Bauen mit Blender (sehr viele Bilder!)

    Anmerkung der Moderation: Das Tutorial "Bauen mit Blender" wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit in ein Thema zusammengelegt und mit sog. Spoilern versehen. Die Spoiler lassen sich aufklappen und verhindern, dass das Thema durch das Laden der Bilder hin und her springt. Für Diskussionen und Fragen zum Tutorial bitte den Thread "Bauen mit Blender - Diskussionsthread" verwenden. Vielen Dank!
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    Hallo,


    dies soll ein Thread nur für Blender Anleitungen sein. Ich werde immer wieder etwas zu einer Anleitung "Blender für Loksimmer" hinzufügen, weil man nicht alles direkt so übernehmen kann.


    Blender für Zusianer:

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    Im weiteren Verlauf werde ich auf einzelne Videos verweisen. Ich selbst kann nicht so gut erkären und möchte mir die zusätzliche Arbeit nicht machen. Generell sollte man sich vorher mindestens die ersten vier Videos angesehen haben und die Eistellungen aus dem ersten Video komplett übernehmen. Die Materialien von mir, also bearbeitete Bilder und mit eigenen Bildern kolorierte Zeichnungen sowie Texturen packe ich in einen ZIP-Ordner, den ich am Ende verlinke. Die Zeichnungen von Stadler sind aus urheberrechtlichen Gründen nicht enthalten. In einem späteren Forenbeitrag möchte ich die Lok noch verfeinern. Zunächst sind die Fenster nicht transparent. Das werde ich im nächsten Beitrag erklären. Zusätzlich bekommt die Lok dann eine Inneneinrichtung und einen Lokrangierführer mit Bauchladen. Die Stromabnehmer, Scheinwerfer und so weiter sind ebenfalls erst in der Fortsetzung enthalten, weil diese (noch) nicht mit Blender erstellt werden sollten.


    Jeder Nutzer sollte unter "Eigene Dateien" einen Ordner mit dem Namen "Blender" erstellen. Dann empfiehlt es sich, die Dateien sinnvoll zu verwalten, man sollte eventuell sogar die Struktur, wie man sie in Loksim3D hat/ haben will, übernehmen. Im Ordner zur Ee922 sollte man alles die Hintergrundbilder und Texturen unbedingt speichern. Wenn man Objekte verschickt, dann nur im Paket, einem ZIP-Ordner mit allen zur Blenderdatei zugehörigen (verlinkten) Dateien, das sind dann Hintergrundbilder und Texturen.


    Zum Lesen des Tutorials, Teil 1, bitte folgenden Spoiler öffnen:




    Mit Blender sind wir fast durch. Im zweiten Teil geht es dann um Transparenzen im Bereich des Führerhauses, Inneneinrichtung, Lampen und Stromabnehmer.



    Ich danke für die Aufmerksamkeit.


    Nachtrag: Colorierte Zeichnung, Blender-File und Textur


    https://docs.google.com/file/d…62UbUVVlyQktUdmhZT3M/edit


    MfG Moritz

    Hallo,


    ich mache hier mal eine Tabelle mit Blenderbefehlen:

    Taste Name Was passiert Argumente Mausklick Hinweis
    G Grab Bewegen der Auswahl Achsen, Weg Bestätigt
    R Rotate Drehen Achsen, Richtung Bestätigt
    E Extrude Extrudieren Achsen, Richtung
    Y Split Loslösen
    A Alles markieren
    RMT Markieren
    Shift-D Duplicate Duplizieren
    S Scale Vergrößern und Verkleinern Achsen, Faktor Bestätigt
    F Face Fläche erzeugen zwischen
    Edges und Vertices, Edge
    erzeugen zwischen zwei Verts
    ALT-RMT Loop select Wählt Spline oder Umgrenzung
    automatisch aus
    ALT-M Merge Verschmelzen von Verts Erstes, letztes oder Mitte
    V Rip Aufschneiden
    ALT-V Rip Fill Aufshneiden und füllen mit Faces
    ALT-P Separate Auswahl in neues Messubset gleicher
    Eigenschaften    		 unbedingt "by selection"
    H Hide Auswahl verstecken
    ALT-H Alles versteckte wieder sichtbar
    Strg-R Loop Cut "Ähnliche" Flächen in der Mitte Drchschneiden
    C Circle Markiert alles im Kreis, entmarkiert bei MMT Beenden nur mit ESC
    NUM1 Vorderansicht
    NUM3 Rechtsansicht
    NUM7 Draufsicht
    Strg-NUM1 Rückansicht
    Strg-NUM3 Linksansicht
    Strg-NUM7 Untenansicht
    NUM5 Umschalten Perspektivisch auf Parallelprojektion



