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woody

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:27

Blender im Modellbau: ein komplettes Projekt

Hallo alle zusammen,

nachdem in den beiden Threads
die Grundlagen für den Einsatz des Blender im Modellbau gelegt wurden, habe ich in den letzten 3 Monaten ein komplettes Projekt mit diesem Programm realisiert. OK, stimmt nicht ganz, denn insgesamt waren die folgenden Programme beteiligt:
  • Blender: 3D-Modellierung
  • OpenOffice: Berechnung der Skalierungstabellen; Erstellen der Bauanleitung
  • Inkscape: Bearbeitung der abgewickelten und skalierten Bauteile
  • Gimp: Aufbringen der Texturen

Als Projekt habe ich mir ein Flugzeug vorgenommen, das mir schon lange als Modell vorschwebt und das bisher mit Ausnahme eines Modells von Fiddlers-Green - die mir ehrlich gestanden nur mittelprächtig gefallen - als Kartonmodell überhaupt nicht erhältlich waren: Der Focke-Wulf Triebflügel

Das folgende Bild zeigt den zweiten Prototyp unmittelbar "nach dem Start" :-)
(Manchmal reizen mich die Möglichkeiten von Gimp schon!)
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:29

Ausgegangen bin ich von den folgenden Bildern und Darstellungen, die ich in meinen Büchern gefunden habe:
  • Flugzeuge des zweiten Weltkriegs (ISBN 3453-520130) - wobei ich diese Darstellung nur für bedingt korrekt halte!
  • Die deutsche Luftrüstung 1933-1945 (ISBN 3-7637-5464-0)
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:31

@hemmingway
Du siehst, es geht wieder mal weiter! Hoffentlich macht es wieder Spaß! =)

@spee
Wie Du siehst, hat sich was getan. Wieder mal Lust auf ein Bierchen? :]

woody

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:32

Beim ersten Einführungskurs habe ich mir noch die Mühe gemacht, die Zeichnung mit Hilfe des Bildbearbeitungsprogramms Gimp digital zu vermessen; das war aber relativ umständlich. Es gibt im Blender auch die Möglichkeit, Zeichnungen als Hintergrundbild zu laden und dann als Vorlage zu verwenden:
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  • bild-05.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:34

Bei der Verwendung dieser Methode stellen sich aber ein paar kleinere Probleme:
1. Es dauert seine Zeit, bis man das Bild so skaliert und eingestellt hat, daß die Größe innerhalb des Blender-Koordinatensystems in Ordnung ist
2. Eine sinnvolle Maßeingabe, so wie im Blender Kurs 2 am Beispiel des Triebwerks gezeigt, entfällt in der Regel bzw. ist sehr schwer einzustellen. Dies ist allerdings nicht besonders schlimm, da die Bauteile ohnehin nach der Abwicklung noch skaliert werden müssen. Dadurch wird die Maßkontrolle während der Entwicklung des 3D-Modells erschwert.
3. Es ist leider - soweit ich derzeit weiß (! :-) ) - nicht möglich, die X-, Y- und Z-Ebene mit getrennten Hintergrundbildern zu versehen. Man muß also einzelne Teile ganz schön hin- und herschieben, wenn wie im obigen Bild Seiten- und Draufsicht auf einem Bild zusammengefaßt sind.

Trotzdem lohnt es sich, denn die Realisierung des 3D-Modells wird deutlich vereinfacht.

Begonnen habe ich zunächst mit dem Zentral-Segment, das den Rotor beinhaltet:
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  • bild-07.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:35

Von dort aus habe ich die bug- und heckwärts "extrudiert", die Querschnitte skaliert und die Segmentverschiebungen gegeneinander angepasst, bis sich der folgende Rumpf ergeben hat:
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:36

Zuletzt wurden die Abdeckklappen des Hauptfahrwerks im geschlossenen Zustand realisiert, so daß sich der folgende Rump ergab:
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  • bild-09.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:37

Und in der Schrägansicht:
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  • bild-10.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:39

Den kompletten Rumpf habe ich dann von Ebene 1 auf Ebene 2 kopiert. Man weiß ja schließlich nie ... ;)

Das Kopieren ist schnell erledigt: man markiert den ganzen Rumpf mit der rechten Maustaste (RMB), drückt die D-Taste (Shift-D) und bestätigt mit Enter. Nun existieren 2 Rümpfe, die exakt deckungsgleich sind, also genau aufeinander liegen. Durch drücken der m-Taste gelangt man in die Auswahlbox und kann festlegen, auf welche Ebene das ausgewählte Objekt verschoben werden soll:
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  • bild-11.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:41

