VR в Blender 3d для инженера
Привет, Хабр!
Эта статья является продолжением статьи Опыт использования VR в проектной организации.
Меня зовут Максим Тимофеев, и я работаю в МТ-инжиниринг, где мы уже более 3-х лет применяем VR.
Как было сказано в предыдущей статье, Blender — отличный и довольно простой инструмент для просмотра 3d моделей в VR.
Здесь я расскажу о том, как использовать Blender 3d для VR и делать это более эффективно. Я опишу конкретные шаги и рекомендации на основе собственного опыта. В статье я буду ориентироваться на начинающих пользователей этой программы.
Blender 3D — профессиональное свободное и открытое программное обеспечение для создания трёхмерной компьютерной графики. Blender имеет большое количество Add-On для различных целей и в том числе для VR.
Подготовка
Для начала работы вам нужно скачать дистрибутив и установить саму программу Blender 3d. На этом шаге, думаю, проблем не возникнет. Я буду использовать версию программы 4.0.2.
Далее вам необходимо установить дополнения (Add-Ons). Для этого в главном меню перейти во вкладку Edit → Preferences и выбрать в левой части окна Add-Ons. Для установки соответствующего дополнения вам нужно поставить галочку, либо установить его через кнопку Install в верхней части окна, выбрав заранее загруженный файл с расширением zip.
Устанавливаем Add-On VR Scene Inspection
Установка VR Scene Inspection
Далее устанавливаем Add-Ons для импорта моделей
По умолчанию Blender уже предлагает несколько форматов для импорта.
Форматы файлов для импорта, которые есть в Blender по умолчанию
В зависимости от формата файлов ваших моделей, вы можете устанавливать различные дополнения.
Add-Ons для импорта-экспорта в Blender
Доступно множество форматов, в том числе и для импорта DXF.
Отдельно нужно остановиться на формате ifc. Это наиболее распространённый формат в BIM проектировании и возможно единственный корректный способ передачи моделей из таких программ, как Autodesk Revit или Tekla Structures. Для импорта ifc можно установить дополнение BlenderBIM.
Установка Add-On BlenderBIM
Также вы можете установить последнюю версию BlenderBIM, скачав zip файл непосредственно с сайта разработчика.
Страница на сайте разработчика BlenderBIM
После установки вам необходимо подключить VR шлем. В сети имеется много видео о том, как это сделать для конкретного типа оборудования.
Теперь у вас всё готово для VR.
Hello VR world
Запускаем Blender и видим, что модель уже содержит стартовый объект — куб с размерами 2×2*2 м. Давайте на него посмотрим в VR шлеме.
Запуск VR
Для запуска VR нажимаем клавишу N на клавиатуре и справа получаем окно с настройками. Выбираем вкладку VR и нажимаем Start VR Session.
Чтобы видеть на экране монитора тоже самое, что и в шлеме (это полезно для сторонних наблюдателей), отмечаем Mirror VR Session.
Для перемещения или поворота в VR пространстве используйте контроллеры. У контроллеров HTC Vive есть особенность — в Blender нужно не нажимать, а только касаться круглых кнопок в соответствующих областях.
Управление с помощью контроллеров HTC Vive
В Meta Quest 3 управление более привычное. Для перемещения или поворота необходимо отклонить джойстик в нужную сторону.
Управление с помощью контроллеров Meta Quest 3
Для телепортации на большие расстояния используйте курок контроллера и направляйте луч на какую-либо поверхность.
Надеюсь, что у вас получилось рассмотреть кубик через VR и мы идём дальше.
Режимы отображения модели
В пространстве VR вы можете видеть всё в таком же виде, как и на экране монитора в Blender. В верхней части окна программы доступно 4 режима отображения модели: wireframe, solid, material preview и rendered.
Для демонстрации режимов я присвоил граням стандартного куба 3 материала: red, green и blue. Для каждого материала я назначил соответствующий цвет для отображения во Viewport и imаgе текстуру плитки.