    Als Argumente können Achsen, Faktoren oder Strecken genutzt werden. Bei RX90 wird die Auswahl beispielsweise 90 Grad um die x-Achse gedreht. X ist eine Achsenbeschränkung. Statt X kann man auch Y oder Z drücken. Das sind dann die Achsen des globalen Koordinatensystems im jeweiligen Meshsubset. Es können auch andere Bezugskoordinatensysteme gewählt werden. "Normal" ist eines davon. Es muss unten im 3D-Fenster ausgewählt werden, welches zweite Koordinatensystem aktiv sein soll. Dann kann man mit RXX90 90 Grad um die x-Achse des anderen Koordinatensystems drehen. Analog verhält es sich mit den anderen Werkzeugen, denen Argumente übergeben werden können.



    Der nächste Teil ist so langsam im werden. Ich muss mir noch überlegen, welches Gesicht ich für den Lrf nehme oder ob ich das Gesicht so lasse. Aus der Ee922 ist irgendwie die Luft raus. Eventuell nehme ich zur Erläuterung auch Teile der Gravita.


    Gruß
    Moritz

    Wir gehen nun ein Stück zurück. Die Flächen des Führerhauses wollen wir bearbeiten, damit wir die Fenster des Führerhauses transparent machen können. Dazu markieren wir als erstes die vordere Fläche mit der Windschutzscheibe. Die Fläche wird um genau einen Meter extrudiert. Diese Edge wird markiert.



    Weiter geht es erst, wenn ich Bilder von jemandem habe, dessen Gesicht ich nachbauen darf und Jakob mir Bilder seiner PSA geschickt hat.

    Weiter geht es nun mit einem anderen Fahrzeug. Ich wollte nicht unnötig Zeit vertreichen lassen.



    Hintergrundbilder gebe ich nur auf Anfrage heraus, weil ich keine Rechte daran habe. Die meisten benutzten Bilder sind Pressefotos von Siemens, die ich hier verlinkt habe:
    http://www.siemens.com/press/d…y/2015-09-icx.php?content[]=Corp&content[]=MO#ii151



