Tutorial Konstruktion eines Torus im "Blender"

Transkript

1 Tutorial Konstruktion eines Torus im "Blender" Bürodienstleistung / Modellbau Holzinger GbR -1-

2 Anmerkungen Dieses Tutorial entstand aus einer Veröffentlichung im Modellbau-Forum Wenn also der Tonfall stellenweise ziemlich salopp ist, so entspringt das der familiären Atmosphäre, die innerhalb des Forums herrscht und der an dieser Stelle nicht wesentlich geändert werden sollte. Copyright Dieser Bericht und alle damit verbundenen Dokumentationen unterliegen dem Urheberrecht. Kein Teil darf ohne schriftliche Genehmigung des Autors oder der Verlags in irgendeiner Form - sei es mechanisch oder elektronisch kopiert, bearbeitet, vervielfältigt oder weiterverbreitet werden. Falls das Modell in elektronischer Form oder auf CDRom bezogen wurde, ist das Anlegen EINER Kopie für persönliche Datensicherung zulässig. -2-

3 Tutorial: Konstruktion eines Torus im "Blender" OK, dann wollen wir mal loslegen. Als erstes muß man sich überlegen, aus wie viel Segmenten und mit welchem Innen- und Außenradius der Torus konstruiert werden soll. Für diese Einführung sollten 8 Segmente genügen, wobei der Innenradius 1 BU (Blender-Unit) und der Außenradius 2 BU betragen soll. Und damit wollen wir jetzt eine "Grundplatte" konstruieren, auf der wir alle Hilfslinien zur Maßabnahme "einzeichnen" können. Schalten wir als zunächst auf eine Draufsicht auf unseren Arbeitsbereich mit "View - Top" und fügen mit "Abstandstaste - Add - Mesh - Cylinder" einen Zylinder ein. Für die Zahl der Vertices geben wir den Wert 8 (Anzahl der späteren Segmente) ein. Und damit ergibt sich das folgende Bild: Anschließend markieren wir den Mittelpunkt der oberen Zylinder-Deckfläche. Dazu stellt man den Zylinder leicht schräg, bis man die Boden- und die Deckfläche sauber auseinanderhalten kann und markiert dann mit der RMB (rechten Maustaste) den Mittelpunkt. Dann positioniert man den Blender-Cursor durch "Mesh - Snap - Cursor->Selection" genau in diesem Punkt und wechselt dann wieder auf die Draufsicht. Das sieht dann so aus: -3-

4 Diesen "Zylinder" müssen wir jetzt verdoppeln: mit 2 mal Drücken von "A" alle Punkte markieren und mit "Shift-D" duplizieren. Und diesen Zylinder skalieren wir auf den Außendurchmesser unseres Torus. Der Skalierungsfaktor berechnet sich aus dem Verhältnis von Innen- zu Außendurchmesser, in unserem Fall also 2 / 1 = 1! Wie praktisch! :D Aber bitte Vorsicht: wenn Ihr jetzt mit "S" und Eingabe von 2 den zweiten Zylinder skalieren wollte, erlebt Ihr eine böse Überraschung: Der Zylinder wird in allen 3 Dimensionen skaliert!!! Wir brauchen aber nur X und Y. Daher müssen wir den Vorgang zweimal machen. Fangen wir mit X an: "S", "X", "2", "<Enter>" Und das Ergebnis sieht dann so aus: -4-

5 Und das Selbe in Y-Richtung: "S", "Y", "2", "<Enter>" So, und aus diesem "Arbeits"-Zylinder erstellen wir jetzt unsere "Arbeits"-Platte, indem wir die doppelten Punkte löschen und die Bodenscheibe des Zylinders löschen: Alle Punkte markieren (zweimal "A" drücken) und "Mesh" - "Vertices" - "Remove Doubles" anklicken Zylinder schräg stellen, die Vertices der Bodenplatte markieren und mit "X" - "Vertices" löschen. -5-

6 ACHTUNG: Für alle folgenden Schritte muß sichergestellt werden, daß der Blender-Cursor IMMER in der Mitte der Arbeitsfläche bleibt!!! Und in diese Arbeitsvorlage wollen wir jetzt noch einige Hilfslinien zur Abnahme von Längenmaßen eintragen: markiert Euch doch mal (nach Umschalten in die Draufsicht) die folgenden Punkte und schaltet die Anzeige der Kantenlängen ein: -6-

7 Wie Ihr sehen könnt, gibt es zwei Kanten, für die wir keine Längenangaben sehen... :( Und warum das? Na ja, wir haben die Außenscheibe durch Skalieren der Innenscheibe erstellt, und daher sehen wir hier die "Radius"-Linie von der Außenlinie zum Zentrum der Scheibe. Es existiert aber tatsächlich KEINE Kante von der Außenkante der Innenscheibe zur Außenkante der Außenscheibe! Aber diesen Mißstand können wir ja leicht beheben: Markiert jeweils die gewünschten Eckpunkte und verbindet diese durch Drücken von "F" mit einer Kante. Und das sieht so aus: -7-

8 Ein paar weitere Hilfslinien brauchen wir noch: Markiert die Außenkante und macht einen "Subdivide" Das Selbe machen wir mit der Innenkante und zuletzt verbinden wir die neu erstellten Punkte mit einer eigenen Kante bis das zuletzt so aussieht: -8-

