Blender階段の作り方 – 後編 –

本記事はBlender階段の作り方の後編になります。

3.手摺

3.1 縦の支柱を作成する

  • [Shift + a > メッシュ > 円柱]で円柱を作成し[円柱を追加]で頂点を12に設定する。
  • [s]、[s > z]で円柱を縮小、拡大して棒の形にする。
  • 辺スナップを有効にして[g > x]、[g > y]、[g > z]で側桁の先端部分にスナップさせる。
  • 配列モディファイアーを追加する。

メモ

ここでは支柱のY軸方向の間隔と位置を決定する。Z軸方向の位置については後でスナップにより揃える。支柱の数が多い場合はここでZ軸方向の位置も決定したほうがいいかもしれない。

  • [Shift + d]で複製しアウトライナー(画面右上のツリー)から非表示にしておく。このオブジェクトは後で支柱間の柱を作成するときに利用する。
  • 配列モディファイアーを適用する。

3.2 斜めの支柱を作成する

  • 縦の支柱を選択し[Tab]で編集モードにする。
  • [2]で選択モードを辺にして1辺を選択し[l]でリンク選択する。
  • [Shift + d]で複製する。
  • [p > 選択]で分離する。
  • [Tab]でオブジェクトモードにする。
  • [スナップ > ターゲットに回転を揃える]をチェックする。
  • 分離した支柱を選択し[g]で側桁の斜めの辺(外側)にスナップさせる。
  • [スナップ > ターゲットに回転を揃える]のチェックを外す。
  • スナップを無効に戻す。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • 上面(円)を選択し[g > g > c]で斜め上に伸ばす。
  • [g > z]で上に移動させる。
  • [Shift + d]で複製し[g > z]で下に移動させる。

3.3 縦の支柱の位置を揃える

縦の支柱を上段の斜めの支柱にスナップさせる。縦と斜めの支柱の幅は同じなので辺スナップで外側の辺同士が接触するところにスナップすると思ったがうまくいかなかった。試行錯誤の末、オブジェクトの原点を移動させてからスナップさせるとうまくいくことが分かった。もっといい方法があるかもしれないし、そもそもぴったり揃える必要もないような気もする。

  • 縦の支柱を選択し[Tab]で編集モードにする。
  • 支柱を一本ずつ分離してそれぞれ別オブジェクトにする。3.2で行ったように支柱の1辺を選択し[l]でリンク選択した後、[p > 選択]で分離する。
  • [Tab]でオブジェクトモードにする。
  • [オプション > トランスフォーム 影響の限定]で[原点]をチェックする。
  • [1]で選択モードを頂点にする。
  • 頂点スナップを有効にする。
  • 先頭の一本以外のすべての縦の支柱について、一本ずつ[g]で原点を上面の一番外側の頂点にスナップさせる。
支柱オブジェクトを選択 > [g] > 外側の頂点を選択

メモ

[スナップ > 裏面を非表示]をチェック、[alt + z]で透過表示、テンキーの[7]でトップ表示にするとやりやすかった。

  • [オプション > トランスフォーム 影響の限定]で[原点]のチェックを外す。
  • [スナップ先]を[辺]、[スナップ方法]を[中心]に設定する。
  • [g > z]で斜めの支柱にスナップさせる。
スナップ位置
  • [スナップ方法]を[近接]に戻しておく。

3.4 縦の支柱と斜めの支柱を接続する

  • 先頭の縦の支柱を選択しブーリアンモディファイアーを追加する。[合成]を選択し[オブジェクト]に斜めの支柱(上段)を設定する。
  • 斜めの支柱(上段)はアウトライナー(画面右上のツリー)から非表示にしておく。

メモ

私の環境では[ソルバー]を[正確]にすると下の画像のように合成処理がうまくいかなかった。[高速]にしたらうまくいったが謎。以降のブーリアンモディファイアーの[ソルバー]もすべて[高速]にした。

