Baixe Apostila de Blender 3D e outras Notas de estudo em PDF para Matemática, somente na Docsity! Apostila de Blender 3D Programando com o Python Sumário: Público alvo 1. Introdução 2. Sobre o Blender ... Cap 1 3. Sobre o Python ... Cap 2 4. Criando uma camera ... Cap 3 5. Criando um objeto ... Cap 4 6. Criando uma fonte de luz ... Cap 5 7. Renderizando uma cena por linha de código (e salvando uma imagem) ... Cap 6 8. Script Macro - Cristal Persona ... Cap 7 9. Material adicional de Blender ... Cap 8 10. Dados do autor Público alvo Todos os entusiastas ou profissionais que mexem com o programa Blender e a linguagem de programação Python. É necessário ter requisitos básicos de interfaces e funcionalidades do programa Blender da versão 2.46 e saber programar um pouco em Python. O material aqui contido é uma versão modificada em .pdf dos tutoriais que estão localizados no site http://Blender3Dcarioca.wordpress.com . [Bônus] Exceto o capítulo 7 que é um programa chamado "Script Macro - Cristal Persona" lançado por mim. Ao contrário do Script Macro - AnimPro ver 1.0. Este mesh poderá ser acessado diretamente no ADD\MESH\Cristal Persona. Basta coloca-lo no caminho Arquivos de programas\Blender Foundation\Blender\.Blender\Scripts\CristalPersona.py Script (por Rafael Junqueira) O Script Macro - AnimPro ver 1.0 é um script que renderiza uma animação e gera um TumbNail de 114x57 na pasta Temp\TMP. Introdução Este artigo tem por finalidade reunir 4 tutoriais publicados no site Blender3Dcarioca para um formato PDF com um capítulo bônus onde descrevo a criação de uma interface gráfica para interação de um cubo personalizado utilizando um recurso chamado "PupBlock" o script se chama "Cristal Persona" que significa Cristal personalizado. No capítulo 1 falo sobre algumas características do Blender. No capítulo 2 falo sobre a linguagem Python, e seu objetivo dentro desta apostila. No capítulo 3 reproduzo o tutorial de criação de camera disposto no link Programando no Python(Criando uma camera) - 2 (Com alguns acréscimos de informação) No capítulo 4 reproduzo o tutorial de criação de objeto disposto no link Programando no Python (Criando uma cena) - 3 (Com alguns acréscimos de informação) No capítulo 5 reproduzo o tutorial de criação de fonte de luz disposto no link Programando no Python (Script personalizado - RGB) - 4 (Com alguns acréscimos de informação) No capítulo 6 falo sobre a criação de um código que renderiza uma cena com a propriedade de salvar uma imagem ao mesmo tempo. (Recurso do qual o Blender faz separadamente) No capítulo 7 é um bônus, e trata de criar uma interface (uma janela) de interação de propriedades de um objeto do tipo Cristal. No capítulo 8 diferente da bibliografia listo sites que podem servir de material de estudo tanto para o Blender e Python para acompanhar esta apostila. Sobre o Blender - Capítulo 1 O programa Blender é uma suíte de funcionalidades que desenham\modelam gráficos 3D, e que podem servir de plataforma para criar animações em diversos formatos de vídeos (favorecendo a compatibilidade com a rede ou com a reprodução em computadores domésticos) e uma enginner (motor) para criar video games (Dando suporte funcional - ou seja apenar mexer em paineis de controles ou procedural, programando na linguagem python) para criar elementos de física e interação (compátivel com o motor Crystal Space ). O programa é de graça e é Open-Source (código aberto, isso significa que usuários podem desenvolver aplicações para serem rodadas no aplicativo Blender. Um exemplo disso são os Scripts que podem ser desenvolvidos na linguagem Python com algum editor de texto e roda-lo juntamente do programa ou disponibilizar o código na pasta de Scripts do diretório Blender. A sua atual versão é 2.47, mas o programa utilizado para esta apostila é a versão 2.46. Quasquer testes dos usuários para com os scripts presentes nesta apostila numa versão anterior ou posterior á 2.46 ficará a critério dos mesmos. O site oficial do programa é http://www.blender.org . Sobre o Python - Capítulo 2 O python