2022年5月12日 星期四

技術筆記:Blender

因應工作需要,嘗試利用Blender軟體製作3D動畫。

環境介紹

系統主要由三物件構成,物體,相機和光源.
  • 世界移動
    • 上下左右移動:按住中間滾輪按鈕(連結
    • 放大縮小:滾動中間up and down
    • 平行移動:shift +  按住中間滾輪按鈕
  • cursor:
    • 移到目前物件的位置:SHIFT + 滑鼠右鍵
    • 如果物件離中心太遠,世界移動時因為是跟著中心,就很難跟著這個物件轉動,解決方式是,先把cursor設定到物件上,然後view->align view->center view to cursor
  • 視窗

    • 視窗回到原點(0,0,0)  SHIFT+C
    • 用不同方式觀察:
      • view->viewpoint->xxxxx (連結
      • 鍵盤數字鍵1(前)  3(右)  7(上)
    • 同時切出多個視窗:
      • view->area->toggle quad view
      • 在視窗邊緣,按右鍵,可以分割視窗或是合併視窗(連結
  • 網格的切換,右上方有個透明格
  • 長度單位,系統打開,每格長度為1公尺.系統東西大小會影響後續處理方式,所以最好能一開始就以大小方塊為基準,放大縮小到同樣比例。
  • 如何看到一個物件的大小。只有edit mode才看得到,選擇一個物件,進入edit mode,點選右上角show overlays,大片選單中,選擇measurement,edge length, 之後點選到的那個物件都會有長度資訊
相機
  • 切換相機視角:F12,ESC退回
  • 相機對物:數字鍵0進入相機畫面。進階狀況是,一移動畫面就會消失,按下N,選旁邊的view跳出一個複雜的視窗,找到camera to view,之後用滑鼠移動畫面時,事實上就是在移動相機。應該說,移動相機有兩個方法,一個是點選相機後,使用S功能,另外就是lock camera to view,藉由移動畫面,移動相機。
  • 視窗大小:CTRL + 滾輪大小
光源
  • 拷貝複製:點選光源,shift D to copy the light source and paste

屬性編輯器
功能多到嚇人,且含擴了物件、點線面、動畫,就先在此列出。

渲染 渲染層 場景 世界  ( 更改活動場景屬性 )
物體 約束 
修改器 Modifiers:類似濾鏡功能,可以修改時間、參數或是刪除,也可以apply合併至模型。
網格
轉子馬達? 骨骼 骨骼約束
材質 紋理 粒子 物理
燈光 攝影機 喇叭

物件操作

  • 切換狀態 :object mode"(連結
  • 選擇
    • 單一物件:mac左鍵 ubuntu右鍵
    • 多個物件:B ( make a box to select many objects ),A是全選(也可以取消全選)
  • 平移:左邊工具欄,G,沿著 X 軸移動 G , X  Y Z比照    (連結
  • 旋轉:左邊工具欄,S
  • 縮放:左邊工具欄,R,如果接著打進一串數字例如90,按下enter,依 X 軸為軸心旋轉 90 度。快速指定放大縮小的程度:Shift+P。扭曲物件並放大縮小:Shift+W。重新設定縮放比例 CTRL + A
  • 設定物體中心點:物件旋轉,如果沒有任何調整,就是物體中心,若需要重新調整,可參考(連結)。重新調整點的方法如下(可用在動畫)。Geometry 模型中央。真正移動時,工具欄中有個option -> transform 移動 origins(物件移動限定在中心點) , location , parent (物件會停留在原地,只有軸心會隨著滑鼠移動 )
  • 刪除:Shift + X
  • 複製:
    • Shift + D(連結),單純拷貝。
    • ALT + D 拷貝出來的項目,會連結回原本那個,原本調整後,分身也會調整。
  • Modifiers Array : 可以選擇橫向和縱向的複製
  • 合併:多選物件後。
    • 合併:右鍵,join,合成同一個
    • 設定從屬關係:門把和門的例子,按住shift不放,先選門把再選門,右鍵,parent object,有虛線將兩者結合,移動一個另外不動。clear parent會直接清除。
  • 平滑:
    • 右鍵選單 shading smooth.
    • Modifiers  subdivision surfaces -> view change items ....
  • 鏡射:右鍵選單
  • 顏色:scene panel -> click the object -> next panel -> material icon -> diffuse , choose color
  • 隱藏
    • 點選外其他的物件:/ 斜線
    • H ,  Alt + H 也有用在大門製作
  • 將選取的點,找出其中心位置,並集中於一點:Shift+S
  • 選擇由哪個角度觀看物件,有向前、向上、角落三種:Shift+V
  • 貝茲曲線:
    • 產生兩個節點 G移動 R旋轉 E長出
    • 變成多邊形物件,右鍵選單convert to , mesh
    • 若要控制點的移動方式,右鍵選自由模式
  • 文字藝術師

