicht nur oberflächlich

Seit Version 2.5x stellt Blender auch ein sogenanntes Volume Material zur Verfügung, dass sich nicht auf die Oberfläche beschränkt sondern das Innere des Objekts berücksichtigt. Nützlich ist dies z.B. bei Wolken, Rauch, Feuer oder Muffins.

Wie Sie vermutlich schon ahnen, definiert man Materialien in Blender über das Properties Panel. Wählen Sie das Modell des Dust Puppy aus und klicken Sie auf den Reiter mit dem runden Material-Symbol (Abbildung 1). Da das Modell aus dem Standardwürfel entstand, ist bereits ein Material zugewiesen. Ändern Sie den Namen in "Beine" oder "Haut" oder eine andere eindeutige Bezeichnung, denn das Modell soll zwei verschiedene Materialien erhalten, und Sie wollen später ja nicht durcheinander geraten.

Abbildung 1: Im Materialien-Panel definieren Sie das Aussehen von Oberflächen. Vergeben Sie dabei möglichst aussagekräftige Namen.

Unterhalb des Materialien-Panels finden Sie zahlreiche Optionen, von denen Sie in diesem Fall aber nur zwei benötigen. Unter Diffuse definieren Sie die Farbe und das grundlegende Verhalten der Oberfläche bei Lichteinfall. Die derzeitigen Lichteinstellungen (ausschließlich Environment Lightning) spiegeln jedoch kaum die unterschiedlichen Möglichkeiten der Shader wider. Es genügt also, einfach nur die Farbe zu definieren.

Das erledigen Sie über einen Klick auf das Feld unter Diffuse. Es öffnet sich nun ein Dialog zur Farbwahl (Abbildung 2). Im Slider rechts neben dem Farbkreis legen sie die Helligkeit fest. Unter Hex geben Sie die Farben wie von HTML bekannt hexadezimal an. Der genaue Hex-Wert für das Beinmaterial des Dust Puppy lautet FFDFB4. Die Einstellung Intensity definiert, wie viel Licht die Oberfläche reflektiert – hier passt die Voreinstellung.

Abbildung 2: Zur Farbauswahl präsentiert Blender ein Farbkreis.

Direkt unter Diffuse findet sich Specular. Diese Einstellung beeinflusst, wie stark eine Überfläche glänzt. Die Voreinstellung von Intensity fällt mit 0.5 für die die meisten Oberflächen viel zu hoch aus. Reduzieren Sie also den Wert auf 0. Eine gute Faustregel lautet, den Wert für die Specular Intensity nur so hoch einzustellen, dass der Wert addiert mit der Intensity unter Diffuse nicht größer als Eins ist: Anderenfalls hätten Sie ein Material, das mehr Licht zurückwirft, als auftrifft.

Nun haben Sie ein Material für die Beine der Dust Puppy definiert. Noch erstreckt es sich aber über den gesamte Körper. Für den Kugelkörper, aus dem später die Haare wachsen werden, empfiehlt sich aber eine andere Farbe. Wechseln Sie daher mittels [Tab] in den Edit Mode und wählen Sie sämtliche Flächen des Kugelkörpers aus. Klicken Sie nun auf das Plus-Zeichen im Material Panel (Abbildung 3). Es erscheint ein weiteres Material in der Liste, das den gleichen Namen trägt wie das bisherige.

Abbildung 3: Über das Material Panel fügen Sie ein weiteres Material hinzu.

Es handelt sich dabei um eine verlinkte Kopie. Um die Bindung zu lösen, klicken Sie auf den Schalter 2 neben dem Feld Names. Nun sollte das Material beispielsweise Beine.001 heißen. Es handelt sich nun um ein eigenständiges Material, das allerdings immer noch die gleichen Einstellungen aufweist wie das Ausgangsmaterial. Das ist ziemlich praktisch, denn so müssen Sie sich nicht abermals um die Diffuse-Einstellungen kümmern. Zunächst ändern Sie nun den Namen, dann wählen Sie eine beinahe schwarze Farbe aus, etwa 0E0E0E (kein Gegenstand in der Natur ist absolut Schwarz). Damit haben Sie zwar das zweite Material definiert, es erscheint aber noch nicht auf dem Modell. Deswegen weise Sie es nun mittels Assign zu (Abbildung 4).

