Grundlegende Infos zur 3D-Modellierung

Bevor du mit einem 3D-Programm anfängst, brauchst du ein paar ganz grundlegende Informationen darüber, wie ein virtuelles 3D-Objekt überhaupt aufgebaut ist. Der nachfolgende Text zeigt dir die Grundlagen!

In Blender erstellter Kompass

Beantwortest du die folgenden Fragen mit „nein“?

  • Weißt du, was Vertices, Edges und Faces sind?
  • Kannst du mit dem Begriff „Materialien“ was anfangen?
  • Weißt du, was rendern bedeutet?

Wenn dir das alles nicht neu ist, klicke dich gleich weiter zu meinem Anfänger-Guide für Blender. Dort kannst du nachlesen, wie du am besten mit Blender startest!

Wie ist ein virtuelles 3D-Objekt aufgebaut?

In Blender erstellen wir 3D-Objekte. Ein Objekt besteht zum einen aus seiner Form, also seiner Ausdehnung im dreidimensionalen Bereich (Mesh), und zum anderen seiner Oberfläche, also das, was man wirklich sieht, wenn man ein Objekt anschaut (Material).

Das/der? Mesh ist das „Gittermodell“ eines Objektes. Es besteht im Grunde nur aus einzelnen Punkten, die miteinander verbunden sind und teilweise Flächen bilden.

Ein Vertex („Punkt“) ist der kleinste Teil in einem Mesh. Er hat keine Größe, kein Gewicht und kein Aussehen, er ist einfach nur eine markierte Koordinate.

Einzelner Vertex in Blender
Ausgewählter Vertex (weisser Punkt) mit den bunten Pfeilachsen

Zwei Vertices können mit einer Edge (Kante, Linie) verbunden werden und mindestens drei Vertices, die durch Edges verbunden sind, bilden ein Face (Fläche).

4 Vertices bilden eine Fläche
4 Vertices mit 4 Kanten zueinander, die zusammen eine Fläche bilden

Diese Vertices, Edges und Faces können wir extrudieren (Shortcut E), dh. von den ausgewählten Punkten, Kanten oder Flächen aus das ursprüngliche Objekt erweitern. Oder wir duplizieren sie (Shift D) und erstellen damit Kopien. Wir können Edges und Faces auch unterteilen und damit weitere Vertices, Edges und auch Faces innerhalb des bestehenden Meshes hinzufügen: subdivide (Edge unterteilen), Knife (Shortcut K: mindestens eine Edge, eher aber mehrere an beliebiger Stelle durchschneiden. Loop Cut and Slide (Alt R, extrem hilfreich, um saubere Meshs sauber zu unterteilen ^^). Diese Dinge sollten einem in Fleisch und Blut übergehen.

Das sind schon mal ganz grundlegende Infos.

Ein Kreis ist kein Kreis

In Blender gibt es keinen perfekten Kreis (oder Kugel). Es gibt nur Kompromisse: Je mehr Punkte kreisförmig angeordnet werden, desto runder sieht dieser Kreis dann aus, aber je mehr Punkte ein Kreis (oder egal, welches Mesh!) hat, desto mehr muss der Rechner berechnen. Standardmäßig geht Blender den Kompromiss ein, dass ein Kreis aus 32 durch Edges miteinander verbundene Punkten besteht – wir reden also weniger von einem Kreis, als von einem Zweiunddreißigeck :D

Wenn wir stattdessen nun einfach 320 Vertices nehmen, um den Kreis zu bilden, sieht der Kreis runder aus. Aber wenn wir aus diesem Kreis nun einen Schlauch mit mehreren Windungen machen würden, dann kommen da schnell so viele einzelne Vertices zusammen, dass so ein Mesh unhandlich wird – denn der Rechner braucht dann seine Weile, um einfache Bewegungen mit dem Objekt auszuführen. Probier es aus, du wirst sehen, was ich meine :D

32 Vertices bilden einen Kreis
Eine Art Kreis ^^ Mit drei ausgewählten Vertices

Also halten wir fest: 32 miteinander verbundene Punkte sind ein Kreis ^^

Aber ein Polygon ist ein Polygon!

Bei kantigen Objekten ohne Rundungen haben wir das Problem nicht. Ein Würfel besteht aus 8 Vertices, fertig aus.

