Wie der Titel schon sagt, im folgenden geht es die Erstellung einer digitalen Belle Poule; gearbeitet wird mit Blender 3D und GIMP. Ziel ist es, das Modell so fertig zu stellen, dass es später in einem Videospiel basierend auf der CryEngine - damit wurden die Crysis-Spiele gemacht - als begeh - und steuerbares Objekt Verwendung finden kann.
Hier mal eine kleine Tech-Demo, wie das dann aussehen könnte, das Schiff im Video ist übrigens die St. Albans von 1703 (und nicht von mir :P , ab ca. 2 min 30 zu sehen):
(man verzeihe uns die Art der Reffung der Segel, ist noch alles in einem sehr frühen Stadium und work-in-progress :) )
Aber bevor es mit dem eigentlichen Baubericht losgeht, hier mal eine (sehr) kleine Einführung in 3D-Modelle mit ein paar Begriffserklärungen.
Das wohl grundlegenste, was man wissen sollte, ist, dass beinahe jedes 3D-Objekt, sei es nun eine einfaches Viereck oder ein komplizierter, organisch wirkender Körper, aus Kontrollpunkten (sog. vertices) besteht, die wiederum eine Fläche definieren, hier an einem Würfel schön zu sehen:
Würfel.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Eines der vertices rechts oben ist ausgewählt und kann in jede beliebige Richtung bewegt werden. Allerdings kommt man mit 8 vertices nicht weit, also hab ich paar hinzu gefügt, nun lassen sich schon etwas interessantere Formen kreieren:
Würfel2.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Mit etwas Geduld könnte man nun weiter machen und so ziemlich jedes beliebige Objekt durch erstellen und veschieben von vertices erschaffen, zum Beispiel so etwas wie das hier:
Würfel3.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Das Ganze wirkt aber etwas farblos, also weise ich dem mesh (die Ansammlung von vertices) ein Material zu:
Mat.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Beim Materal kann man alles mögliche einstellen (einen Teil der Optionen sieht man rechts im Bild oben), von Farbe, Reaktion auf Lichteinfall, Transparenz, ob es die Umgebung wiederspiegelt usw., die Liste ist fast endlos und so ziemlich jedes Material lässt sich damit nachahmen, von Holz, Metall bis zu Glas oder auch, genügned Erfahrung voraus gesetzt, Haut oder Fell. Dabei können einem mesh auch beliebig viele Materialien zugewiesen werden.
Nur mit den Materialeinstellungen alleine erreicht man aber meistens nicht die visuelle Qualität, die man haben möchte, und hier kommen die sog. Texturen ins Spiel. Texturen (engl. textures) sind einfach zweidimensionale Bilder, die auf den mesh angebracht werden. Diese finden v.a. bei 3D-Objekten für Videospiele verwendung, denn anders als materials werden Texturen nicht zur Gänze im jeweiligen Umfeld immer wieder neu in Echtzeit berechnet und sparen somit Rechenleistung.
Und wie kommt dann ein zweidimensionales Bild auf einen dreidimensionalen Körper? Ganz einfach, man weist ihm eine sog. UV-map zu, d.h. man reduziert den Körper allein auf die Oberfläche, die er beschreibt, man macht ihn so zu sagen platt.
Am Würfel von oben würde das dann so aussehen:
Würfel4.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Hier habe ich den Würfel quasi wie einen Karton an den Seiten aufgeschnitten und dann flach gedrückt, jeder Fläche des Würfels ist nun ein Teil des Bildes zugewiesen. Bei komplizierten Objekten wirds dann natürlich schwieriger, einem Modell eines menschlichen Körpers eine UV-map zu verpassen ist mit Sicherheit ned vergnügungssteuerpflichtig und kann schon mal drei- bis viermal so lange dauern wie das Erstellen des Objektes selber.