Abbildung 4: Über Assign weisen Sie ausgewählten Flächen ein eigenes Material zu.

Nun steht ein Zwischen-Rendering an: Die bisher eingestellte, sehr dunkle Farbe für den Horizont eignet sich zwar für "Clay Renderings" wie am Schluss des vorigen Teils des Workshops, den dunklen Körper des Dust Puppy erkennen Sie so aber nur schlecht. Daher ändern Sie die Einstellungen im World Panel wie in Abbildung 5 dargestellt. Der für die Horizon Color gesetzte Wert lautet EBEBEB. Blend Sky erzeugt einen einfachen Farbübergang, Real Sky richtet den Übergang am Winkel der Kamera aus. Die eben genutzten Optionen verwendet man zwar nur selten für fertige Renderings, sie bieten allerdings eine Möglichkeit, mit wenigen Klicks den Hintergrund während der Arbeit deutlich aufzuwerten. Ihr Test-Render nun sollte ungefähr so aussehen wie in Abbildung 5.

Abbildung 5: Für schnelle Previews bietet Blender einfache Farbübergänge am Horizont. Der Dust Puppy hat nun Haut, es folgen die Haare.

Eine haarige Angelegenheit

Bevor Sie die Haare hinzufügen, gilt es noch einige Vorbereitungen zu treffen. Beispielsweise funktioniert die Haarsimulation nicht mit dem Mirror Modifier. Diese Einschränkung können Sie aber ausnutzen: Modelle, die exakt symmetrisch aussehen, wirken selten lebensnah. Daher ist es eine gute Idee, an dieser Stelle den Mirror Modifier anzuwenden. Drücken Sie dafür einfach im Object Mode auf Apply (Abbildung 6).

Abbildung 6: Sämtliche Modifier können Sie über Apply dauerhaft anwenden.

Damit verlieren Sie zwar die Flexibilität, die der Modifier dank seiner nicht zerstörenden Änderungen bietet, können dafür aber auch Teile des Objekts bearbeiten, die vorher in der Domäne des Modifiers lagen. Wenn Sie nun im Edit Mode ein paar Vertices an beiden Beinen etwas bewegen, wirkt der Dust Puppy deutlich echter. Es empfiehlt sich, beide Beine und Füße vom Aussehen her ein wenig zu optimieren. Das sorgt auf ganz natürlichem Weg für Unterschiede zwischen den bisher gleich aussehenden Seiten.

Die einfachste Möglichkeit, Haare in Blender zu erzeugen, bietet das Partikelsystem. Dafür müssen Sie lediglich im Object Mode den Dust Puppy anwählen und im Particle Tab des Properties Panel über das Plus-Symbol ein neues Partikelsystem hinzufügen (Abbildung 7). Bei den nun erscheinenden Einstellungen geben Sie dem Partikelsystem zuerst einen passenden Namen wie etwa Haare und wählen danach Type | Hair.

Abbildung 7: Der Dust Puppy erhält ein Partikelsystem, das später die Haare kontrollieren wird.

Jetzt sieht der Dust Puppy aus wie eine Voodoo-Puppe, in die tausend Nadeln gestochen wurden (Abbildung 8) – doch das können Sie leicht ändern. Damit die Vielfalt der Optionen Sie nicht verwirrt, verstecken Sie zunächst alle nicht benötigten Sektionen über das kleine Dreieck rechts. Dann öffnen Sie lediglich die Sektion mit der Bezeichnung Render und wählen dort das Material Nummer Zwei. Die Haare sollten nun das gleiche, fast schwarze Material tragen wie der Körper des Dust Puppy. Es stört aber immer noch die Tatsache, dass sich die Haare auch an den Beinen finden, wo sie definitiv nicht hingehören. Das beheben Sie im nächsten Schritt.

Abbildung 8: Gegen wen richtet sich dieser Voodoo-Zauber?

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