Je weniger Vertices wir verwenden, desto handlicher wird ein Modell am Ende.

Meshes sollten aus exakt so vielen Vertices bestehen, wie es nötig ist. Nicht mehr, aber eben auch nicht weniger. Ganz besonders wichtig ist es, darauf zu achten, dass wir keine überflüssigen Vertices übersehen. Das passiert dadurch, dass zwei Vertices direkt aufeinander liegen, oder so dicht beisammen, dass wir gar nicht sehen, dass es zwei sind. Beides war für mich eine ewige Fehlerquelle. Es gibt Mittel und Wege, um sowas zu vermeiden (auch nachträglich: W > Remove Doubles bei Dopplungen, Alt M > Merge (fasst zwei Vertices zu einem zusammen)), aber man sollte einfach besser von Anfang an aufpassen.

Zwei Vertices liegen exakt aufeinander, das führt zu Problemen mit dem Mesh
Hier liegen zwei Vertices direkt aufeinander, nur zu sehen dadurch, dass die eine Edge teilweise orange ist, die andere nicht (heisst, dass der zugehörige Vertice nicht ausgewählt ist)

Obwohl man eine Fläche aus beliebig vielen Vertices machen kann (zumindest ab drei aufwärts ^^) – ab vier heisst es dann Ngon – sollte man auch hier wenn möglich lediglich Tris (Dreiecke) oder am allerbesten Quads (Vierecke) machen. Auch hier geht es um spätere Texturen – das funktioniert einfach bei Quads am Besten. Wie ich hörte, sollen Tris bei sich in sich bewegenden Objekten in Animationen oder Spielen, ebenfalls Probleme verursachen. Also am besten Quads nutzen, in Ausnahmefällen auch Tris.

Materialien: Die Oberfläche eines 3D-Modells

Hat man mindestens eine Fläche, kann man ihr ein Material zuweisen. Ein Material ist einfach ein Set von Attributen, die sagen, wie die Oberfläche des Objekts später aussehen soll.
Ist es eine glatte Oberfläche, dann glänzt sie vermutlich, vielleicht spiegelt sie auch. Ist sie weich, dann eher nicht, bzw. subtiler. Vielleicht ist sie etwas lichtdurchlässig (Glas, Apfelsaft) oder vielleicht leuchtet sie von sich aus?

Vier Kugeln mit unterschiedlichen Materialien
Kugeln mit unterschiedlichen Materialien. Habe hier mit öligen Oberflächen herumgetestet

Hier muss man eine Vorstellung haben, wie eine Oberfläche später aussehen soll. Es gibt keine vorgefertigten Materialien wie Porzellan, Gummi, Metall, Holz, … Nein, wir müssen Blender klarmachen, was wir sehen wollen. Das kann problematisch sein, gibt aber auch unglaublich viele Möglichkeiten.

Beim Rendern kommt der Realismus

Wenn wir ein Objekt erstellt haben und ihm ein Material zugewiesen haben, können wir es rendern (F12 drücken), um unser Ergebnis in seiner gesamten Epicness anzuschauen. Beim Rendern wird das Objekt nun in seine Welt gesetzt und der Computer berechnet, wie es mit anderen Objekten interagiert. Da kommen Lichtquellen und Schatten anderer Objekte dazu, vielleicht noch Spiegelungen, Oberflächenunebenheiten werden simuliert, und am Ende kommt das fertige Rendering mit allen Attributen bei raus. Dieses können wir in Blender auch speichern, indem wir unter dem fertigen Rendering auf Image klicken, und dann auf „Save Image as“.

Dieser Rechenprozess kann sehr intensiv und langwierig werden. Je mehr Vertices die Objekte haben, je mehr Objekte es gibt, je mehr Spiegelungen und sonstige Interaktionen berechnet werden müssen, desto länger dauert es. Mein aktuelles fertiges Rendering meiner Kapelle dauerte als HD-Rendering 6 Stunden.

Zwingend benötigt werden für ein Rendering zumindest ein Objekt (sonst sieht man ja nichts), eine Lampe (sonst sieht man das Objekt nicht) und eine Kamera (sie ist sozusagen die Perspektive, der Fotoapparat, in dem das Bild ensteht). Zufälligerweise finden wir auch genau das vor, wenn wir Blender öffnen :D – Was für eine super Überleitung!

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