Anschließend habe ich mit der Entwicklung des Kanzeldachs begonnen. Zunächst schaltet man von der Seitenansicht auf die Draufsicht um: View - Top ...
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  • bild-12.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:42

...und definiert dann einen Zylinder (Leertaste - Add - Cylinder), den man anschließend auf die richtige Größe skaliert (S-Taste) und verschiebt (g-Taste und mit Maus bewegen):
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:43

Na also, und jetzt schauen wir uns das in der Seitenansicht an:
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:44

OK, knapp daneben ist auch vorbei :)
Also nochmals die g-Taste bemühen und den Zylinder in die richtige Position bringen:
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  • bild-15.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:46

Na, das sieht doch schon besser aus! Und jetzt zum "Fein-Tuning": Erst mal die Höhe des Zylinders reduzieren. Dies kann man, indem man mit der a-Taste alle Markierungen deselektiert, anschließend mit der b-Taste in den Markierungs-Modus wechselt und nur die oberen Punkte selektiert:
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  • bild-16.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:47

Diese Deckscheibe bringen wir etwa in die Mitte des Kanzeldachs (g-Taste und Maus):
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:48

Und jetzt muß die Oberseite etwas gedreht werden: Das kann man erreichen, indem der Cursor mit einem Klick der linken Maustaste (LMB) etwa in der Mitte der Scheibe positioniert und anschließend die r-Taste gedrückt wird. Nun kann die Scheibe beliebig in der Ebene gedreht werden. Nach einer anschließenden Positionierung ergibt sich zuletzt das folgende Bild:
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  • bild-18.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:50

Anschließend kommt das hinlänglich bekannte Spiel des "Extrudierens", diemal garniert mit Verschieben und Rotieren, bis zuletzt das folgende Bild entsteht:
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  • bild-19.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:51

Oder anders formuliert: wir haben einen Rumpf im Rumpf konstruiert, von dem uns allerdings nur der Teil interessiert, der aus dem Flugzeugrumpf herausschaut:
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  • bild-20.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:53

Und wie können wir jetzt nur diesen Teil, der aus dem Rumpf herausschaut, abwickeln??? ?(
Ehrlich, das ist ganz einfach: Zunächst markieren wir den "Kabinenrumpf" (RMB) und danach den Rumpf (Shift-RMB). Wichtig dabei ist, daß der Rumpf die zuletzt markierte Komponente ist, da wir ja den Unterschied zwischen der Kabine und den Rumpf herausarbeiten wollen! Anschließend rufen wir das Menü Object - Boolean Operation (w-Taste) auf.
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:55

Mit dem Menüpunkt Difference "zerlegen" wir jetzt die markierten Objekte
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:57

Und schon halten wir den außen sichtbaren Teil der Kabine in unseren "virtuellen" Händen:
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  • bild-23.jpg

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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:57

Und von schräg unten:
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Sonntag, 23. Juli 2006, 22:59

Mit dem selben Trick können wir auch den Cockpit-Schacht (und damit die Begrenzungslinien für die Cockpit-Haube) herausarbeiten: Einfach die beiden "Rümpfe" in der umgekehrten Reihenfolge markieren und erneut die Difference-Operation ausführen. Nach entfernen der "überflüssigen" Komponenten erhalten wir dann das folgende Bild:
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Sonntag, 23. Juli 2006, 23:02

So, und damit erst mal Schluß für heute. Morgen geht es dann mit dem Rotor weiter, und bis dahin eine gute Nacht.

hemingway

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Montag, 24. Juli 2006, 08:06

Hallo woody!

Toll, dieses Projekt! =D>

Friedulin

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Montag, 24. Juli 2006, 08:22

Hallo woody,

Kann mich hemingway nur anschließen.
Ich bin schon gespannt wie es weitergeht.

Grüße Friedulin

woody

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Montag, 24. Juli 2006, 21:39

Hallo Hemmingway, hallo Friedulin

Vielen Dank für die Vorschußlorbeeren. Machen wir halt einfach mal weiter!