    Eine der schwierigsten Disziplinen des Objektbaus ist die Gestaltung von Fahrzeugköpfen. Ihre Formen bestehen nicht aus Klötzen und Kreisen bzw. Gebilden, die auf Kreise zurückzuführen sind. Es handelt sich meist um NURBS, nicht-uniforme rationale Bspline-Funktionen. Blender unterstützt diese Funktionen, für uns Krauter, die wir nur für Eisenbahnsimulationen Modelle bauen, ist das aber nicht relevant. Wir nähern alles an Formen durch Polygone an, das geht meist schneller und ist angenehmer. Trotzdem muss man wissen, was das für Gebilde sind.
    Die meisten Modellbauer sind keine Ingenieure, die diese Funktionen täglich bei der Gestaltung von Karosserien und Flugzeugflügeln im CAD anwenden und haben auch keine ganz besonderen mathematischen Kenntnisse um die Mathematik hinter allen Splineformen zu verstehen, manche haben auch keine besonderen Kenntnisse der Differential- und Integralrechnung, daher muss zunächst erklärt werden, wie die Freiformflächen mathematisch beschrieben werden und was die Krümmungen überhaupt ausmacht.
    Freiformflächen sind Flächen im Raum, die beliebig geformt sein können.
    Splines sind ursprünglich Straklatten. Der Begriff kommt aus dem Schiffbau, aus einer Zeit, in der Schiffe ausschließlich aus Holz gebaut wurden. Die Beplankung des Gerippes wurde in hinblick auf die natürliche Verformung von Holzlatten optimiert. Schmale Streifen aus Holz oder Metall biegen sich bei Einspannung an einzelnen Punkten nach einem bestimmten Modell durch. Ein Spline ist eine ganz bestimmte Kurve im Raum, die durch eine Funktion f vektoriell von t auf R3 definiert wird.
    Bezierkurven sind recht einfache und intuitiv zu bearbeitende Kurven im Raum, die einem ganz einfachen Prinzip unterliegen. Es gibt Kontrollpunkte, die beliebig im Raum positioniert werden können. Jedem der zu den Kontrollpunkten zugehörigen Ortsvektoren wird ein von einem unabhängigen Parameter (t) abhängiger Gewichtsfaktor zugeordnet. Die Summe über die Produkte aus Gewichtsfaktoren und Ortsvektoren ist die Bezierkurve. Bezierkurven haben keine Unstetigkeiten in den Ableitungen, sind also einzeln nicht besonders nützlich. Bezierkurven haben meist die Ordnung drei, das ist vergleichbar mit kubischen Parabeln, denn erst Funktionen dritten Grades können Wendepunkte haben. Einen Wendepunkt hat eine Kurve dort, wo sie von linksgekrümmt auf rechtsgekrümmt wechselt. Parabeln haben keine Wendepunkte. Bezierkurven dritten Grades haben vier Kontrollpunkte.
    Beziersplines sind "Reihen" von Bezierkurven. Am Ende einer Kurve geht man auf einer anderen Kurve weiter, im Bereich von 0 bis 1 gilt ein anderer Satz an Kontrollpunkten als im Bereich von 1 bis 2. Durch unterschiedliche Vorgaben errechnet ein Algorithmus die Kontrollpolygone. An den Übergangsstellen sind Sprünge in den Ableitungen möglich.
    Bsplines sind im Grunde genommen Beziersplines mit rekursiver Definition. Es gibt auch hier Gewichtsfunktionen und Kontrollpolygone, aber die Definition ist eleganter und es werden weit weniger Koeffizienten benötigt.
    Nurbs sind Verallgemeinerungen von Bsplines, die noch etwas mehr Möglichkeiten bieten. Während Beziersplines und Bsplines nur Polynome mit Sprüngen in Ableitungen als Gewichtsfunktionen haben, sind bei Nurbs auch Kreise, Hyperbel- und Wurzelfunktionen möglich.
    Bisher haben wir nur Kurven im Raum betrachtet. Man kann über geschickte Verkettung auch Flächen erstellen. Nimmt man anstelle der Ortsvektoren der Kontrollpunkte Splines hat man eine Gewichtsfunktion des einen Parameters, die den Geichtsfunktionen in Abhängigkeit des zweiten Parameters Gewichte zuordnen. Das ist eine Verkettung von Funktionen. Aus den Kontrollpunkten (verbunden zum Kontrollpolygon(zug)) wird ein Kontrollnetz. Ein Konrollpolygon kann man als Vektor schreiben, bei dem jedes Element ein Vektor mit den Koordinaten des jeweiligen Kontrollpunktes ist. Ein Konrollnetz kann man als Matrix schreiben, bei der jedes Element ein Vektor mit den Koordinaten des jeweiligen Kontrollpunktes ist.
    Nun sind wir bei den Speicherformaten der Freiformflächen angekommen, derer sich die Programmierer von CAD-Programmen bedienen. Dynamische Speicherverwaltung, hahahaha