斜めの辺が縦の辺との交点で切断されない
  • ブーリアンモディファイアーを適用する。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • 縦の支柱と斜めの支柱について、先端の頂点(面)を選択し[x > 頂点]で頂点を削除する。
削除前(斜めの支柱)
削除後(斜めの支柱)
削除前(縦の支柱)
削除後(縦の支柱)
  • [1]で選択モードを頂点にする。
  • 頂点スナップを有効にする。
  • 自動マージが有効になっていない場合は有効にする。
  • 支柱の頂点をブーリアン(合成)で作成されたわっか状の頂点に1点ずつスナップさせる。
スナップ前
スナップ後(縦の支柱の頂点)
スナップ後(斜めの支柱の頂点)

次に、このオブジェクトともう一つの斜めの支柱(下段)を接続する。だたし、この作業は先ほどと違い飛び出ている部分を隠すだけでも自然に見えるため省略してもいいような気がする。

  • [Tab]でオブジェクトモードにする。
  • 先ほど接続した支柱を選択しブーリアンモディファイアーを追加する。[合成]を選択し[オブジェクト]に斜めの支柱(下段)を設定する。
  • 斜めの支柱(下段)はアウトライナー(画面右上のツリー)から非表示にしておく。
  • ブーリアンモディファイアーを適用する。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • 斜めの支柱の先端の頂点(面)を選択し[x > 頂点]で頂点を削除する。
削除前
削除後
  • 2つの頂点を選択し[m > 中心に]でマージする。これを繰り返して穴をふさぐ。
2つの頂点を選択
マージ
全頂点のマージ完了
  • [Tab]でオブジェクトモードにする。

3.5 横の支柱の作成~接続

これまでと同じような作業になるので簡略化して記載する。

  • 縦の支柱を一本選択し[Shift + d]で複製する。
  • [r > x > 90]で回転させて横向きにする。
  • y方向に少し伸ばす。
  • [スナップ方法]を[中心]に設定し[g]でいったん縦の支柱の頂点にスナップさせる。
  • [g > y]で斜めの支柱を貫通させる。
  • 縦の支柱を[g > z]で横の支柱にスナップさせる。
  • [Shift + d]で複製し[g > z]で下へ移動させる。

メモ

ここでは残念ながらスナップができなかった。しかたないのでスナップを無効にして[Shift]を押しながらゆっくり移動で位置を調整する。

  • 斜めの支柱を接続したオブジェクトを選択しブーリアンモディファイアーを追加する。[合成]を選択し[オブジェクト]に横の支柱(上段)を設定する。
  • 横の支柱(上段)はアウトライナー(画面右上のツリー)から非表示にしておく。
  • ブーリアンモディファイアーを適用する。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • 斜めの支柱と横の支柱の先端の頂点(面)を選択し[x > 頂点]で頂点を削除する。
  • 頂点スナップを有効にする。
  • 支柱の頂点をブーリアン(合成)で作成されたわっか状の頂点に1点ずつスナップさせる。

次に、このオブジェクトともう一つの横の支柱(下段)を接続する。だたし、この作業は先ほどと違い飛び出ている部分を隠すだけでも自然に見えるため省略してもいいような気がする。作業内容は先ほどとまったく同じなので簡略化して記載する。

  • [Tab]でオブジェクトモードにする。
  • 先ほど接続した支柱を選択しブーリアンモディファイアーを追加する。[合成]を選択し[オブジェクト]に横の支柱(下段)を設定する。
  • 横の支柱(下段)はアウトライナー(画面右上のツリー)から非表示にしておく。
  • ついでに、作業しやすいように重なっている縦の支柱も一時的に非表示にする。
  • ブーリアンモディファイアーを適用する。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • 斜めの支柱と横の支柱の先端の頂点(面)を選択し[x > 頂点]で頂点を削除する。
  • 頂点スナップを有効にする。
  • 支柱の頂点をブーリアン(合成)で作成されたわっか状の頂点に1点ずつスナップさせる。
  • 一時的に非表示にした縦の支柱を表示させる。

さらに、合成したオブジェクトの横の支柱部分と終端の縦の支柱を接続する。この作業も省略していいと思う。作業内容はこれまでとほとんど同じなので要点のみ記載する。

  • ブーリアンモディファイアー(合成)を適用する前に終端の縦の支柱の上面を上に移動させ横の支柱部分を貫通させておく。
  • ブーリアンモディファイアー適用後、飛び出ている頂点(面)を削除する。
  • 上部は1点ずつ頂点スナップ、下部は2点ずつ[m > 中心]でマージする。

