Blender

Website: Moodle ZČU
Kurs: KVU/AT2 Ateliér Animovaná a interaktivní tvorba 2 - šablona
Buch: Blender
Gedruckt von: Gast
Datum: Donnerstag, 22. Oktober 2026, 08:38

Beschreibung


1. úvod k Blenderu

Blender_úvod

ukázka práce z Blenderu (autor modelu: Jitka Uhříčková, FDU)


Blender je neplacený 3D software poskytující profesionální zázemí především pro modelování, skulptování, unwrapování, texturování, animaci a render samotných modelů nebo celých scén. Je vhodný pro vytváření animovaných filmů, assetů do her, vizuálních efektů, modelů pro 3D tisk, motion grafiky či virtuální realitu a interaktivní aplikace. 



2. Anatomie 3D modelu

Všechny 3D modely napříč různými programy jsou sestaveny ze 3 základních prvků. 


  1. Vertex (bod)

  • pomyslný 3D bod

  1. Edge (hrana)

  • dva vertexy, které jsou navzájem spojené tvoří „edge”

  • mohou být v prostoru samotně, nebo součástí větší plochy (face)

  1. Face (ploška) 

  • je tvořena minimálně třemi vertexy, které společně tvoří plochu

  • 3 vertexy = triangl

  • 4 vertexy = quad (vhodné pro modely, které budou následně unwrapovány a texturovány)

  • 5 vertexů a více = ngon

Kostra modelu, která je vytvořena vzájemně propojenými a ploškami vyplněnými vertexy, se nazývá „Mesh” (překlad: pletivo).



3. Modelování, Sculptování

1. Modelování

Základní proces vytváření „meshe” 3D objektů je jejich modelování fungující na způsobu extrudování vertexů nebo hran objektů, které pak vytváří kostru (wireframe) modelu vyplněný ploškami (faces). 


Pro správnou topologii objektu, který bude následně unwrapován a texturován je vhodné zachovat počet 4 vertexů na 1 face, tak aby byl utvořen Quad. Tím se usnadní celý následující proces.


2. Skulptování

Další způsob vytvoření „meshe” objektu skulptování. Je typický pro vytváření detailních „high-poly” meshů (až tisíce vertexů), a proces je tak náročnější pro grafický procesor.


Bežně se tato fuknce používá pro vytváření detailních portrétů nebo modelů celých těl, které se pak následně znovu přemodelují na menší počet vertexů (retopology). Detaily higl-poly modelu se pak promítají na low-poly model skrze tzv. „normal” nebo „displacement” map.

Skulptování v Blenderu nabízí velké množství různých štětců, díky kterým je mnoho možností způsobu práce s meshem. 



4. Texturování

Po vytvoření hotového 3D modelu je třeba jej otexturovat. Dva základní způsoby jsou:

  1. unwrapování, vytvoření potřebných „map” (diffuse mapa, normal mapa)

  2. vytvoření „procedurálních textur”


  1. UV Unwrapování

Tento proces je založený na principu pomyslného „rozřezání” 3D modelu na jeho části tak, aby se na něj mohla správně promítat budoucí 2D textura (bez výrazné deformace). Je tak třeba vybrat chtěné hrany meshe („edge”) a označit je jako „seam” (šev - zvýrazněn růžovou linií), kterým v modelu pomyslně vznikne řez. 


Blender_UV unwrap
ukázka UV unwrapu (autor modelu: Jitka Uhříčková, FDU)


Rozdělené části, které vznikly tímto „prořezáním” je třeba seskládat vedle sebe do UV mapy, která po vyexportování slouží jako pomůcka k vytvoření textur, stejně tak jako bude určovat jejich umístění.

Pro vytvoření 2D textur se dají využít jakékoliv programy pro 2D bitmapovou grafiku (Photoshop, aj.) 


  1. Procedurální textury

Použití těchto textur nevyžaduje UV unwrapování, ale samotné vytvoření textury, která se na 3D model bude promítat bez jakýchkoliv deformací. Pro tvorbu takové textury je nutností znát fungování „nodů” (v Node editoru). 


Pomocí nich se přenáší matematické informace ovlivňující její vzhled, a je tak možné vytvořit velké množství rozmanitých textur, které se dají použít na kterýkoliv objekt bez nutnosti UV unwrapu. 