pronuncia-se como "Pai-ton". De acordo com uma palestra ministrada na Universidade Veiga de Almeida, a origem do nome para esta linguagem veio do programa humorístico inglês Python (Monty Python - Em busca do cálice sagrado e entre outros). A linguagem é utilizada pela empresa Google e pela Nasa conforme citados no site http://www.python.org/ e ela é uma linguagem nativa do Blender. Tornando possível criar funcionalidades ou aperfeiçoar as antigas dentro do programa. Isso significa que o próprio usuário pode batizar uma nova versão dependendo do grau de inovação que o mesmo contribuir para o programa. (Digo batizar no modo particular, para si) O programa possui uma sintaxe (forma de programar) trivial em relação aos demais programas. Muito embora ficará a cargo de cada um julgar esta facilidade. Ele é um elemento inovativo do Java para o C. Possui as complexidades [comandos poderosos] e a facilidade de programar. Como programador de Java e C, achei o Python muito melhor para anteriormente, a camera não recebe diretamente este tipo de propriedade então ela precisa que uma variavel a receba em seu lugar. d.scale = 10.0 // Só vale para ortho A próxima linha é um método que cria a cena 3D. É como se dissesse "Vamos criar um plano 3D para colocar elementos 3D" a variável atual é para armazenar a cena 3D. Poderia ter sido colocada Cena3D ou qualquer outro nome que fizesse menção á função, o que eu recomendo no código é colocar as variáveis com a idéia do método em questão. atual = Scene.getCurrent() A variável ob ou objeto ou qualquer coisa que faça menção á um elemento. Vai por fim criar o objeto chamado Camera. Até o d, ela não existia no modo do Scene.GetCurrent(). O objeto é tudo dentro do mundo 3D. Tudo é objeto. Camera,fonte de luz,objeto (Meshes) que é comumente chamados assim. Mas o objeto é todo elemento pertencente ao mundo virtual. Por exemplo, uma pessoa 3D é chamado de Objeto 3D. É uma nomenclatura. Todo objeto recebe um número de propriedades definidas. Neste caso, estamos definindo a camera alocada na variavel d como um objeto. Logo ela passa existir. ob = Object.New(’Camera’) Na próxima linha o ob que definimos que era um objeto do tipo Camera irá "ligar" ou "Conectar" o objeto Criado camera ao d que recebeu a classe Camera. Parece confuso? Imagine que o d é um carro. E que o ob é a definição que d é um carro. E que o ob admite oficialmente e que receberá todos os atributos de d como um carro. ob.link(d) E por vez a cena, que atribuimos para a variável atual irá conectar o ob (Camera sendo uma camera agora) dentro da cena 3D. Ela passará a existir como um objeto 3D virtual. Antes era um conceito. Quando o ob.link(d) ele o tornou uma camera. Quando o atual o conectou ele tornou um elemento existencial. atual.link(ob) Na ultima linha temos um comando que determina que a camera ob.link(d) que d recebe Camera. Será a camera da cena. A camera será criada na posição 0,0,0. E podemos ter uma nova camera. É possivel criar ‘n’ cameras na cena, serve para aquelas tomadas de cenas complexa que exigem diferentes angulos. Imagem Ilustrativa da criação da Camera: Definindo a posição da camera: import Blender from Blender import Camera,Object,Scene cena = Blender.Scene.getCurrent() ob = Blender.Object.New('Camera') camera = Blender.Camera.New('persp',"Camera Set 3") ob.link(camera) cena.link(ob) ob.setLocation(0.0,0.0,7.0) Blender.Redraw() Explicação do código (Camera A com posicionamento) - O que está vermelho sugiro que leia a explicação da Camera A anteriormente. Existem alguns termos novos neste código em relação ao outro. Só irei citar que os métodos Blender.Scene.getCurrent(), Blender.Object.New('Camera') e Blender.Camera.New('persp',"Camera Set 3") é uma versão diferente dos métodos de Atual = Scene.GetCurrent(), ob = Object.New('Camera') e d = Camera.New('persp',"Camera Set 3") isso quer dizer que eles possuem o mesmo efeito. O que vou explicar neste código está localizado nas duas ultimas linhas. ob.setLocation(x,y,z) define a localização da camera no espaço 3D ou 3D VIEW. Cada coordenada