    Zur folgenden Thematik empfehle ich:
    https://de.wikipedia.org/wiki/Kr%C3%BCmmung
    https://de.wikipedia.org/wiki/Hauptkr%C3%BCmmung
    https://de.wikipedia.org/wiki/Rotationshyperboloid
    Eine Krümmung ist definiert als der Grenzwert der Winkeländerung (im Bogenmaß) je Strecke einer Kurve. Umgekehrt bedeutet dies, dass die Krümmung klein kappa der Kehrwert des Radius klein r ist. Unter dem Radius kann man den Radius der Kurve an einem beliebigen Punkt vorstellen. In Gedanken kann man dazu einen Kreis an die Kurve anlegen, der sich Ihr auf einem ideal kurzen Stück perfekt anschmiegt. Daher nennt man diesen Kreis den Schmiegekreis.
    In der Schule werden normal nur Funktionen einer Veränderlichen in der Analysis betrachtet. Es gibt aber auch Funktionen mehrerer Veräderlicher. Eine solche Funktion kann explizit geschrieben so aussehen: z=f(x,y). Auch diese können Maxima und Minima haben. Es gibt aber auch Sattelpunkte. Darunter versteht man bei Funktionen einer Veränderlicher einen Wendepunkt, in dem die Tangentensteigung null ist. Bei Funktionen mehrerer Veränderlicher sieht das anders aus. Die partiellen Ableitungen nach x und y müssen gleich null sein (stationärer Punkt) und die "zweiten Ableitungen" müssen bestimmte Bedingungen erfüllen. Eine solche Funktion hat vier zweite Ableitungen, weswegen man diese in eine Matrix, die Hesse-Matrix schreibt.
    Ist die Determinante der Hesse-Matrix an einem stationären Punkt positiv, handelt es sich um ein Maximum oder ein Minimum. Ausschlaggebend dafür ist fxx(x,y). Ist die Determinante negativ, liegt ein Sattelpunkt vor.
    Die Unterscheidung zwischen Maximum, Minimum und Sattelpunkt ist dewegen wichtig, weil man jede Funktion auf beliebige Koordinatensysteme umrechnen kann. Nimmt man bei einer beliebigen Funktion im Raum an einer bestimmten Stelle ein lokales Koordinatensystem an, dessen x'- und y'-Achse in der Tangentialebene liegen, ist diese Stelle im lokalen Koordinatensystem ein stationärer Punkt. Die z'-Achse des lokalen Koordinatensystems ist orthogonal zur Tangentialebene, es können also die Richtungen x' und y' des lokalen Koordinatensystems um die z' Achse gedreht werden. Man kann die Achsen x' und y' so drehen, dass die gedachte zweite partielle Ableitung fx'x'(x',y') maximal wird und fy'y'(x',y') minimal. Dann hat man die Ebenen der Hauptkrümmungen der Fläche an dieser Stelle gefunden.
    Man kann also sagen: Für eine beliebig geformte Fläche im R3 gibt es an jeder Stelle einen Schmiegekreis mit minimaler KRÜMMUNG und einen mit maximaler KRÜMMUNG. Beide gedachten Schmiegekreise stehen senkrecht zueinander. Werden beide Radien gedacht von INNEN angelegt, ist die Form an dieser Stelle KONVEX. Legt man beide Schmiegekreise von AUSSEN an, ist die Fläche KONKAV. Legt man jeweils einen INNEN und einen AUSSEN an, ist die Fläche HYPERBOLOID. Man kann sich also einen Rotationshyperboloid vorstellen, den man an die betreffende Stelle anlegt. Das kann bei einer Dame an der Hüfte sein, sofern die Dame eine Tallie besitzt und nicht übertrieben fett ist. Manche Stellen wie etwa die Ellenbogenbeuge (lecker Blut) oder am Hals sind ebenfalls hyperboloid.


    Nun kann man mit dem Bau beginnen. Für den ICx von JakobF bauen wir eine neue Kopfform, weil das mit dem Editor von Loksim zu mühsam ist. Jakobs Kopfform ist zwar sehr gut, aber mit LoksimEdit gebaut. Eine komplette Kopfform lässt sich leichter erstellen als nur eine neue Bugklappe, weil der Übergang von Loksimobjekt zu Blenderexport in einem einfacheren Bereich liegt. Dazu schreiben wir uns die Koordinaten diverser Punkte aus der Schnittebene auf einen Zettel. Achsenvertauschungen sollte man beachten, die Reihenfolge der Koordinaten lautet xzy. Loksim verwendet ein anderes Koordinatensystem als Blender. Etwa jeder zweite Punkt hat in der x-Koordinate ein Minus. Das ist der Bauweise im LoksimEdit geschuldet, wo man immer einen Punkt rechts und einen links setzt. Das verbessert die Übersichtlichkeit, wenn man Objekte seltsamerweise ausschließlich mit Notepad oder xml-Editor baut, was möglich ist.
    1<Props Vekt="1.27;0.96;0" />
    2<Props Vekt="-1.27;0.96;0" />
    3<Props Vekt="1.29;1.13;0" />
    4<Props Vekt="-1.29;1.13;0" />
    5<Props Vekt="1.31;1.28;0" />
    6<Props Vekt="-1.31;1.28;0" />
    7<Props Vekt="1.33;1.94;0" />
    8<Props Vekt="-1.33;1.94;0" />
    9<Props Vekt="1.29;2.73;0" />
    10<Props Vekt="-1.29;2.73;0" />
    11<Props Vekt="1.26;2.94;0" />
    12<Props Vekt="-1.26;2.94;0" />
    13<Props Vekt="1.22;3.12;0" />
    14<Props Vekt="-1.22;3.12;0" />
    15<Props Vekt="1.16;3.3;0" />
    16<Props Vekt="-1.09;3.44;0" />
    17<Props Vekt="1.09;3.44;0" />
    18<Props Vekt="-1.01;3.56;0" />
    19<Props Vekt="1.01;3.56;0" />
    20<Props Vekt="-0.85;3.63;0" />
    21<Props Vekt="0.85;3.63;0" />
    22<Props Vekt="-0.71;3.67;0" />
    23<Props Vekt="0.71;3.67;0" />
    24<Props Vekt="-0.51;3.69;0" />
    25<Props Vekt="0.51;3.69;0" />
    26<Props Vekt="0;3.71;0" />