Und bei Interesse zum weiteren einlesen in die Materie noch ein paar Links:
Vielen Dank für die Beschreibung. Habe ich bisher eine solche 3D-Darstellung in die Nähe von Hexenwerk eingeordnet, habe ich jetzt den Eindruck, dass Deine Art des Modellbaus sich gar nicht so sehr von der Bauerei mit Holz unterscheidet. Ob ich vertices markiere, wegnehme oder hinzufüge und verschiebe, oder ob ich mit Fräse und Skalpell an einem Stück Holz herumschnippel fordert fast die gleichen Fähigkeiten. Dein Vorteil: Fehler sind korrigierbar. Übrigens: können wir evtl. nach Fertigstellung der Belle Poule auf eine kleine Animation hoffen, z.B. wie die Belle Poule durch bewegte See segelt und evtl. ein Wendemanöver fährt?
bis denne Willi
Es ist nicht alles falsch, was man nicht versteht.
prima, dass Du das so schön (und in Deutsch) beschreibst. Eigentlich kann ich mich ja schon in englisch unterhalten, aber diese Fachbegriffe konnte ich im Programm nur durch "try and error" etwas zuordnen und das ist nervend und nicht so richtig erfolgreich.
Zitat von Willi im Beitrag #2Übrigens: können wir evtl. nach Fertigstellung der Belle Poule auf eine kleine Animation hoffen, z.B. wie die Belle Poule durch bewegte See segelt und evtl. ein Wendemanöver fährt?
DAS würde dem Ganzen natürlich die Krone aufsetzen
Grüsse, Joachim
Schöne Grüße Joachim
Mein neues Buch in Deutsch und Englisch erhältlich: "Die Farbe Blau im historischen Schiffbau - von der Antike bis in die Neuzeit" siehe dazu: http://www.modellbau-muellerschoen.de
Übrigens: können wir evtl. nach Fertigstellung der Belle Poule auf eine kleine Animation hoffen, z.B. wie die Belle Poule durch bewegte See segelt und evtl. ein Wendemanöver fährt?
Das und hoffentlich noch mehr :)
Ich hab meinen ersten post oben noch um die Zielsetzung und ein Video ergänzt, die Belle Poule soll begeh- und steuerbar werden, die Kanonen, Segel usw. werden später animiert sein. Das aber natürlich nicht bis ins letzte Detail, aber so realistisch wie es uns unter den Restriktionen der CryEngine bzw. eines Spiels möglich ist.
ZitatVielen Dank für die Beschreibung. Habe ich bisher eine solche 3D-Darstellung in die Nähe von Hexenwerk eingeordnet, habe ich jetzt den Eindruck, dass Deine Art des Modellbaus sich gar nicht so sehr von der Bauerei mit Holz unterscheidet. Ob ich vertices markiere, wegnehme oder hinzufüge und verschiebe, oder ob ich mit Fräse und Skalpell an einem Stück Holz herumschnippel fordert fast die gleichen Fähigkeiten. Dein Vorteil: Fehler sind korrigierbar.
Oh, Hexerei ist es keinesfalls, man braucht eigentlich nur Geduld und v.a. anfangs eine hohe Frustrationsgrenze, also genau wie im Holzbau :P Und Dein Vergleich mit Fräse und Skalpell triffts auch, besonders wenn ich später mal aufs sculpting, also digitale 'Bildhauerei', eingehe.
Zitatprima, dass Du das so schön (und in Deutsch) beschreibst.