X, Y e Z recebem um valor para localizar o objeto dentro do 3D VIEW. ob.setLocation(0.0,0.0,7.0) configura o objeto Camera na posição X e Y (origem) e numa altura de 7.000 (Z). Se pressionar N no 3D VIEW (com o mouse sobre a tela do Blender) irá surgir uma tela chamada "Transform Properties" que possui três alternadores denominados "LocX,LocY e LocZ" perceba que a camera selecionada apresenta LocX e LocY = 0.000 e LocZ = 7.000. E a última linha apresenta um comando que substitue o atual.setCurrentCamera(ob) que é o Blender.Redraw() que significa Redesenho. Criação de um objeto - Capítulo 4 Como disposto no link Programando no Python (Criando uma cena) - 3 existe um tutorial ilustrativo. Com explicações que o original não possui do código. Diferente do código acima, não irei criar uma cena inteira (Com camera,objeto e fonte de luz), somente o objeto. Não colocarei uma ilustração porque a mesma encontra-se com uma imagem não tão nitida. Inserindo um mesh. (Esfera - UVsphere): import Blender from Blender import * #Campo de definição de classes Esfera = Mesh.Primitives.UVsphere(32,32,5) #Campo de definição de cena 3D Cena3D = Scene.getCurrent() #Campo de definição de objetos 3D Objeto3D = Object.New('Mesh') Objeto3D.link(Esfera) Objeto3D.setLocation(0.0,5.0,0.0) #Configuração de Cena e Objeto Cena3D.link(Objeto3D) #Montagem da cena Blender.Redraw() Explicação do código (Esfera): Parte deste código está diferente do tutorial original. Como vimos neste código ele está com comentários que dizem o que cada linha de código representa. Não é recomendável encher B = Lamp.New('Spot',"Azul") A próxima linha define o modo de luz do Spot. O spot é o unico que contém a propriedade Halo. Square é uma abragência da luz neste formato. B.setMode('Square','Halo') Agora é definido a potência da energia de luz. O valor 1.000 é considerado mediano. No caso da fonte de luz do tipo Area, 1.000 é considerado mais forte, por isso os valores 0.250 é o apropriado. Voltando para o Spot foi definido 2.000 (que é 2 não é 2 mil).A potência seria exageradamente imensa. O que ofuscaria toda a visão 3D. B.setEnergy(2.000) Esta parte é um entendimento básico. Quando queremos definir uma fonte de luz, é padrão que toda fonte de luz tenha RGB = 1,1,1. Isso significa dizer que, para termos um valor do tipo azul, qual seria nossa configuração do RGB? As componentes R e G com o valor zero? Sim. E vice-versa. É o que observamos no código. B.R = 0.0 => A lampada de cor azul define que a componente vermelha seja zero B.G = 0.0 => A lampada de cor azul menos a componente vermelha define que a componente verde seja zero O resultado é a lampada de cor azul menos a componente vermelha e verde. Como nos casos da camera e do objeto. Nós definimos que o o objeto terá que assumir o valor da classe. Para que a classe fosse um elemento existencial. Logo teriamos que definir que o objeto era uma fonte de luz. objetoB = Object.New('Lamp') Criando uma renderização ( e salvando uma imagem) - Capítulo 6 Ao contrário dos demais, este capítulo não possui link para o referido site. Apesar de que no tutorial de RGB e no Script Macro - AnimPro ver 1.0, exista um comando que renderize uma cena e salve uma imagem (como é o caso do TumbNail), preferi refazer o código para que pudesse tomar uma explicação mais detalhada. Vamos considerar um objeto do tipo Toróide (Torus ou Donut) para fazer parte da cena. E uma fonte de luz, e uma camera. Destes todos, só iremos criar em linha de código o renderizador e salvar uma imagem. Os demais iremos adicionar pelo modo funcional do programa. (Clicando em painéis). Adicionando os elementos: Selecione todos os elementos pressionando a letra A, clique em Delete(Del) do teclado sobre as teclas direcionais não numéricas. E diga OK. Pressione a tecla de espaço e selecione ADD\CAMERA • Pressione N (Transform Properties) com a camera selecionada • Defina para LocZ o valor de 7.000 (e deixe o LocX = 0.000 e LocY = -5.000) • Agora defina para RotX o valor de 90.000 e deixe RotY e RotZ em 0.000 • Pressione a tecla O ou Ins (do teclado numérico) para ter a visão da camera Pressione a tecla de espaço e selecione com o mouse ADD\MESH\TORUS • Surgirá uma tela com quatro configurações, clique em Ok sem mudar nada • Pressione N (Transform Properties) com o Torus selecionado • Defina para LocZ o valor 7.000 (e deixe para o LocX e LocY o valor de 0.000) • Defina o RotX para 30.000 (e RotY e RotZ deixe com 0.000) • Pressione F9 (Editing) e localize na página inferior da tela do Blender uma aba denominada "Link and Materials", clique em Set Smoot (Smooth - suavização)[Opcional] Pressione a tecla de espaço e selecione ADD\LAMP\SUN • Pressione N (Transform Properties) com a fonte de luz selecionada • Defina para LocZ o valor de 8.000 (e deixe o LocX = 15.000 e LocY = 0.000) • Defina para o RotX para 90.000 e RotZ para 90.000 (deixe o RotY em 0.000) Antes de passar para o código de renderização, vou explicar o que é renderizar. É o processo que calcula os elementos (Objetos de cena, a cena,matrizes,normais) para ser gerado um aspecto virtual apresentável. A cena se resume em linha de código e cálculos matemáticos, mas para efeitos representativos a renderização gera uma cena "apresentável" destes cálculos. (É como a geometria, uma matemática gráfica) Criando uma renderização from Blender import * from Blender.Scene import Render cena3D = Scene.GetCurrent() IMAG = cena3D.getRenderingContext() Render.EnableDispWin() IMAG.render() Explicação do código (Renderização) Este código não tem ainda um comando para mandar salvar uma imagem. É um código simples de renderização. Se manda-lo executar, a cena que criamos com os elementos de camera,fonte de luz e a torus serão renderizados e mostrados numa tela. Mesmo esquema, o que estiver em vermelho não tem explicação. A variável IMAG recebe a renderização da cena 3D. Que por sua vez pega a cena existente no comando "Scene.GetCurrent()". IMAG = cena3D.getRenderingContext() No comando á seguir temos um formato de renderização. Isso significa que ele vai abrir uma janela que mostra a renderização. Podemos renderizar na tela do programa, ou seja a interface do programa é substituida por um workplace de renderização (Workplace é lugar), ou uma janela acoplada á interface. Render.EnableDispWin() E o último comando gera a renderização. IMAG.render() Criando uma renderização + salvando uma imagem: Repetiremos o código acima, acrescentando mais alguns comandos para salvar uma imagem da cena renderizada. Para explicar este recurso. É só entender que a camera do mundo virtual é como a camera do mundo real. Como ela pode filmar, ela pode tirar fotos. E o tirar fotos é como se revelassemos ela. E podemos salvar uma foto no formato (JPEG,BMP,PNG,TIFF), no tamanho (Resolução 110x110, 1200x1200 e etc.). from Blender import * from Blender.Scene import Render cena3D = Scene.GetCurrent() IMAG = cena3D.getRenderingContext() Render.EnableDispWin() IMAG.extensions = True IMAG.imageType = Render.PNG IMAG.sizeX = 640 IMAG.sizeY = 480 IMAG.render() IMAG.saveRenderedImage("\Imag") Explicação do código (Renderização + Salvando uma Imagem) No Imag.Extensions é configurado para True, porque ele configura que este comando defina os formatos de imagens esteja disponíveis. Estes formatos são o PNG,TIFF,BMP,JPG. IMAG.extensions = True Na linha seguinte é definido o formato que imagem será salva. No caso é PNG. IMAG.extensions = True Na outras duas linhas seguintes, é a resolução da imagem(tamanho). Coloquei um tamanho padronizado de 640 por 480. SizeX entende-se por largura e SizeY por altura. A unidade de contagem é pixel. IMAG.sizeX = 640 IMAG.sizeY = 480 E a última linha é o comando para salvar uma imagem renderizada. No caso ela vai salvar a imagem na pasta tmp dentro do meu computador. (É possivel modificar esta pasta no Blender). Quando coloca-se ("\Imag") entende-se que é ("C:\Meu computador\tmp\Imag.png") , o nome Imag é o nome da imagem que criou-se. Podemos definir qualquer nome. IMAG.saveRenderedImage("\Imag") Cristal Persona de Lado: As fonte de luz Spot não fazem parte da cena Script. Mas meus futuros