3.6 終端を揃える

終端側の側桁とステップを終端の支柱まで伸ばして揃える。

  • 側桁を選択し[Tab]で編集モードにする。
  • [3]で選択モードを面にする。
  • 辺スナップを有効にする。
  • 先端の面を選択し[g > y]で終端の支柱にスナップさせる。
  • [Tab]でオブジェクトモードにする。
  • ステップを選択し[Tab]で編集モードにする。
  • 先端の面を選択し[g > y]で側桁にスナップさせる。

3.7 支柱間の柱を作成する

縦の支柱と支柱の間に柱を配置する。柱は支柱より少し細くしたかったので支柱と別オブジェクトにした。作業量を考慮してこれまでのようにブーリアンモディファイアーの合成処理で支柱と接続したり、柱を一本ずつ別オブジェクトにして斜めの支柱にスナップさせたりはせず、配列モディファイアーの設定のみで配置する。

  • [Tab]でオブジェクトモードにする。
  • 3.1で複製した支柱オブジェクトを表示し選択する。
  • [s > (縮小率)]で柱の太さを細くする。今回は縮小率を[0.7]とした。
原点を中心にオブジェクトを縮小
  • 配列モディファイアーのオフセットを変更して柱が支柱間に等間隔に配置されるようにする。今回はオフセットの[係数Y]を[(係数Y)/0.7(縮小率)/4(分割数)]とした。
オフセット変更前
オフセット変更後

柱を支柱に囲まれた領域内に収まるように配置する。この作業が今回もっとも微妙に感じるところで再現性を担保できない。なにかいい方法があればいいのだけれど。

  • 先頭の柱について[Shift + z]で移動、[s > z]で拡大縮小しながら位置を合わせる。
  • 配列モディファイアーの[数]を増やす。
  • 後方の柱に着目し配列モディファイアーのオフセットの[係数Z]を設定して位置を合わせる。
[係数Z]を[0.2]とした場合、柱の上部は離れてしまい、柱の下部ははみ出てしまった。
[係数Z]を[0.2027]とするとちょうどいい感じになった。
  • [Shift + d]で複製し非表示にする。このオブジェクトは配列モディファイアーのオフセットの[係数Y]を参照するときに利用する。
  • 配列モディファイアーを適用する。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • 3.2で行ったように最終端の柱の1辺を選択し[l]でリンク選択した後、[p > 選択]で分離する。
  • [Tab]でオブジェクトモードにする。
  • 分離した柱を選択し配列モディファイアー追加する。オフセットの[係数X]と[係数Z]は0、[係数Y]はさきほど複製した柱のオブジェクトから値をコピーして設定する。また、[数]を増やして柱を終端まで届くように配置する。
  • 配列モディファイアーを適用する。
  • 2つの柱のオブジェクトについて、支柱と重なる部分を削除する。編集モードで1辺を選択し[l]でリンク選択した後、[x > 頂点]で削除する。また、あとで混乱しないように[オブジェクト > 原点を設定 > 原点をジオメトリへ移動]で原点を再設定する。

3.8 支柱と柱をなめらかにする

  • 支柱と柱のオブジェクトを選択し[ctrl + 2]でサブディビジョンサーフェスモディファイアーを追加する。
支柱と柱を全部選択
サブディビジョンサーフェスを追加
  • 丸まってしまった支柱の接続部分については編集モードで[ctrl + r]によりループカットを入れる。とんがってしまった支柱と柱の先端部分については編集モードで先端の面を選択し[x > 面]で削除する。
接続部分のループカット
接続部分のループカット
先端の面削除

メモ

ループカットを入れた個所はあとから[alt + 左クリック]でループ選択し[g > g]や[g > g > c]で簡単に移動できる。

  • 支柱と柱のオブジェクトを選択し右クリックのメニューから[スムーズシェード]を選択する。
  • 支柱と柱が重なる部分をざっとチェックする。サブディビジョンサーフェスモディファイアーを追加したことで隙間ができたりはみ出した箇所があれば修正する。
はみ出し例
  • 支柱を[ctrl + j]で結合して一つのオブジェクトにすると交差部分がきれいに見える。ただし結合したあとに元のオブジェクトに戻したくなった場合はちょっとめんどうなことになるので注意。そのときは結合前のオブジェクトのメッシュのみ選択し[p > 選択]で分離する。
結合前
結合後
  • 支柱を結合した場合は[オブジェクト > 原点を設定 > 原点をジオメトリへ移動]で原点を再設定する。