    Alternativ kann man auch im Texteditor den relevanten Teil kopieren und ausdrucken.
    Wir beginnen mit einem Würfel. Diesen löschen wir im Vertex-select mode bis auf zwei Vertices. Die einzelnen Vertices werden auf die Punkte nach der Liste gezogen und durch Extrusion und anpassen wird daraus der Umriss des Wagenkastens.
    Der Umriss des Wagenkastens wird mit Achsenbeschränkung y extrudiert. Sollten einzelne Faces die falsche Orientirung haben, müssen diese einzeln "umgedreht" werden. Im Faceselectmode werden alle betroffenen Faces ausgewählt und man klickt in dem Menü, welches sich durch T öffnet, auf Flip Direction.


    Die Textur ist inzwischen fertig geworden.


    Textur


    Dieser Teil war besonders interessant. Ich habe die Seite als ganzes projiziert und die Größe an den unteren Teil unten in der rechten Ecke der Textur angepasst. Danach habe ich nur alle komplett weißen Faces auf 0 skaliert und an eine Stelle geschoben. Die aus der Vorderansicht zu prozizierenden Teile musste ich nach dem Projizieren leider um 90 Grad drehen. Anschließend habe ich diese sechs Faces an die richtige Stelle gezogen und die Vertices auf der Linie einzeln so platziert, dass sie zur Krümmung der Nahtebene passen.



    Hier ist erst einmal Pause, denn aus den Bildern, die momentan verfügbar sind, lässt sich nicht viel mehr bauen.

    Einschub:


    Bei einem Tassentutorial auf Youtube habe ich mal den Modifier Subdivision Surface entdeckt, mit dem sich runde Formen sehr leicht erstellen lassen.



    Kopf vom LINT nach knapp 2 Stunden:
    [Blockierte Grafik: http://picup.oliverlamm.de/files/IMG_f3ccdd27d2000e3f9255a7e3e2c48800_33kucgFJRhgMU.jpg]



    Die Form habe ich mal mit dem Modifier Subdivision Surface erstellt und nachher alle überschüssigen Vertices bereinigt. Der Lint ist bei mir der erste Zug, bei dem ich die Rundungen so angewandt habe. Die Splines und Nurbs von Blender eignen sich leider kaum zum Bauen und sind eher unhandlich. Bisher habe ich die Vertices einzeln oder in Reihe durch Transformationen bearbeitet, was mir nun der Modifier teilweise abnimmt. Der Einbau der Lampen fehlt noch. Diese Vereinigungsoperationen von Meshs, wie man Sie aus dem CAD kennt, kann Blender, weil mit klassischen Meshs gearbeitet wird, überhaupt nicht. Schnittkurven von Zylindern und anderen Flächen würden mir sehr helfen, da ist dann weiterhin Handarbeit gefragt.


    Ganz oben muss ich noch Anpassen, alles mach Blender auch nicht automatisch.



    Gruß
    Moritz


    Edith:
    [Blockierte Grafik: http://i.imgur.com/0QVzSP5.jpg]
    Daran tut sich auch noch was.

  • AndreW

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