Merci :) Hab mich auch ziemlich anstrengen müssen, um nicht wieder ins denglische zu kommen, aber nu gehts. Hab mir vorher nochmal meinen Beitrag im Baubericht von Physiker durchgelesen, das war ja gruselig mit den ganzen unerklärten Fachbegriffen >.<
Nu gehts aber los mit dem eigentlichen Baubericht:
Ich hab die Pläne digital bearbeitet und für die verschiedenen Perspektiven so übereinander gelegt, dass immer derselbe Ausschnitt gezeigt wird. Dann wurden die Ausschnitte auf verschiedene planes (einfache Flächen, von vier Punkten definiert) gemappt (quasi wie eine Tapete auf eine Wand geklebt), das Höhe/Breite-Verhältnis des jeweiligen Bildes entspricht dabei genau dem Höhe/Breite-Verhältnis der Flächen. Und so sieht das dann aus, alles vorbereitet für die Kiellegung ^.^
Das folgende Bildzeigt meinen derzeitigen Arbeitsfortschritt:
Anfang.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Angefangen wurde mit einem einzelnen vertices, dass ich mehrmals vertikal extruiert habe, bis ich den groben Umriss des Spants abgebildet hatte. Dann wurde der dieser Spant komplett extruiert und auf die nächste Position geschoben und anpasst/die vertices in die richtige Form "gezupft". Oberhalb der Barkhölzer liegen die vertices noch auf der Außenseite der Spanten, da ich die Dicke der Planken da noch nicht mit einbezogen habe, unterhalb ist dies schon mit Hilfe eines sog. solidify-modifiers, mit dem ich die Dicke bis auf den Milimeter genau einstellen kann, geschehen.
Kleine Anmerkung: Da es sich hierbei im ein 3D-Objekt für ein Spiel handelt, sollte ich mit so wenig Kontrollpunkten bzw. Flächen und später auch Texturen (v.a. deren Größe) wie möglich auskommen. Dies spart später Rechenleistung und schließlich wird es ja nicht das einzige Objekt auf dem Bildschirm sein. Das ist auch der Grund, warum ich nicht ins letzte Detail gehen kann, da ist dann ein Kompromiss aus historischer Genauigkeit, visueller Qualität und Leistung gefragt.
Die Steuerbordseite ist übrigens nicht wirklich vorhanden, sondern nur gespiegelt, d.h. Änderungen an Backbord werden automatisch nach rechts übertragen. Genau genommen bau ich also erstmal nur ein halbes Schiff ;)
Zitat von Bava im Beitrag #4 Merci :) Hab mich auch ziemlich anstrengen müssen, um nicht wieder ins denglische zu kommen, aber nu gehts. Hab mir vorher nochmal meinen Beitrag im Baubericht von Physiker durchgelesen, das war ja gruselig mit den ganzen unerklärten Fachbegriffen >.<
Aber ich freue mich, dass sich noch mehr aus der Digitalfraktion eingefunden haben! Hast du schon einen ungefähren Vertexcount vor Augen oder machst du das nach Gefühl?
Nur das keine Missverständnisse aufkommen, ich hab mich auf meinen Beitrag in deinem Baubericht bezogen ;)
ZitatHast du schon einen ungefähren Vertexcount vor Augen oder machst du das nach Gefühl?
Nicht nur vor Augen, der wurde mir schon von der Teamleitung vorgegeben und sollte für das ganze Schiff mit Takelage aber ohne Kanonen bei ungefähr 350.000 liegen. Und es ist eigentlich ein triangle-count , da Spiele-Engines die Flächen eines Modells immer in die kleinstmögliche Form brechen, also die des Dreiecks. Aber ich denk mal ich werd da schon gut hinkommen, das 'Budget' ist zwar für ein Segelschiff ned üppig, aber durchaus machbar. Aus Interesse, wo liegt den der tris-count bei deinem Projekt grade? :)
ZitatAber ich freue mich, dass sich noch mehr aus der Digitalfraktion eingefunden haben!