projetos preveem criar cenas inteiras com primitivas e cenários inclusive (Como um set,Prop do jogo The Movie) para serem manipulados como se fosse um cenário da vida real. Só com adição personalizada da parte do usuário com elementos, primitivas do Blender e objetos 3D externos. Figura Wire do Cristal Persona e como acessa-lo: Tutorial como fazer uma primitiva: A principio o desenvolvedor deve ter em mente o que é vértices e faces, e seus possíveis relacionamentos. Pode parecer incrivel, mas com uma combinação diferente é possivel obter de um cubo á um Teapot. Como fazer um plano? Um plano é desenhado com 4 vértices, 2 formam uma reta. Portanto para formar uma face(plano) é preciso de pelo menos 4. E como fazer isso? Observe o seguinte código: vertices .append([-(Largura/2),(Altura/2),0.0]) vertices .append([-(Largura/2),-(Altura/2),0.0]) vertices .append([(Largura/2),-(Altura/2),0.0]) vertices .append([(Largura/2),(Altura/2),0.0]) O código acima é um trecho da construção do Cristal Persona. O que ele quer dizer? É um desenho feito no plano cartesiano. Em primeiro lugar a linha de código vertices .append([-(Largura/2),(Altura/2),0.0]) significa Anexação de vértices 1 (x,y,z). Vou representar as coordenadas das quatro linhas acima num plano 2D e verá que se forma um plano (ADD\MESH\Plane). Apartir deste raciocinio é possível montar o Cubo, Torus, Piramide,Escadas,Planetas,Cidades inteiras. O conceito inicial é saber como um elemento 3D se porta no plano cartesiano. Dica: Mantenha sempre uma folha de rascunho com planos cartesianos para lidar com estes tipos de cálculos. Sabendo disso, é hora de construir as faces. Até o Vertices, se mandar criar uma figura assim só vai aparecer os vértices. Para isso devemos utilizar um comando parecido com "faces.append([])" Antes de partir para este próximo passo, vou escreve um código semi-completo: import BPyAddMesh import Blender def PlanoBasico(Largura, Altura): vertices = [] faces1 = [] 1. Blender 3D Carioca - Diretório de tutoriais componentes desta Apostila (Modificados) por Rafael Junqueira • http://blender3dcarioca.wordpress.com/2008/03/30/programando-no-blender- python-1/ - Scritps com NMESH (anterior ao 2.46) • http://blender3dcarioca.wordpress.com/2008/08/05/programando-no- pythoncriando-uma-camera-2/ - Script para criar uma camera • http://blender3dcarioca.wordpress.com/2008/08/06/programando-no-python- criando-uma-cena-3/ - Script para criar uma cena • http://blender3dcarioca.wordpress.com/2008/08/07/programando-no-python- script-personalizado-rgb-4/ - Script para criar uma fonte de luz (Composta por objetos) • http://br.groups.yahoo.com/group/Blender-Python_B3DC/files/ - Download do Script AnimPro e CristalPersona • http://opendimension.org/blender_en/index.php - Site de estudo sobre criação de primitivas (Inglês) • http://wiki.blender.org/index.php/Scripts - Download de Scripts no site Wiki.Blender (Inglês) 2. Diretório de Blender - (Site oficial ou não\nacional ou não) • http://www.blender.org/documentation/246PythonDoc/index.html - Referência do código para versão 2.46 (Inglês) • http://BlenderTotal.wordpress.com - Blog com tutoriais,noticias sobre Blender (Português) • http://cogitas3d.procedural.com.br/ - Site de Design de Cícero Morais (Aka utilizado Cogitas) (Português) • http://calebfs.wordpress.com/ - Site de Caleb (Tutoriais de blender) (Português) • http://www.blender.com.br - Site de Blender (Foruns,contests,estudos,eventos) (Português) 3. Diretório sobre a linguagem Python • http://docs.python.org/index.html - Referência da linguagem Python (Inglês) • http://www.pythonbrasil.com.br/moin.cgi/ - Referência da linguagem Python (Português) Dados do autor Copyright 2008 Rafael Junqueira. Este artigo não pode ser reproduzido sobre nenhuma circustância exceto para uso privado. Nenhum site deve reproduzir este material sem permissão direta do autor. Qualquer parte deste documento reproduzida será considerada violação dos direitos autorais. Sites do autor: http://Blender3Dcarioca.wordpress.com http://SahelBlender3D.googlepages.com