4.完成

  • 最後に支柱と柱のオブジェクトにミラーモディファイアーを追加して完成とする。ミラーモディファイアーは[座標軸]に[X]、[ミラーオブジェクト]に[踏板のオブジェクト]を設定する。

5.付記

この階段を回転や拡大縮小したい場合はEmptyオブジェクトを追加してペアレントの設定を行う。階段のオブジェクトをすべて選択してから親となるEmptyオブジェクトを選択して[ctrl + p > オブジェクト(トランスフォーム維持)]を選択する。

Emptyオブジェクトを[s]で拡大縮小することで階段全体を拡大縮小できるようになる。ただし[s > x]のように特定の方向に拡大縮小すると支柱や柱が楕円になってしまう。幅を広くしたい場合は踏板を[s > x]で伸ばしてから側桁と支柱、柱を一緒に移動させる。このとき踏板の側面にスナップさせたい場合は側桁の内側に原点を移動し[スナップ先]を[辺]、[スナップ方法]を[中心]に設定して移動させる。

Blender階段の作り方 – 前編 –

電波望遠鏡のパーツとして作成した階段の作り方を備忘録として残しておこうと思います。

作り方を忘れてしまってもあとから再現できるようになるべく詳細に記載しました。記事が長くなったため前編と後編に分けています。

メモ

本モデルは鉄骨階段をWeb検索して出てきた画像を見ながら作成しました。本格的に作る場合は階段の図面やモデリング用の三面図を使用したほうがいいと思います。

1.踏板

  • [Shift + a > メッシュ > 立方体]で立方体を作成する。
  • [s > y]、[s > z]で立方体を縮小して板の形にする。
  • 配列モディファイアーを追加する。

メモ

階段の勾配が急になりすぎないよう注意する。ググると30°~35°くらいとか41°とかいろいろ見つかるので参考にしながらオフセットを調整する。また、配列モディファイアーを適用する前に[Shift + d]でオブジェクトを複製しバックアップをとっておくと作り直すときに助かる。

  • 配列モディファイアーを適用する。

2.側桁

2.1 踏板から斜めのパーツを作成する

  • [Tab]で編集モードにする。
  • 踏板がすべて覆われるように4つの頂点を選択する。
  • [Shift + d]で頂点を複製する。
  • [p > 選択]で複製した頂点を分離する。
  • [Tab]でオブジェクトモードに戻る。
  • 分離した頂点オブジェクトを選択し[Tab]で編集モードにする。
  • [a > f]で4点に面を張る。
  • [Tab]でオブジェクトモードに戻る。
  • [オブジェクトメニュー > 原点を設定 > 原点をジオメトリへ移動]で原点を設定する。
  • [Ctrl + a > スケール]でスケールをクリアしておく(再現性を得るための操作で本来は不要)。
  • [s]で少しだけ拡大し踏板との間に隙間を作る。

2.2 斜めのパーツから横のパーツを作成する

この斜めになっているオブジェクトと同じ太さでY軸に平行なオブジェクトを作成する。たとえば、このオブジェクトをY軸に平行な別オブジェクトにスナップさせたり、斜めの辺の角度が分かれば回転させることで平行にできそうだが、これらの操作ができなかったためちょっと複雑な手順を踏んでいる。

  • [Shift + d]でオブジェクトを複製する。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • [2]で選択モードを辺にして斜めの辺を選択する。
  • トランスフォーム座標系のメニューで[+]ボタンをクリックし座標系をグローバルから辺に変更する。

メモ

マニピュレータ(XYZの矢印)を表示させるとわかりやすい。

  • [Tab]でオブジェクトモードに戻る。
  • [オプション > トランスフォーム 影響の限定]で[原点]をチェックする。
  • [オブジェクト > トランスフォーム > 座標系に揃える]を選択する。

