Capitolo 7. Modellazione Avanzata della Mesh
Blender fornisce diverse funzionalità avanzate per la Modellazione della Mesh, per lo più rivolte alla facile gestione di mesh complesse o piuttosto consentire una modellazione economica, e con un basso numero di vertici di complesse superfici curve.
Suddivisione di Superfici col metodo Catmull-Clark
A partire da Blender v2.36
Con qualsiasi Mesh normale come punto di partenza, Blender può calcolare al volo una suddivisione morbida, mentre si modella o durante il rendering, tramite la Suddivisione delle Superfici di Catmull-Clark o, in breve SubSurf. Il SubSurf è un algoritmo matematico per calcolare una suddivisione "levigata" di una mesh. Questo consente un'alta risoluzione della Mesh nella modellazione, senza dover mantenere e salvare una gran quantità di dati. Permette di avere un aspetto 'organico' liscio per i modelli.
In realtà una Mesh con SubSurf e le superfici NURBS hanno molti punti in comune in quanto entrambi dipendono da una mesh primitiva con pochi poligoni per definire una superficie levigata "ad alta risoluzione". Ma ci sono anche notevoli differenze:
Le NURBS consentono un controllo più preciso della superficie, poiché è possibile impostare i "pesi" su ciascun punto di controllo della mesh. Sulla mesh con il SubSurf non si può agire sui pesi.
Con il SubSurf si ha un miglior approccio per la modellazione. Dato che una SubSurf è un'operazione matematica applicata ad una mesh, si possono usare tutte le tecniche di modellazione descritte in questo capitolo sulla mesh. Ci sono molte tecniche, che sono molto più flessibili, di quelle disponibili per il controllo dei poligoni delle NURBS.
SubSurf è un'opzione della Mesh, attivata nel Contesto di editing del Pannello Mesh (F9 - Figura 7-1). I pulsanti numerici immediatamente successivi, definiscono, sulla sinistra, la risoluzione (o il livello) di suddivisione da usarsi nella visualizzazione 3D; quello sulla destra la risoluzione da usarsi nel rendering. Se si è in Modo Oggetto si può usare anche SHIFT-O. Questo commuta SubSurf tra On e Off. Il livello di SubSurf viene controllato anche da CTRL-1 a CTRL-4, ma questo riguarda solo il livello di suddivisione nella visualizzazione.
Dato che il calcolo della SubSurf viene eseguito sia in tempo reale, mentre si modella, che nel momento del rendering, e richiede molta CPU, è buona norma tenere basso il livello di SubSurf (ma non zero) mentre si modella; più alto durante il rendering.
Dalla versione 2.3 Blender ha un nuovo pulsante relativo al SubSurf: Optimal. Questo cambia il modo in cui vengono disegnate le SubSurf della mesh e può essere di grande aiuto nella modellazione. La Figura 7-2 mostra una serie di disegni rappresentanti diverse combinazioni sulla Mesh di Suzanne.
La Figura 7-3 mostra i livelli 0,1,2 e 3 di SubSurf su una sola faccia quadrata e su una singola faccia triangolare. Questa suddivisione è eseguita, su una mesh generica, per ciascuna faccia quadrata o triangolare.
È evidente come ciascuna singola faccia quadrangolare produce 4n facce nella mesh col SubSurf. n è il livello di SubSurf, o risoluzione, mentre ciascuna faccia triangolare produce 3⋅4(n-1) nuove facce (Figura 7-3). Da questo enorme aumento di facce (e vertici) ne deriva un rallentamento di tutte le azioni di modifica, e di rendering, ed evidenzia la necessità di abbassare il livello di SubSurf nel processo di modifica e nel rendering.
Il sistema di suddivisione di Blender è basato sull'algoritmo di Catmull-Clark. Questo produce delle belle mesh levigate ma ogni faccia col 'SubSurf', ovvero, ogni piccola faccia creata dall'algoritmo a partire da una sola faccia iniziale della mesh originale, condivide l'orientamento della normale della faccia originale.
Questo non è un problema per la forma stessa, come mostra la Figura 7-4, ma è un problema nella fase di rendering, ed in rappresentazione solida, dove i bruschi cambiamenti della normale producono delle brutte linee nere (Figura 7-5).
Figura 7-4. Vista laterale di mesh sub-suddivise. Con normali casuali (in alto) e con normali coerenti (in basso).
Per consentire a Blender di ricalcolare le normali si usa il comando CTRL-N, in Modo Edit, con tutti i vertici selezionati.
Figura 7-5. Vista solida di mesh sub-suddivise con normali coerenti (in alto) e normali incoerenti (in basso).
In queste immagini le normali alla faccia sono disegnate in azzurro. Il disegno delle normali si abilita nel menù dei Pulsanti di Edit (F9).
Si noti che Blender non può ricalcolare correttamente le normali se la mesh non è "Manifold". Una mesh "Non Manifold" è una mesh per cui non è possibile calcolarne univocamente il 'fuori'. Fondamentalmente, dal punto di vista di Blender, è una mesh dove ci sono lati comuni a più di due facce.
La Figura 7-6 mostra un esempio molto semplice di una mesh "Non Manifold". In generale una mesh "Non Manifold" si ha quando esistono delle facce interne.
Una mesh "Non-Manifold" non costituisce un problema per le mesh convenzionali, ma può provocare qualche brutta grinza nelle mesh con SubSurf. Inoltre, non consente la decimazione, quindi è meglio evitarle il più possibile.
Si usano queste due regole per dire se una mesh è "Non Manifold":
Il Ricalcolo delle normali lascia delle linee nere da qualche parte
Lo strumento "Decimator" nel Pannello Mesh si rifiuta di funzionare dicendo che la mesh è "No Manifold"
Lo strumento SubSurf consente la costruzione di ottimi modelli "organici", ma si ricordi che una Mesh normale con facce quadrate, invece che triangolari, dà il risultato migliore.
La Figura 7-7 e la Figura 7-8 mostrano un esempio di cosa possa essere fatto col SubSurf di Blender.