自製物件

  • 新增
    • Shift + A。mesh->cylinder 圓柱,左下角看到可設定參數,可動態修改(連結
    • 左側工具列的最下方,可以選擇要建立哪種物件,直接在畫面上拉出,結束後選W回到一般選擇模式

Import外部物件

可以直接import 眾多格式如STL OBJ,但無法處理Pro-E的step檔STP,因為mac軟體無法使用直接轉換的add-on(stepper, 僅windows 連結),依靠中間軟體,選用moi3d v4(試用版),打開stp檔案,不要點選任何物件,直接save as,選擇obj格式,存出的物件就會包含所有parts。

物件管理

右方上部有物件管理區,可以選擇物件後,點M,新增資料夾,給予名稱,物件可以拉進去統一管理。
物件管理區右上方有個漏斗形式選單,點下後,點箭號之後,每個物件都能夠,selectable
“/" 可以把目前選擇物件之外的項目全部隱藏起來

點線面操作

set "edit mode" tab switch (連結
  • 1.點  2.線  3.面,可以用按下數字鍵來完成 
  • 平移 旋轉 縮放:同物件
  • 選擇:
    • 按CTRL,選兩條線平行線,中間部分會全部自動選起來
    • 選擇無法選看不到的面,進入ALT+Z 半透明模式 ( 上面工具列偏左邊那個 )
    • 全選之後,在select有棋盤交錯式取消選取。剩下的項目如果用E再搭配擠出,就可以變出齒輪的形狀。
    • 選擇一個面之後,選ALT就會把環繞的面都選起來。
    • A 全選節點
    • 按住shift可以多選
  • 擠出
    • 點線面皆可,Extruding E(連結 連結),E + X , E + Z
    • 曲面編輯,proportional:不論是移動或是擠出,都會依照固定特性也就是曲面編輯,延伸多變形狀:拉出時是單純點或連帶面(連結)panel bottom, a small icon , proportional icon。click , 4 items , enable。falloff  :  many different items。
    • (From Left to Right) Smooth, Smoother, Sphere, Root, Sharp, Linear, Sharper, Inverse square, Constant.
    • edit mode -> W -> subdivide multi(連結),wheel to control the size of point 
    • 擠出時,還有種沿著法線擠出,右鍵選單第四個,可以讓東西看起來整體變大。
  • 合併
    • L :選取相連面,將不同物件合併
    • 填滿拉線 J :選兩個點之後,J 會自動連起來
    • 填滿平面 F:選兩個邊之後,F,會自動填滿
  • 切割
    • 切出新區域 K :knife,可以透過很多點,連成一個區域,按下enter後確定
    • loop cut環形切割,Ctrl + R
      • 滾動滑鼠滾輪,可以改變切割的數量。
      • 滑鼠可以改變切割的位置。
      • 點右鍵,切割線就會回到中間。
    • 分離:多選後 P seperate分離成為獨立的物件
  • 細分和平滑
    • 細分:線的中間加入節點,右鍵選單subdivision。但要特別注意,一班四邊形是最穩定的,若變成更多邊形,要用J將對角的選起來,成為四邊形。
    • 平滑:物件若有很多節點,A全選後,右鍵選單,merge vertices by distance
  • Modifiers Bezier 斜角: CTRL + B  模型邊線做出斜角
  • 調整物件傾斜率:Ctrl + S
  • Modifiers Solidify : 實體化,替3D平面產生厚度,+ 向外長  - 向內縮    Mode  :  最好是從simple改成complexity 厚度就會一致
  • 內嵌 inset I:在模型表面插入較小的面
  • 打洞:選單右鍵橋接,打通物件形成窗口
  • 複製:Shift + D(連結),物件之外,點線面也可以複製。
  • 標記邊線,可作展開圖:Ctrl + E
  • 四方型面對角線切割:Ctrl + T
  • 手繪曲線:左邊工具欄下方有"筆"圖形
  • 貝茲曲線
    • 在節點上按下G,可以設定為自由模式,就能獨立控制各個線段
    • 右下角有個體積設定面板,可以設定體積