9 Jetzt könnt Ihr ein prinzipielles Problem dieser Art der Torusabwicklung sehen: Genaugenommen ist der Torus insgesamt in der Dicke gestaucht und hat einen kreisförmigen Durchmesser nur an den Stoßstellen zwischen zwei Segmenten. Das kann man zwar als eine Annäherung gelten lassen, ist m. E. nach aber nicht optimal. Ich würde auf jeden Fall den kreisförmigen Querschnitt in der Mitte des Segments bevorzugen. Um das zu erreichen, müssen wir die "Arbeitsplatte" zunächst drehen und dann skalieren. Und das machen wir mathematisch präzise durch Berechnung des Drehwinkels und des Streckungsfaktors: Der Drehwinkel berechnet sich aus 360 Grad / Anzahl der Segmente / Anzahl der Stoßkanten pro Segment, also konkret 360 / 8 / 2 Grad = 22.5 Grad Der Streckungsfaktor berechnet sich wie folgt: Radius Außenkante / "Radius / Höhe" Arbeitsplatte, also konkret 2 / (2 * 0.924) = 2 / = Bitte daran denken: Der Blender-Cursor muß immer noch in der Mitte der Arbeitsplatte stehen!!! Und dann schaut das so aus: Und damit haben wir alle relevanten Maße für die Kontruktion eines Segments beieinander. Zunächst wechseln wir in die Seitenansicht ("View" - "Side") und fügen dann einen Zylinder ein. Damit es ein bisschen schöner aussieht, aber während der Übungen nicht zu unübersichtlich wird, wollen wir 16 Vertices pro Querschnitt wählen. Wechseln auf Seitenansicht: "View" - "Side" Hinzufügen des Zylinders mit 16 Punkten -9-

10 Natürlich ist dieser Zylinder noch zu groß, also skalieren wir ihn mit Faktor 0.5. Und anschließend "schieben" wir ihn unter Verwendung der Maßangaben aus der "Arbeitsplatte" in die richtige Position: Saklieren: "s", "0.5", "<Enter>" Draufsicht: "View" - "Top" Verschieben: "g", "y", "-1.5", "<Enter>", "g", "x", "-0.5", "<Enter>"

11 Wenn wir jetzt noch die Höhe des Zylinders (1.0) mit der Außenkante der Arbeitsplatte (0.828) vergleichen, dann sehen wir, daß wir die eine Seite des Zylinders um verschieben müssen: Jetzt muß die Schrägstellung der Zylinderscheibe realisiert wierden. Da es sich bei den Stoßflächen der Segmente um Ellipsen handelt, müssen diese vorher in Y-Richtung skaliert werden. Der Skalierungsfaktor kann wieder aus den Maßen der Arbeitsplatte entnommen werden: Der Zylinderradius beträgt 0.5, der Durchmesser damit 1 Die lange Achse der Ellipse beträgt Blender-Einheiten Der Streckungsfaktor beträgt damit / 1 =

12 Jetzt müssen wir den Blender-Cursor an dem äußersten Punkt der Stoßfläche positionieren und dann alle Punkte der Abschlußscheibe markieren: Dann wieder auf die Draufsicht wechseln, wobei der Blender-Cursor nicht bewegt werden darf, und die Skalierung in Y-Richtung um Faktor durchführen:

13 Zuletzt wird die Abschlußscheibe um 22.5 Grad gedreht. Und immer daran denken: Der Blender-Cursor darf NICHT bewegt werden!!! ;) Jetzt habe wir es fast geschafft: Ein halbes Torus-Segment ist fertig! Jetzt aus dem halben Segment ein ganzes zu machen, ist fast nur noch eine Fingerübung: Wir positionieren den Blender-Cursor im Mittelpunkt der kreisförmigen Segmentscheibe und markieren alle Punkte des Segments:

14 Dann werden alle Vertices verdoppelt ("Shift-d") und mit "Mesh" - "Mirror" - "X local" gespiegelt: Dann löschen wir den Mittelpunkt der Stoßfläche zwischen den Segmenthälften und entfernen alle doppelten Vertices: Jetzt wird der Blender-Cursor wieder in der Mitte der Arbeitsplatte positioniert, dann das fertige Torus-Segment markiert, dupliziert und um 45 Grad rotiert:

15 Und das Duplizieren und Rotieren wiederholen wir noch weitere sechs mal, bis unser Torus fertig ist: Dann verschieben wir noch die Arbeitsplatte auf eine andere Ebene, holen uns ein Segment heraus, zerlegen es und wickeln es ab:

16 So, und damit wären wir soweit am Ende. Der Torus ist erstellt und abgewickelt. Jetzt muß man die Segmente nur oft genug ausdrucken, um den kompletten Torus bauen zu können. Als kleine Besonderheit habe ich diesmal fast nur parametrische Eingaben verwendet. Wer sich die anderen BlenderBerichte durchgelesen hat, wird sich vielleicht erinnern, daß ich genau diesen Punkt am Blender damals kritisiert habe einfach nur aus Unkenntnis heraus. Wie heute zu sehen war, ist eine präzise Positionierung und Skalierung von Bauteilen und Baugruppen ohne weiteres möglich. Weiterhin viel Spaß mit dem Blender