5. 3D animace

Rozdělujeme 3 typy animace:


  1. Keyframe animace

  2. Charakterová animace (vyžadující Rigging)

  3. Simulace


  1. Keyframe animace

Podobně jako ve video editorech, i v Blenderu je možné animovat pomocí keyframů. Kliknutím na klávesu „I” v 3D viewportu se otevře nabídka s možnostmi vložení keyframu do vybrané funkce (lokace, velikost, rotace, aj.). 


Při vybrání jedné z možností se na  Časovou osu („Timeline”) vloží keyframe v čas, který indikoval časový posuvník.  Po vložení keyframu ke stejné funkci s jinými hodnotami se vytvoří animace.


  1. Charakterová animace

Propracovanější animace složitějších modelů (jako jsou např. postavy, obličej, stroje, aj.) se taktéž skládá z keyframové animace. Avšak aby bylo možné animovat určité části meshe zvlášť, je nutné modelu nejdříve vytvořit animační kostru („Rigging”). 


Rigging spočívá ve vytvoření správné kostry pro model. Tento Rig (kostra) se vytvoří v Object Modu přidáním „kosti” (Bone) z Add menu, z níž lze pak pomocí extrudace vytvořit celou kostru modelu. Hotovou kostru jen pak nutné „naparentovat” (Parent) k 3D meshi modelu. Po tomto kroku je možné model animovat v Pose modu pomocí keyframů. 


ukázka kostry humanoidního modelu (autor: Jitka Uhříčková, FDU)

Tato kostra se může různě lišit nejen podle typu postavy (lidská, zvířecí, stroje), ale také dle speciálních požadavků, které vyžaduje animace (např. pokud se nebudou animovat prsty na rukou, není třeba jim při rigování vytvářet kosti). Před rigováním je proto vhodné si detailně promyslet všechny pohyby, které budeme chtít na postavě animovat. (V případě pozdějších změn je stále možné kostru upravit, některé nastavení se ale při nepozornosti může resetovat.)


Při vytváření kostry je vhodné mít v nastavení vybranou možnost In front (díky které vidíte kostru skrze Mesh). 


Kosti je možné mít buď na sebe naparentované (spojené), nebo oddělené, to se rozhoduje dle požadavků animace. Kosti mohou ale fungovat dvěma způsoby: 1. Kosti deformují mesh (vybraná možnost Deform), 2. kosti slouží jako ovladače pohybu jiných kostí (možnost Deform nevybrána).



Tyto ovladače poté fungují nejlépe u typu animace nazývaného Inverse kinematics (zkráceně IK). Inverse kinematics je opak Forward kinematics (FK):

FK: člověk ovládá zvlášť každou kost. Pokud jsou kosti spojené a v řadě za sebou (např. u končetin), pohybují a rotují se kosti postupně za sebou. 


IK: člověk nepohybuje kostmi, ale ovladači, které ovlivňují pohyb a lokaci kostí. Pokud jsou kosti v řadě za sebou, není třeba ovládat každou kost, pouze ovladač. (IK se využívá právě převážně u animací končetin, ale není to pravidlem).


Tento Rig se vytvoří v Objest Modu přidáním „kosti” (Bone) z Add menu, z níž lze pak pomocí extridace vytvořit celou kostru modelu. Hotovou kostru jen pak nutné „naparentovat” (Parent) k 3D meshi modelu. Po tomto kroku je možné model animovat v Pose modu pomocí keyframů. 


  1. Simulace

Speciálními animacemi jsou simulace, které vytváří iluzi reálného pohybu pomocí matematicky nastavených hodnot fyziky pro samotný 3D objekt i okolní scénu. Nejpoužívanější typy simulací jsou Particles (částice) a Physics (fyzika). Particles se využívají nejčastěji u vlasů a opravdových částic, které napodobují např. sníh, déšť atd. Physics jsou obsahově komplexnější a nabízí velké množství kategorií. Ty reagují na mesh a výše popsané Particles, způsobem, kterým je nastavené, např: simulace kapaliny, textilií, kolize, nebo tzv. Force fields (silová pole), která speciálně ovlivňují pohyb a chování částic. 


Rendering

Pro finální export obrázku nebo animace Blender nabízí dvě nejpoužívanější možnosti „Renderu”:


Eevee - umožňuje vidět real-time render už v 3D viewportu
Cycles  - finální render je možné vidět až po renderu, který je však více realistický