Blender 226 – Hardsurface Modeling

Eine besondere Art des Modelings ist das moderne Hardsurface Modeling. Vorbei sind die Zeiten wo ausschließlich mit Quads (Vierecken) modelliert wurde. Man muss allerdings einige Dinge beachten und vorausplanen um unangenehme Überraschungen zu vermeiden.

Skills: Intermediate
Addon: Nein
Download: Fertiges Model. Download via Mediafire.

 

Kurzbeschreibung (minimal Version)

Das Thema sind Quads (Vierecke) gut und Tris (Dreiecke) böse hat eine lange Tradition. Tatsächlich werden alle Polygone eines Objektes beim Abspeichern (meist) unsichtbar vom User und in Dreiecke umgewandelt. Entscheidend ist was wozu modelliert wird. Man nutzt dazu die Begriffe organisch (Organic – mit Vierecken) und statisch (Hardsurface Modeling). LowPloy-Objekte mit wenig Polygonen für beispielsweise Games müssen insbesondere ohne Subdivision Surface-Modifier auskommen und können Dreiecke enthalten.

Ein HighPoly-Model eines Autos ist nicht organisch, benötigt aber Modifier (Subdivision Surface-Modifier) und sollte möglichst nur Quads enthalten und wird somit eher organisch modelliert. Quads lassen sich besser gleichmäßig mit LoopCuts zerteilen (STRG-R), was bei Tris hingegen nicht funktioniert. Auch der Deform-Modifier bevorzugt Quads. Dreiecke lassen sich in nichts als in Dreiecke teilen (Triangulieren), was andere Vorteile bringen kann (siehe Games, Game Engine etc.).

Technische Werkstücke und Architektur können allerdings in der Hardsurface Modeling-Methode mit NGons aufgebaut werden. Ngons sind weder Vierecke noch Dreiecke, sondern bestehen aus mehr als vier Ecken. Schon seit längerer Zeit (vor Blender 2.8) gibt es dazu die BMesh-Tools in Blender, die das Bearbeiten/Erstellen von Mehrecken erlauben. Beispielsweise das Knife-Tool, mit dem sich Vierecke in NGons zerschneiden lassen und das Löschen (Taste X) von Dissolve Vertices, Dissolve Edges und Dissolve Faces ist möglich.

 

Der Job

Die Aufgabe dieses Beitrags besteht darin ein Model aufzubauen das aus NGons besteht, relativ wenige Polygone und dennoch Rundungen aufweist. Ohne glättende Modifier (Subdivision Surface) zu verwenden. Würde man bei diesem Objekt versuchen einen Subdivision Surface-Modifier anzuwenden würde das Objekt sogar zerstört statt geglättet werden (siehe Bild unten).

Des Weiteren wird bei diesem Objekt in Millimetern und mit exakten Verschiebungen nach Vorgabe gearbeitet, um es passgenau aufzubauen. Der Sockel hat eine Stärke von 15 Millimetern mit abgerundeten Ecken. Die aufrechten Teile eine Stärke von 10 Millimetern mit ebenfalls festgelegten Rundungen (siehe Bild oben).

 

Maßeinheit einstellen

Das Objekt soll in metrischen Maßen ach Millimetern gebaut werden. Das Unit System ist daher Metric und die Unit Scale auf 0.001 einzustellen. Die Length wird ebenfalls auf Millimeter gesetzt (siehe Bild unten).

Der Würfel selbst wird anschließend auf 50 × 50 × 50 Millimeter skaliert (siehe Bild unten).

Der Würfel unterscheidet sich vorerst nicht von dem Blender Standard-Cube (siehe Bild unten).

 

Flächen zerteilen mit LoopCut

Wie schon erwähnt wird teilweise über LoopCuts modelliert. Das bedeutet harte Schnitte, harte Kanten – Hardsurface-Modeling.

Der erste LoopCut (STRG-R) erfolgt in Richtung der z-Achse. Wobei der Schnitt so weit nach unten gezogen wird das er sich deckungsgleich mit der unteren Kante befindet (siehe Animation unten).

Um den Cut zu platzieren, verwendet ihr dann den Shortcut G (für Grab – greifen) und fügt z-15 hinzu. Dadurch wird der Schnitt um 15 Millimeter nach oben versetzt (siehe Bild unten).

Die obere Fläche wird beseitigt, indem alle Vertices ausgewählt und mit Taste X oder der Entf-Taste gelöscht werden. Dann wählt ihr die nun sich oben befindenden Vertices aus und schließt die Fläche mit Taste F (Make Face) (siehe Animation unten).

Mit weiteren LoopCuts (STRG-R) werden dann Mittellinien auf der y- und x-Achse gesetzt (siehe Animation unten).

Würde man nun weitere LoopCuts anbringen und von den Mittelachsen aus versetzen so müsste das mit Werten in positiven Werten und in die andere Richtung in negativen Werten geschehen. Das Bild zeigt die Top-View (Draufsicht – Taste 7) (siehe Animation unten).