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Montag, 24. Juli 2006, 21:41

Nachdem der Rumpf damit fertig modelliert war, sollten nun die Flügel realisiert werden. Die Vorgehensweise war dabei wie folgt:
- Zunächst den Profilspant am Rumpf realisieren
- Anschließend die Vertices über die Länge eines Flügels extrudieren
- zuletzt die Verwindung von ca. -40 Grad durch Rotation realisieren

Für die Realisierung des Rumpfspants habe ich nach Wechsel auf die Frontansicht zunächst eine quadratische Fläche eingefügt, auf die richtige Größe skaliert ...
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  • bild-26.jpg
  • bild-27.jpg

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Montag, 24. Juli 2006, 21:44

... und durch einen Subdivide der Ober- und Unterseite die Mittellinie festgelegt:
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Montag, 24. Juli 2006, 21:45

Anschließend wurde die Unterseite markiert ...
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Montag, 24. Juli 2006, 21:46

... extrudiert ... (Gott, klingt das schön! :-) )
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Montag, 24. Juli 2006, 21:49

... und skaliert. Dabei muß man aufpassen, daß der Cursor genau auf dem Schnittpunkt von Mittellinie und Unterkante steht, da es sonst zu einer Verzerrung der Mittellinie kommt!
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Montag, 24. Juli 2006, 21:50

Für die Tragflächenkante wird zuletzt nur der Mittelpunkt in Z-Richtung extrudiert und dann mit den Außenpunkten verbunden:
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  • bild-32.jpg
  • bild-33.jpg
  • bild-34.jpg

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Montag, 24. Juli 2006, 21:52

Die selben Schritte werden an der Oberkante durchgeführt und dann das Profil insgesamt angepaßt. Zuletzt ergibt sich damit das folgende Bild:
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  • bild-35.jpg

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Montag, 24. Juli 2006, 21:54

Anschließend erfolgt der Wechsel in die Seitenansicht und dann das Extrudieren aller selektierten Vertices entlang der Spannweite einer Tragfläche:
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  • bild-36.jpg
  • bild-37.jpg

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Montag, 24. Juli 2006, 21:57

Und am Rumpf montiert:
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Montag, 24. Juli 2006, 22:01

Bevor wir jetzt aber die Tragflächen-Verwindung realisieren, soll zunächst einmal das Triebwerk "angeflanscht" werden. Zum einen, weil wir es jetzt noch exakt senkrecht entwickeln und zum anderen weil wir dann die fertige Tragfläche mit Triebwerk einfach kopieren können.

Mit unseren bisherigen Kenntnissen (siehe auch Blender-Einführung Raketentriebwerk) kann man die Modellierung der Staustrahl-Triebwerke eigentlich nicht mehr als Intelligenzleistung, sondern nur noch als Fingerübung bezeichnen =)

Vorgehensweise wie üblich:
- Neues Hintergrundbild laden (spezieller Triebwerks-Plan)
- Zentral-Zylinder anlegen und skalieren
- Vertices der Grund- und Deckfläche des Zylinders extrudieren und skalieren, bis das Triebwerk fertig ist.

Eine kleine Besondertheit stellen der Lufteinlass und der Düsenaustritt dar: Bisher haben wir Punkte und Flächen immer nur nach außen extrudiert. Das muß natürlich nicht so sein! Allein durch das simple Extrudieren der Triebwerks-Endflächen in das Triebwerk hinein lassen sich diese Details problemlos realisieren.

Vielleicht eine Anmerkung: Langsam nervt mich das Wort "extrudieren", aber was ich an Übersetzungen (ausstoßen, extrudieren(!), strangpressen und verdrängen) gefunden habe, ist auch nicht wirklich prickelnd und trägt zudem noch eher zu Mißverständnissen bei. Also belassen wir es lieber dabei, bis jemandem was besseres einfällt :(
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Montag, 24. Juli 2006, 22:03

Jetzt ergibt sich natürlich (wieder einmal :) ) ein kleines Problem: Da ich für das Triebwerk einen anderen Bauplan als Hintergrundbild verwendet habe, paßt das Triebwerk im Maßstab nicht ganz ( ;)) zu unserem bisherigen Triebflügel (ich habe ja nichts gegen starke Triebwerke, aber sooooo):
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Montag, 24. Juli 2006, 22:05

Also, was müssen wir tun: OK, zunächst einmal das Triebwerk senkrecht stellen:
Dazu wechseln wir auf die Frontal-Ansicht und positionieren den Blender-Cursor etwa in der Mitte der Tragfläche. Ich habe hier die Tragfläche markiert, um sie in dem "Linien-Wirr-Warr" etwas deutlicher zu machen:
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Montag, 24. Juli 2006, 22:06

Danach markieren wir das Triebwerk ...
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  • bild-51.jpg

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