Для вивчення прийомів роботи з тривимірною графікою розглянемо Blender (рис. 9.1) — редактор художньої тривимірної графіки, який об’єднує засоби для побудови складних композицій, підготовки анімацій та відеоефектів і розробки комп’ютерних ігор.

Інтерфейс програми Blender

Blender розробляється спільнотою програмістів і поширюється за ліцензією GNU GPL. Тут описано версію 2.76b, звантажити яку можна з офіційного сайту програми на сторінці download.blender.org/release/ Blender2.76. (Починаючи з версії 2.77 зросли вимоги до комп’ютера, на який можна встановити Blender).

Том Розендал (рис. 9.2) — нідерландський розробник програмного забезпечення, який у кінці 1990-х років розпочав розробку тривимірного редактора Blender. У 2002 році він створив і очолив некомерційну організацію Blender Foundation, яка оголосила в інтернеті збирання коштів для викупу Blender. За 7 тижнів було зібрано 100 000 євро. Це дозволило опублікувати програмний код Blender під вільною ліцензією і продовжити розробку спільнотою добровольців.

Після запуску програми в центрі головного вікна виводиться вікно вітання, у якому, крім малюнка, є гіперпосилання на сайти з описом Blender та перелік останніх файлів, що редагувались. Якщо клацнути ім’я файлу, він відкриється для редагування. Кнопка Відновити попередній сеанс (Recover Last Session) корисна у випадку аварійного завершення попереднього сеансу роботи з програмою. Щоб вікно вітання зникло, слід клацнути за межами гіперпосилань.

Як бачимо з рис. 9.3, вікно складається з менших вікон (робочих просторів). Найбільшим є вікно 3D-вигляду, в якому видно сцену з кубом, лампою та камерою і панель інструментів. Угорі є вікно інформації (видно заголовок із головним меню), вікно дерева елементів сцени, вікно властивостей об’єктів і сцени, вікно керування ключами анімації (шкалу часу).

Особливість інтерфейсу полягає в тому, що тип, кількість та розміщення вікон користувач може легко змінити.

Розглянемо засоби керування вікнами (рис. 9.4).

У лівому нижньому та правому верхньому кутах вікна є позначки у вигляді заштрихованих кутів (1)

(наведений на них вказівник набуває вигляду білого хрестика). Якщо одну з них перетягти вздовж межі вікна, то воно розділиться на два вікна. Якщо перетягти позначку в бік сусіднього вікна такого самого розміру, воно зникне, а розмір поточного вікна відповідно збільшиться.

Якщо клацнути маркер (2), то відкриється додаткова панель. Щоб сховати цю панель, слід перетягти її ліву межу до краю вікна.

Щоб змінити тип вікна, достатньо клацнути кнопку на початку його заголовка, а потім зі списку, що з’явиться, вибрати тип. Після цього вигляд вікна і піктограма на кнопці зміняться.

Ознайомимося з деякими типами вікон та відповідними їм піктограмами. Розглянемо таблицю:

Піктограма	Тип вікна
	3D-вигпяд (англ. 3D View) показує сцену, дозволяє розглянути сцену з різних боків, додавати, редагувати та вилучати об'єкти
	Вікно Властивості (англ. Properties) призначене для переглядання та змінення властивостей як об'єктів, так і всієї сцени або анімації
	Редактор UV/зображень (англ. UV/Image Editor) призначений для накладання на грані об'єктів малюнків, як завантажених з файлів, так і виконаних власноручно
	Дерево елементів (англ. Outliner) дозволяє вибрати об'єкт, керувати видимістю об'єктів, блокувати від випадкових переміщень тощо
	Вікно Користувацькі уподобання (англ. User Preferences) дозволяє налаштувати середовище програми. Наприклад, на вкладці Теми (англ. Themes) можна обрати кольори для всіх елементів вікна програми, на вкладці Система (англ. System) — змінити мову інтерфейсу тощо
	Вікно Інформація (англ. Info) містить у заголовку головне меню та деякі інші засоби. У робоче поле виводяться службові повідомлення
	Вікно Огляд файлів (File Browser) надає доступ до дисків та папок для пошуку файлів
	Шкала часу (Timeline) містить засоби для налаштування та перегляду анімації