Auf der x-Achse das gleiche, von der Mittellinie aus gemessen (siehe Animation unten).

Beginnen wir also mit der x-Achse. Die aufrechten Teile sollen eine Stärke von 10 Millimetern haben. Daher wird ein LoopCut gesetzt und bis an die Mittelachse gezogen. Anschließend wird G-X-5 angewendet. Das bedeutet der LoopCut wird gegriffen/verschoben auf der x-Achse um 5 Millimeter (siehe Animation unten).

Das Gleiche wird von der linken Seite aus wiederholt. LoopCut auf der linken Seite setzen. Den Cut bis zur Mittellinie heranziehen und hier allerdings G-X-Minus 5 anwenden. Bedeutet: Greifen/Verschieben auf der x-Achse um Minus 5 Millimeter (siehe Bild unten).

Die gleiche Vorgehensweise wird auf der y-Achse für die Schnitte verwendet (siehe Animation unten).

Das Werkstück soll einen äußeren Rand von 5 Millimeter aufweisen. Daher werden weitere Cuts in gleicher Weise auf die Kanten angewendet (siehe Animation unten).

 

Extrudieren & Bevel

Damit sind alle benötigten Kanten angebracht. Im Gegenteil wir könnten sogar noch welche beseitigen. Zwar erscheinen alle Kanten/Schnitte logisch und für den Aufbau notwendig, allerdings nicht, wenn man auf NGons aufbauen möchte (mehr als 4 Ecken). Dazu aber später mehr.

Zunächst sollen die aufrecht stehenden Teile angebracht werden. Dazu wechselt ihr in den Face-Select-Mode und markiert alle inneren Flächen und wendet dann E-Z-35 an. Das bedeutet: Ihr extrudiert die Flächen in Richtung der z-Achse um 35 Millimeter nach oben (siehe Animation unten).

Es geht weiter im Edge-Select-Mode. Die äußeren 4 Kanten des Innenlebens werden markiert (siehe Animation unten).

Dann führt ihr den Shortcut STRG-B aus und zieht vorsichtig die Maus nach außen. Die Kanten werden gebrochen. Mit STRG-B wird das Bevel ausgeführt (siehe Bild unten).

Das Ergebnis ist nicht ganz, das was gewünscht ist, aber das wird über den Bevel-Dialog, der sich nun links unten im Arbeitsbereich befindet eingestellt. Die Weite soll 10 Millimeter bei einer Aufteilung (Segments) von 20 betragen (siehe Bild unten).

Die Rundungen bestehen nun aus 20 Teilen, wodurch die Ecken ausreichend abgerundet erscheinen (siehe Bild unten).

Nun sollen die äußeren Kanten der Aufrechten gebrochen werden. Auch dies wird über Bevel erreicht. Dazu sind die entsprechenden Kanten zu markieren (siehe Animation unten).

Auch hier wird einmalig STRG-B eingesetzt und anschließend über die Settings eingestellt. Die Width beträgt einen halben Millimeter bei einem einzigen Segment (siehe Bild unten).

Obwohl bisher nur harte kanten und ein einziger Modifier (Bevel) verwendet wurde, sieht die Form nicht mehr ganz so hart aus (siehe Bild unten).

Um die Ecken des Sockels abzurunden, müssen vorher Kanten beseitigt werden. Bei allen vier Ecken werden die gleichen Kanten im Edge-Select ausgewählt (siehe Animation unten).

Dann drückt ihr die X-Taste zum Löschen und wählt Dissolve Edges aus (siehe Bild unten).

Übrig bleiben Eckbereiche mit alleinstehenden aufrechten Kanten, die genügend Fläche bieten, um die Kanten abzurunden. Hier sollten zwischendrin einmal alle Vertices im VertexSelect-Mode ausgewählt und Mesh – CleanUp – Merge by Distance angewendet werden. Das entspricht dem früheren Befehl Remove Doubles und löscht unnötige Vertices (siehe Bild unten).

Die vier aufrechten Kanten werden nun markiert und auch darauf STRG-B (Bevel) angewendet. Die Settings dazu sind Width 10 Millimeter und Segments 20 Aufteilungen (siehe Bild unten).

Auch die Ecken des Sockels erscheinen nun abgerundet (siehe Bild unten).

Zuletzt wählt ihr noch die oberen Kanten des Sockels aus und wendet auch hier das Bevel mit den gleichen Settings wie bei den Aufrechten an (siehe Bild unten).

Auch diese Kanten werden jetzt gebrochen dargestellt (siehe Bild unten).

 

Das Objekt erscheint trotz der groben Arbeitsweise ausreichend geschmeidig und verfügt doch über eine sehr überschaubare Anzahl von Polygonen (siehe Bild unten).

Dies ist ein erster Überblick über das Thema Hardsurface Modeling. Auch Rundungen wie kreisrunde Öffnungen können auf dieser Bauweise realisiert werden. Mehr zum Thema in weiteren Beiträgen auf dieser Seite.