メモ

見た目は変わらないがオブジェクトの原点のマニピュレータが座標系のマニピュレータと重なったことが分かる。トランスフォームの回転の値も0°から変化。

メモ

オブジェクトの斜めの辺(カスタム座標系のY軸方向)がグローバル座標系のY軸方向と一致するように回転する。トランスフォームの回転の値は0°になる。

  • [r > y > 90]で回転させる。
  • 辺スナップを有効にする。
  • [g > z]で一番下の踏板の上辺にスナップさせる。
  • [Shift + d]で複製し[g > z]で一番上の踏板の上辺にスナップさせる。
  • スナップを無効に戻す。
  • 移動させた2つのオブジェクトを選択し[g > z]で少しだけ上に移動させて踏板との間に隙間を作る。
  • 斜めのオブジェクトを選択し[Tab]で編集モードにする。
  • 一番下の辺を選択し[g > g > c]で下方向へのばして横のパーツを貫通させる。
  • [Tab]でオブジェクトモードへ戻る。

2.3 斜めのパーツと横のパーツを結合する

3つのオブジェクトを結合して1つのオブジェクトにする。さらに、このオブジェクトを頂点のマージとスナップの機能を使って1つのメッシュにする。

  • 側桁となるオブジェクト3つを選択する(最後に斜めのオブジェクトを選択する)。
  • [ctrl + j]で結合し1つのオブジェクトにする。
  • [Tab]で編集モードにする。
  • [1]で選択モードを頂点にする。
  • 辺スナップを有効にする。
  • [オプション]で[自動マージ]をチェックする。
  • 上下に配置した横長の四角形について、頂点を[g > y]でY軸方向に移動させ斜めの辺にスナップさせる。
頂点1 – 移動前
頂点1 – 移動後
頂点2 – 移動前
頂点2 – 移動後
頂点3 – 移動前
頂点3 – 移動後
頂点4 – 移動前
頂点4 – 移動後
  • [スナップ先]を[辺]から[頂点]に変更する。
  • 斜めの四角形について、頂点を先ほど移動させた頂点にスナップさせる。
頂点5 – 移動前
頂点5 – 移動後
頂点6 – 移動前
頂点6 – 移動後
頂点7 – 移動前
頂点7 – 移動後
頂点8 – 移動前
頂点8 – 移動後

2.4 端を整える

  • 上下端について、2点を選択し[s > y > 0]でY軸に垂直にする。
  • スナップを無効にする。
  • 下端について、2点を選択し[g > y]で適度に縮める。
  • 辺スナップを有効にする。
  • 上側の1点を選択し[g > z]で下方向に移動させる。このとき斜めの辺にマウスカーソルを当てスナップさせる。

2.5 側桁の完成

  • [a]で全面を選択し[e]で押し出す。
  • [Tab]でオブジェクトモードに戻る。
  • ミラーモディファイアーを追加する。
側桁完成

Blenderで電波望遠鏡を作ってみました

劉 慈欣著 小説「三体」からインスピレーションを受けてBlenderで電波望遠鏡を作ってみました。

小説「三体」

はじめに

紅岸基地の巨大パラボラアンテナを作りたかったのですがイラストや資料が見つからなかったため国立天文台野辺山の45m電波望遠鏡をモデルとすることにしました。

45m電波望遠鏡
©国立天文台

下絵になるような三面図や細部が分かるような画像は見つけることができなかったため各パーツのスケールや角度などはすべて目測で、見えない部分は想像で作りました。パーツがぶつからないように何度も調整したりどうなっているのかさっぱりわからない部分があったりでたいへんでした。

現在モデリングのみでマテリアル設定や風景などには手を付けていません。いつかできたらいいなと思っています。

作品紹介

国立天文台 野辺山宇宙電波観測所の公式サイトで公開している45m電波望遠鏡の画像の構図に合わせてみました。

45m電波望遠鏡
©国立天文台
Blenderモデリング画像
45m電波望遠鏡
©国立天文台
Blenderモデリング画像
45m電波望遠鏡
©国立天文台
Blenderモデリング画像
45m電波望遠鏡
©国立天文台
Blenderモデリング画像

モデルの拡大画像を掲載します。今回サブディビジョンサーフェス(細分化)モディファイアのレベルを2で作成したため曲面が荒くみえるところがあります。あとで3に上げようと思います。

Blenderモデリング画像
Blenderモデリング画像
Blenderモデリング画像
Blenderモデリング画像
Blenderモデリング画像
Blenderモデリング画像
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