Joa, ich auch, gibt ja ned so viele Pixelschieber, die sich für historische Schiffe interessieren, ein, zwei treiben sich noch bei uns im Projekt rum, dann wirds aber zappenduster ^^
Das kommt davon, wenn man zu schnell liest - My bad. Ich bin bei kanpp 250k Vertices, aber ohne Heckspiegel und Galionsfigur. Für die glatten Flächen ist der Decimate-Operator ganz nett (also hauptsächlich die Decks, Hülle und Innenwände), da der ab Version 2.65 winkelbasierend arbeiten kann. Der hat mir schon geschätzte 50k Vertices gespart :)
Die 350k sind sicherlich gut machbar, man kann ja selbst bei viereckigen Zylindern mit Phong-Shading und Texturen massig herausholen. (Für die Holzwurmzüchter: Phong-Shading beschreibt eine bestimmte Art der Visualisierung von Kanten. Grundsätzlich sind alle Kanten "hart", es gibt also keine richtigen Rundungen, die werden ja durch die finite Anzahl von Punkten approximiert. Man kann sich das gut mit der Annäherung an einen Kreis vorstellen: Ein Viereck in einem Kreis ist ziemlich eindeutig nicht rund, aber wenn man mehr Ecken dazugibt, wirkt es immer runder, d.h. das 10-Eck ist dem Kreis schon deutlich ähnlicher, das 100-Eck noch mehr etc. Der Unterschied ist aber, das der Kreis tatsächlich rund ist, das Hunderteck eben aus (100) Ecken. Phong-Shading ist letztlich ein Abbildungsalgorithmus, der diesen Übergang sauberer gestalten soll. (Die Analogie passt nicht ganz, da keine Ecken eingefügt werden, aber so ungefähr) Zusammen mit Texturen kann man da extrem viel erreichen – Wer einmal Sohn oder Tochter beim Computer spielen genau zugeschaut hat, dem mag das aufgefallen sein. Man kann zum Beispiel eine gefaltete Ebene (Nach dem Muster /\/\/\/\) mit geschickten Texturen wie Dachziegel aussehen lassen, hat aber zu ausmodellierten Dachziegeln ein hundertfaches an Vertices und damit an Rechenaufwand und Speicherplatz eingespart. Es fällt nur aus ganz wenigen Perspektiven auf. (Beispiel aus Assassins Creed 1))
Das mit dem decimate-modifier hab ich gar ned gewusst, früher war das ja ein richtiges hau-drauf-Werkzeug. Hab das grade mal ausprobiert, die Geometry bleibt deutlich formschöner erhalten. Danke für den Hinweis :)
ZitatZusammen mit Texturen kann man da extrem viel erreichen – Wer einmal Sohn oder Tochter beim Computer spielen genau zugeschaut hat, dem mag das aufgefallen sein. Man kann zum Beispiel eine gefaltete Ebene (Nach dem Muster /\/\/\/\) mit geschickten Texturen wie Dachziegel aussehen lassen, hat aber zu ausmodellierten Dachziegeln ein hundertfaches an Vertices und damit an Rechenaufwand und Speicherplatz eingespart. Es fällt nur aus ganz wenigen Perspektiven auf. (Beispiel aus Assassins Creed 1))
Richtig interessant in Sachen vertices sparen und Texturen wird es dann durch normal-maps, darauf geh ich dann aber gesondert bei den Schnitzerein und der Beplankung ein.
Und an der BP ist es heut auch gut voran gegangen, hier der aktuelle Bauzustand:
BP2.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
BP1.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Wie man sehen kann folgen die horizontalen Reihen der vertices (die sog. edge-loops) dem ungefähren Plankenverlauf, diese Auslegung erleichtert später das UV-mapping.
BP.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Einzig die Barkhölzer haben mir ein wenig Kopfzerbrechen bereitet, die sind bei den Franzosen besonders extrem ausgeprägt. Die gute Dame hat ganz schöne Kurven, so krass hab ich das noch bei keiner Fregatte gesehen, nachdem ich überall die richtige Plankendicke eingerichtet hatte, ist es sogar noch einen Tick ausgeprägter als der Spantenriss ohnehin schon vermuten lies.
Die Idee mit der Hinterlegung der Risse und Seitenansicht ist schon genial! Ich hatte mir den Vorgang anders - und wesentlich komplizierter - vorgestellt. Klasse Vorgehensweise und prima Ergebnis! Und in der Tat, es hat schon auch recht viel von dem, wie die echten Modelle gebaut werden.
