Making of a 3d scene using Blender and Gimp:

Main objective to achieve was composition, in the meaning of  “where objects are placed in the picture”. I didn’t want a realistic result. Let’s start with explanation of most important steps.

This is the final result, a 2000 x 800 pixels image (click to enlarge)

blender + Gimp

1- The scene: in this phase I modeled all the object in the scene: Mountain’s peak (reference from picture, the a bit of sculpting), Ice (some faces detached from the mountain then extruded), clouds (a plane subdivided using fractal several times)  and climbers (low poly modeling, very few details).

Modello 3d all'interno di blender

Modello 3d all’interno di blender

2- I was looking for a good way to render clouds and I used a technique called “render with polygons”. It consists in a displacement texture scrolling very fast on an object. By activating motion blur before rendering it records movements while keeping original shape. Here’s the render:

Risultato del render di blender internal con motion blur attivatoBlender’s internal render result (motion blur applied only to clouds)

3- As you can see the render isn’t very good: clouds are blocky, the mountain is too dark, Background is pitch black etc… But compositing has already been done, so it’s time to open Gimp!

4- I selected clouds and applied a strong gaussian  blur filter, then I used a light blue to white gradient to make the sky and duplicated the layer several times erasing everything but the sky (first time normal, then overlay and multiply). Then I added a Black to white gradient from left to right using multiply.

click here to see final result

Now something about compositing… Did you notice that when staring at the picture the first thin you focus on are the climbers? Am I right?  Now I’ll explain how I guessed. It’s all about composition!  Here’s the scheme:

regola composizione immaginecomposition rule

The scene has been divided in thirds (red lines). Every sector has the role to let focus viewer’s attention on climbers… How? By building an arc using environment (grey arrow). For further information about this technique here are a few links:

http://en.wikipedia.org/wiki/Rule_of_thirds

http://www.photozone.de/the-golden-mean

http://virgiliovasconcelos.com/index.php?sessao=blog&language=en&id=93

(if you notice spelling errors please report them, english isn’t my first language)

Making of “montagna”

6 August 2009

Realizzazione di una scena 3d con Blender e postprocessing con Gimp.

L’obiettivo principale di questa scena è il compositing, inteso come metodo di posizionamento degli oggetti nella scena per un risultato d’impatto. L’obiettivo non era quindi una resa fotorealistica, tuttavia sono state utilizzate alcune tecniche particolari che vale la pena menzionare. Questo è il risultato finale in formato ridotto, l’originale lo trovate alla fine del post ed è un’immagine 2000x 800 .

blender + Gimp

blender + Gimp

1 – Realizzazione della scena in blender: in questa fase si modella la scena, quindi picco della montagna, ghiacciaio (facce della montagna staccate ed estruse) alcuni piccoli personaggi poco dettagliati per gli scalatori ed un piano suddiviso con fractal per le nuvole.

Modello 3d all'interno di blender

Modello 3d all'interno di blender

2 – A questo punto è stata applicata una tecnica definita “Painting with polygons”, ossia la possibilità di ottenere un render “pittoresco” sfruttando una mappa displacement che scorre a grande velocità ed i cui movimenti vengono registrati dal motion blur. Il risultato del render è il seguente:

Risultato del render di blender internal con motion blur attivato

Risultato del render di blender internal con motion blur attivato

3- Come si può ben vedere il risultato non è dei migliori… le nuvole sono tutte squadrate, la montagna troppo scura, lo sfondo nero etc etc etc… Ma la composizione degli elementi della scena è già stata impostata. A questo punto si passa a Gimp, si selezionano le nuvole e si applica un filtro blur abbastanza intenso, si crea un gradiente azzurro-bianco per ricreare il cielo e si va a duplicare il livello cercando di comprendere anche la parte sottostante. Infine si applica un gradiente molto trasparente bianco nero con parte chiara verso il picco della montagna. Nei punti di congiunzione cielo-nuvole e nuvole-montagna è stato utilizzato lo strumento sfumino per aggiustare alcuni bordi troppo netti.