На різних етапах роботи зручно користуватися різними наборами (розкладками) вікон. Blender дозволяє зберігати такі набори, а потім — швидко переходити від одного до іншого. Для цього на інформаційній панелі є список з назвами готових розкладок (рис. 9.5): 1 — розкрити список; 2 — поточне значення; 3 — додати до списку; 4 — вилучити зі списку; 5 — поле пошуку — у ньому ліворуч від поточного значення є кнопка, що розкриває список. Достатньо клацнути назву певної розкладки, і вигляд вікна зміниться.

Вважатимемо розкладку Default (англ. типова) (рис. 9.5) основною.

Щоб вилучити поточну розкладку з проєкту або додати нову, потрібно натиснути відповідні кнопки. Щоб доданій розкладці надати зрозумілу назву, слід клацнути назву, що з’явилась автоматично, і ввести нову.

Основні прийоми просторової навігації

Після запуску програми в ділянці 3й-вигляду (рис. 9.6) видно координатну сітку, камеру (1), лампу (3) і куб (2). Центр куба збігається з початком координат. Куб вибрано, тому від його опорної точки виходять три кольорові стрілки, напрями яких збігаються з напрямами координатних осей.

Масштаб зображення у вікні можна змінити, обертаючи коліщатко миші.

Щоб вибрати (виділити) об’єкт, достатньо клацнути його ПКМ, а щоб вибрати декілька — клацнути, утримуючи клавішу Shift.

Щоб показати в центрі вікна вибрані об’єкти, потрібно натиснути клавішу з крапкою на додатковому полі клавіш.

Щоб змінити точку зору на сцену, потрібно натиснути коліщатко або середню кнопку миші та пересунути її. У лівому нижньому куті вікна ЗР-навігації є схематичне зображення координатних осей. При зміні точки зору воно обертається, вказуючи напрями глобальних осей координат. Якщо ж перед цим натиснути й утримувати клавішу Shift, то замість обертання сцени вона пересунеться без зміни напрямку осей.

Клавіші додаткового поля (надалі позначатимемо їх префіксом NUM) дозволяють швидко змінювати напрям погляду на сцену:

Клавіша	Дія
NUM1, NUM3, NUM7	Встановлює вигляд спереду, зліва та зверху, відповідно
NUM2, NUM4, NUM6, NUM8	Обертають сцену на 15 ° відносно осей вікна
NUM0	Встановлює вигляд з камери, що дозволяє оцінити кінцевий вигляд композиції. При цьому елементи сцени, що не потраплять у кадр камери, зображуються затіненими
NUM5	Перемикає перспективну та паралельну проєкції

Розглянемо рис. 9.7. У перспективній проекції (а) віддаленіші об’єкти виглядають меншими, порівняно з розміщеними ближче. Така проєкція сприймається природніше. У паралельній проекції (б) спотворення розмірів немає, що дозволяє, зокрема, точніше розміщувати та масштабувати об’єкти (див. далі).

Важливим елементом вікна 3Р-вигляду є просторовий курсор, або ЗР-курсор (рис. 9.8). Саме там, де розташований 3Р-курсор, з’являються об’єкти, що додаються до сцени.

Щоб встановити ЗР-курсор у певну точку, достатньо її клацнути. Точніше положення 3Р-курсора задається шдяхом викликання меню клавішами Shift + S. У ньому, зокрема, є команди (рис. 9.9), що встановлюють курсор: у центр вибраного об’єкта чи групи об’єктів (Курсор до вибраного); у початок координат (Курсор до центра); у найближчий вузол тривимірної сітки (Курсор до сітки); у центр останнього з вибраних об’єктів (Курсор до активного).