Grüsse, Joachim
Schöne Grüße Joachim
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Und Nahaufnahme der Planken (reflektiert no a wengal zu viel mMn):
BP6.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Ich hab die Stückpforten erstmal provisorisch per boolean-modifier eingebaut (die sind übrigens auch auf dem Plan mittschiffs so ungleichmäßig verteilt), die Decks eingezogen und eine erste Version der Textur angebracht (richtig farbig wirds wahrscheinlich erst zum Schluss). Jetzt ist es schon mal ein SÄO...ein SchiffsÄhnlichesObjekt :O
Du hast eingangs erwähnt dass du Blender 3D und GIMP verwendest. Von Blender 3D weiß ich nur, dass es ein 3DProgramm ist, GIMP kenne und verwende ich selbst. Was machst du bei diesem 3 D Projekt eigentlich mit GIMP?
Vieles, ein gutes Bildbearbeitungsprogramm ist bei einem 3D-Projekt Gold wert :)
Z.B. in der Vorbereitungsphase nach dem einscannen die Pläne skaliert, wenn nötig entzerrt, transparent gemacht, die verschiedenen Ansichten übereinander gelegt, um zu sehen, ob sie zueinander passen. Dann habe ich ein großes Bild angelegt mit allen, vorhandenen Ansichten in verschiedenen Ebenen gemacht (z.Z. 12000 pixel*7000 pixel, 23 Ebenen), aus dem ich mir die jeweils nötigen Risse rauskopiert habe.
Und GIMP ist auch für die Texturen (sind ja nichts anderes als Bilder) unerlässlich, ein passendes Bild mit Planken, Kalfaterung und Holznägel gibt es fast nirgends zu bekommen, dass habe ich auch eine Volage entsprechend bearbeiten müssen. Zudem hat GIMP ein tolles plug-in für normal maps (darauf werde ich später gesondert noch eingehen).
Hmmmmm, Dinge, die meiner Meinung nach absolut geil aussehen: 'Hufeisen'-Heckspiegel . Dinge, die absolut besch***** zu modelieren sind: 'Hufeisen'-Heckspiegel.
Die wölben sich ja in alle Richtungen, da fragt man sich schon manchmal, wie die das damals fabriziert haben.
BP9.jpg - Bild entfernt (keine Rechte)
Ist übrigens Version Nr.7, ich hab gedacht, ich werd damit gar nimma fertig bevor mein Urlaub zu Ende ist :P Aber nu steht die grobe Form, jetzt kanns an die Details gehen :O
Da war ich wohl etwas zu vorschnell mit "jetzt kanns an die Details gehen" >.< Die Form des Heckspiegels, besonders die des äußeren Bogens, stimmt noch ned ganz, da muss ich nochmal ran. In der Zwischenzeit hab ich nochmal ein paar Details wie die Ruder und Ketten, eingefügt. Die hab ich übrigens einzeln modelliert, an den Endpunkten aufgehängt und dann mit Hilfe der Physikfunktion von Blender 'fallen lassen', war lustig mit an zusehen, wie das Programm die einzelnen Schritte berechnet.
BP11.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Und hier ein sog. clay (also 'Ton') - Render ohne Texturen, da sieht man die Details der Oberflächen besser. Und die Fehler, die ich am Heckspiegel gemacht hab :P
BP10.jpeg - Bild entfernt (keine Rechte)
Und noch ein Bild, wie es z.Z. mit dem Farbschema aussieht, ich hab den verschiedenen Bereichen schon die Farben via Materialien zugewiesen, diese teilen sich aber noch schwarz- bzw. naturfarbenen Texturen, die oben zu sehen sind.
das sieht ja schon richtig interessant aus... Dein "Fehler" am Heckspiegel ist mir noch nicht so richtig aufgefallen.... ...und wenn dann die Texturen und Farbschemas passen, ist das schon echt super
Grüsse Joachim
Schöne Grüße Joachim
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12.04.2013 09:54 (zuletzt bearbeitet: 12.04.2013 11:44)
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