cliccare QUI per vedere il risultato finale

Adesso alcune considerazioni sulla composizione… avete notato che osservando l’immagine l’attenzione cade subito sugli scalatori nonostante questi siano minuscoli e quasi insignificanti rispetto al resto della scena? Sì? Allora vi starete chiedendo anche come ho fatto ad indovinare… Ho indovinato perchè la composizione dell’immagine è stata studiata per focalizzare l’attenzione in quel settore del render! In particolare lo schema compositivo è il seguente:

regola composizione immagine

regola composizione immagine

Per ottenere questo risultato la scena è stata suddivisa in terzi ( evidenziati in rosso) ed ogni settore contribuisce alla “messa a fuoco” nei confronti di un settore particolare attraverso la costruzione di un arco che va dall’estremità sinistra della scena scende verso il basso nella parte centrale e risale fino alla vetta della montagna creando un punto di interesse nell’area dove sono presenti gli scalatori. Gli archi vengono costruiti con gli elementi del contesto e migliorano molto la resa dell’immagine. Per approfondire l’argomento vi consiglio i seguenti link:

http://it.wikipedia.org/wiki/Regola_dei_terzi

http://www.photozone.de/the-golden-mean

http://virgiliovasconcelos.com/index.php?sessao=blog&language=en&id=93

Test bassorilievo

7 July 2009

Estrazione del vettore camera Z e mappatura su un piano con modificatore displace:

test bassorilievo

Colibrì in 3d

3 July 2009

modellato e renderizzato con Blender:

Render del colibrì

Render del colibrì

Wire con particelle:

wireframe dell'immagine precedente

wireframe dell'immagine precedente

Questo tutorial vi spiegherà come introdurre oggetti 3d in tempo reale utilizzando blender e mrplanet. Si creerà una scena di realtà aumentata, di cui ho discusso nell’articolo precedente.

Per seguire tutti i passaggi vi serviranno i seguenti programmi:

Blender scaricabile qui
Mr Planet scaricabile qui
3ds2mesh scaricabile qui

Sarà inoltre necessaria una webcam ed una stampante per stampare i pattern e riprenderli con la webcam.

In blender:
Si realizza un modello semplice senza troppi poligoni, se dovete utilizzare un modello complesso è consigliabile creare una versione con pochi poligoni perchè la scena finale verrà gestita in tempo reale.
In qualsiasi caso si consiglia di fare un bake del render. Per questo esempio ho lasciato il materiale standard ed ho aggiunto l’ambient occlusion.
Salvate le texture generate dal bake (io le ho salvate in formato jpg).Una volta salvate le texture ricordatevi di assegnarle come materiale diffuse con mappatura UV

immagine del modellino realizzato in blender

immagine del modellino realizzato in blender

Prima di procedere con l’esportazione bisognerà scegliere se passare da formato 3ds o xml e poi far convertire il modello al 3d engine ogre. Purtroppo ho avuto problemi di runtime utilizzando ogre e mi è stato impossibile convertire in formato .mesh tramite l’engine, quindi si passerò da 3ds.
Selezionare tutte le mesh della scena (no luci e camere) e unire gli oggetti (CTRL+J).
Cliccare su file -> Export -> 3d studio (.3ds)
Selezionate una cartella “comoda” ad esempio io ho scelto F:/tutorial/
Scegliere una cartella comoda ci servirà per sfruttare meglio il convertitore
Adesso è possibile chiudere blender. Assicuratevi che il file 3ds esportato e le texture risiedano nella stessa cartella.
Assegnare un nome al file, ad esempio 01

Adesso bisogna utilizzare il convertitore 3ds2mesh che ci permetterà di convertire il modello in un formato compatibile con mrplanet.
Scompattiamo il contenuto del file 3ds2mesh122.zip scaricato nella stessa cartella del modello
Aprire il prompt dei comandi di windows (start -> programmi -> accessori)
entriamo nella cartella del modello utilizzando le seguenti righe di comando:

F:

premere invio, se il vostro modello si trova in un disco con un’altra lettera cambiatela (potrebbe essere ad es c: )
Dal disco bisogna accedere alla cartella, nel mio caso tutorial. Digitare:

cd tutorial

questo porterà nella cartella tutorial dove sono stati inseriti tutti i files necessari anche in questo caso se il nome della cartella è diverso sostituitelo.
a questo punto bisogna far partire il converter, digitare:

3ds2mesh 01.3ds edificio

dove 3ds2mesh è il comando che fa partire il converter, 01.3ds è il modello che è stato esportato ed edificio è il nome che si intende dare al file generato
premiamo invio e torniamo alla cartella con esplora risorse, si troveranno dei nuovi file:

edificio.mesh
edificio.material

La conversione è terminata ma serve un ulteriore passaggio, bisogna prendere i 2 file e le texture utilizzate e comprimerle in un file zip, io l’ho chiamato
tutorial.zip

Adesso bisogna aprire mr planet. Ricordate di collegare prima la webcam, poi aprite mr planet e date le informazioni sul vostro sistema (risoluzione, colori, etc etc).
Non utilizzate la modalità a tutto schermo (consiglio 800×600 o 640×480). Cliccate Ok. Una volta inizializzato il programma la vostra webcam inizierà a riprendere.
Ora bisogna aprire la console di mr planet, che è sempre nella cartella dei programmi di mrplanet. Se invertite l’ordine ed aprite prima la console e poi mr planet il programma vi darà un errore “incorrect path” quando cercherete di
caricare il file, quindi fate attenzione!

Una volta aperta la console cliccate in alto su properties -> resources
Apparirà una nuova finestra
Nel campo Name inserire un nome identificativo del file, ad esempio “edificio”
Cliccare sui 3 puntini per sfogliare le risorse e selezionare il file tutorial.zip
Cliccare su add e attendere, comparirà il nome del file con il percorso, clicchiamo su ok
Adesso bisogna cliccare in basso su “pattern” e selezionare uno dei pattern stampati, io ho scelto il 2. In pattern width conviene inserire un valore piccolo perchè i modelli 3ds di solito vengono esportati in miniatura, quindi un valore di 10 dovrebbe andare bene. Una volta settato tutto clicchiamo su add ed il pattern comparirà in console.
Cliccare sul pattern appena aggiunto ed in basso cliccare su resource
Selezionare il nome del file inserito e selezionare il file mesh.
dare ok.
Fine!

risultato finale

risultato finale

Conclusioni: può sembrare un processo complicato, ma una volta presa la mano diventa davvero semplice, sono sempre gli stessi passaggi. Spero che questo tutorial vi sia stato utile!

Esempio di Augmented reality

Esempio di Augmented reality: il mobile è un modello 3d inserito in una scena ripresa da una webcam

L’augmented reality è una combinazione tra realtà virtuale e mondo reale. Elementi 3d vengono inseriti in una scena ripresa da una telecamera seguendo determinati “pattern” o indicatori che attraverso software specifici vengono decodificati per fornire coordinate in tempo reale del modello. In pratica è una sorta di fotomontaggio 3d in tempo reale con notevoli vantaggi e con alcuni svantaggi. Il vantaggio principale è costituito dalla possibilità di creare un modello personalizzato ed inserirlo in una scena reale allineandolo correttamente… Nel mio caso specifico mi interessa molto per via della possibilità di rappresentare e ruotare liberamente modelli architettonici 3d, ma i campi in cui è possibile applicare questa tecnica sono tanti e vastissimi: dai videogiochi alle ricerche scientifiche. Gli svantaggi possono derivare da:

  • una macchina da presa di scarsa qualità (che richiederebbe condizioni di luce particolari per riconoscere il pattern)
  • dalla potenza del pc… essendo tutto in real-time è necessario utilizzare modelli low-poly e la conversione da un modello hi-poly potrebbe essere lungo e particolarmente laborioso.

Prossimamente verrà pubblicato un tutorial che spiega più nel dettaglio come utilizzare questa tecnica partendo da un modello 3d utilizzando software gratuiti ed una comune webcam

Il tutorial è disponibile cliccando qui

Esempi:

Link utili:

Realtà aumentata – wikipedia