Порядок работы с материалами такой: сначала создаём материал, а уже затем присваиваем его конкретной грани. После этого в режиме Shading можно назначить данному материалу текстуру.
Назначение текстуры материалу
Тема работы с материалами и текстурами очень обширна и выходит за рамки данной статьи.
Переходим в Layout и включаем режим Wireframe.
Режим отображения Carcass
В этом режиме можно отображать или скрывать невидимые грани (кнопка Toggle X-Ray рядом с кнопкой выбора режима отображения).
Следующий режим отображения — Solid. Это наиболее универсальный режим отображения для VR, поэтому остановимся на нём подробнее. В данном режиме не требуется настраивать освещение, но он позволяет отображать материалы как цветом, так и с текстурами.
Solid режим, материалы отображаются цветом
Solid режим, отображение текстур
Также доступен режим X-Ray для включения прозрачности всей модели.
Следующий режим — material preview служит для отображения текстур материалов со всеми эффектами (отражение, преломление и т.д.).
Material preview
Последний режим render даёт возможность получить сцену наиболее приближенной к реальности с учётом света и теней.
Режим render
Для этого режима необходимо настраивать освещение. В VR этот режим работает при выбранном методе рендеринга в реальном времени EEVEE.
Теперь вы можете загрузить модель, назначить материалы и текстуры, а также просмотреть её в VR в разных режимах.
Идём дальше.
Что можно улучшить в VR сцене
Функция Cavity
При использовании режима отображения Solid, для большей реалистичности (выразительности), вы можете использовать опции Cavity и Shadow. Здесь же можно поиграть с типом шейдинга, выбрав World, Screen или Both.
Режим Cavity
Наложение граней
Важно избегать наложения элементов (грани элементов лежат «почти» в одной плоскости). При наложении начинается мерцание, которое сильно мешает просмотру.
Установка Clip Start
В таком случае, нужно либо удалить/сместить одну из граней в Blender, либо попробовать изменить Clip Start на меньшее значение (нажатие клавиши N и в появившемся окне выбрать View).
Anti-Aliasing
Сглаживание служит для того, что бы рёбра объектов были более гладкими (убирает «зубцы» на рёбрах).
Настройки сглаживания располагаются в основном меню: Edit → Preferences → Viewport, раздел Quality.
Значения Viewport Anti-Aliasing
Оптимизация модели
Если ваша модель содержит слишком много полигонов и сильно тормозит, вы можете разбить её на отдельные фрагменты и вставить каждый фрагмент в общую модель через внешнюю ссылку.
Выделение повторяющегося элемента
Например, в каркасе здания можно выделить типовую раму и сохранить её в отдельном файле blend, а затем вставить через ссылку в файл общей сборки.
Вставка объекта через внешнюю ссылку
После вставки необходимо спозиционировать элемент в сцене и затем раскопировать ссылку нужное количество раз.
Данный метод позволяет работать с очень большими моделями и напоминает подход, реализованный в 3D CAD программах, например, в SolidWorks. Сборка состоит из деталей. При изменении одной из деталей, эта деталь в сборке также изменяется автоматически. При этом сборка — легковесная, а вся информация о построении деталей хранится в файлах деталей.
Добавьте немного деталей в сцену
Дополнительные детали оживляют сцену
Хорошо оживляет сцену наличие незначительных деталей, например, разметки пола в цеху, высотных отметок или фигур людей (можно отсканировать себя и членов своей команды).
Заключение
Мы рассмотрели всё, что нужно для VR старта с Blender. Надеюсь, данная информация будет полезна.
На данный момент в Blender VRне хватает инструмента для измерений. Очень жду его появления.
В Blender VR круто смотрятся физические анимации:
Жёсткая посадка вертолёта. Хорошо, что всего лишь в VR)
Справочную информацию по Add-on VR Scene Inspection вы можете почитать здесь.
Задавайте ваши вопросы и пишите в комментариях, о чём ещё рассказать по данной теме.
Habrahabr.ru прочитано 2473 раза