Ґрейс Мюррей Гоппер (рис. 9.10) — американська вчена в галузі комп’ютерних наук та контрадмірал військово-морських сил США, одна з перших програмістів комп’ютера Марк I. Популяризувала ідею машинонезалежних мов програмування, що привело до розробки мови програмування високого рівня COBOL.

На вшанування Ґрейс Гоппер Асоціацією обчислювальної техніки у 1971 році була заснована нагорода її імені.

Додавання об’єктів до сцени

Найпростіші композиції будують із тривимірних примітивів, що є об’єктами типу сіть (іноді кажуть каркас або меш, від англ. mesh — сітчастий) — ребра таких об’єктів справді утворюють сітчастий «каркас».

Щоб додати до сцени новий об’єкт, на панелі інструментів слід вибрати вкладку Створити, де в списку Каркас натиснути кнопку з назвою примітива (рис. 9.11). Після клацання на сцені в місці розташування просторового курсору з’явиться новий об’єкт. Його контур буде обведено яскравою лінією; тобто об’єкт вибрано для подальших операцій.

Так, якщо натиснути клавішу G, колір контуру зміниться і активується режим переміщення: досить пересунути мишу і клацнути, щоб змінити розташування об’єкта. Аналогічно, клавіша S вмикає режим змінення розміру (масштабування) об’єкта, а клавіша R — режим обертання. Детальніше про це далі.

Якщо утримувати натиснутою клавішу Ctrl, то операції виконуватимуться не плавно, а з прив'язкою до сітки, що дає змогу точніше розташувати об'єкти один відносно одного.

Робота з файлами

Щоб записати результат роботи на диск, у Blender слід вибрати команду меню Файл ^ Зберегти. У робочому полі вікна відкриється Оглядач файлів (рис. 9.12). Зліва у вікні можна вибрати диск, справа — папку, ввести назву файлу і клацнути кнопку Зберегти файл Blender — створено файл із розширенням .blend.

Питання для самоперевірки

1. Чим відрізняється тривимірна графіка від растрової і векторної?

2. Як кодують інформацію про форму просторового об’єкта?

3. Які бувають програми для тривимірної графіки за призначенням?

4. Яка різниця між перспективною та паралельною проєкціями?

5. Що таке тривимірні примітиви?

6. Як можна перемістити, змінити розмір або повернути об’єкт?

Вправа 9

Ознайомитися із середовищем тривимірного редактора Blender.

1) Запустіть Blender і клацніть на малюнку у вікні привітання (воно має зникнути).

2) Увімкніть українську мову інтерфейсу і підказок (меню File ^ User Preferences ^ System ^ прапорець International Fonts ^ Language ^ вибрати мову: Українська ^ Інтерфейс ^ Підказки ^ Зберегти за замовчуванням).

3) Ознайомтесь і випробуйте основні засоби перегляду і керування об’єктами: зміну точки зору, масштабування, переміщення та повороти куба тощо. Видаліть куб (виділити куб правою кнопкою миші (ПКМ) ^ Delete ^ підтвердити видалення).

4) Додайте новий куб (Створити —>■ Каркас —>■ Куб).

Увімкніть вигляд спереду (NUM1).

Поверніть куб навколо осі Y (зелена вісь) ребром донизу (виділити куб ПКМ ^ клавіша R ^ клавіша Y ^ повернути куб (для точного повороту утримуйте клавішу Ctrl) ^ клацнути ліву кнопку миші) (рис. 9.12).

5) Перемістіть куб вгору (синя стрілка), щоб він ребром лежав на координатній сітці.

Для точного переміщення увімкніть паралельну проєкцію (NUM5), збільште масштаб і утримуйте Ctrl.

6) Збережіть файл з назвою Вправа 9 у вказаному вчителем місці (папці). Заверште роботу за комп’ютером.

Комп’ютерне тестування

Виконайте тестове завдання 9 з автоматичною перевіркою результату.

 

 

Це матеріал з підручника Інформатика 9 клас Бондаренко 2022