Blender軟體操作

  • 軟體安裝
    • Ubuntu版本為2.79可用,之後2.9X 3.X點選後無法移動縮放位置等,爬文很久仍無法解決。
    • Mac版本為2.93.6
    • NB( travelmate ) 筆電太古老,opengl不支援3.3無法使用,可解決方法(連結),但速度太慢。
  • 重點都在操作,學習上都倚賴線上教學影片,參考
    • 金門老師:五年前版本但仍有學習價值 連結
    • PaPaYa:有三集介紹,是願意花錢購買的教學系列 連結
    • 經典範例製作鬆餅(連結 這個女生講話很有趣)
  • 使用時都必須關閉中文輸入法,避免快捷和數字衝突.
  • 快速打開最近編輯過的 Blend 專案檔:Ctrl + O
  • 快速呼叫存檔畫面:Ctrl + W
  • 快速開新檔案:Ctrl + X
  • 選取一些線之後,可以使用右鍵,convert to的功能變成曲線,然後就可以用曲線的加粗等功能
  • 使用 U 回到上次動作後,可以回到下一個動作:CTRL + Y
  • 影片編輯功能(連結),編輯過程中可以套入字幕或簡單文字(連結)。

Blender使用心得

  • 網路教案中,創作者不只是會操作軟體,而是要不斷地精雕細琢,調整和修改物件。
  • Facebook有台灣的群組,有不少資源。
  • 製作的過程,必須不斷接觸,否則很快會忘記。

    2022年5月2日 星期一

    五峰天際線,後段,鳥嘴山至大鹿林道

    天際線上的現代藝術

    五峰天際線全程28.5公里,前半段16公里在上篇(連結),這裡繼續後段13公里的介紹。若僅看數字,會覺得13公里不長,但考量山高路遠,且起訖離公路都有些距離,參考資料 連結 連結,安排兩天一夜的行程。

    1. 第一日,去程,由17公里緩上至28公里,完成全部路線,經大鹿林道,夜宿觀霧山莊。山頭依序是大窩山、比林山、南比林山、鹿坑山。
    2. 第二日,回程,經巨木步道和樂山鐵道,回到天際線25公里處,反向回到起點。

    去程:車行至白蘭部落八角亭,起登,經鳥嘴山露營區,拉繩陡上至五峰天際線銜接處,也就是前段的中斷點,取左往大窩山。沿途全是循稜線緩緩上升的小徑,並沒有太大起伏與危險地形。行走其間,首先映入眼簾的就是滿眼的人造柳杉森林,整齊單一的林相在豔陽下是點點光影浮動的美麗景象,完全符合平地人對自然既定的標記。

    但若陽光被雲層遮蔽,立刻就會給人鬱閉和沉默的感覺,這也是當今生態學者對人造柳杉林詬病之處,由於前人過於密集的栽植方式,容易阻擋陽光照射,使得樹冠層之下只有逕流以及很厚的腐植質,缺少多樣化的植被和昆蟲生態,自然無法支撐食物鏈上層的囓齒動物、鳥類和大型野生動物,簡單來說,就是柳杉林並不具備生態價值,僅有水土保持的功用。

    相對來說,原生種植物如樟科或殼斗科等,就顯得生氣勃勃。自己對植物分類不熟悉,只能參考專文(連結),也期許未來能有系統的觀察原生種植物。

    通過大窩山(海拔高度1642公尺)後,接著就是比林山,中途休息點為大窩駐在所。此為日軍營區遺址,是比林山隘勇線的重要據點,營區為正方形,四周由石砌駁坎圍繞,過去的建築早已坍塌,如今只剩荒草一片。

    類似駐在所常見於北部郊山,為日治時期監控原住民的基地,原住民平常生活的一舉一動都遭到嚴格的監控,也是暴力衝突的最前線,最近閱讀拉流斗霸,更有感觸。只是,自己每到類似場所,除了感受到原住民的苦難外,也會想像駐守此處的日本警察,這些他們年紀輕輕,就從祖國(日本)飄洋過海來到台灣這化外之地,還被安排到這崇山峻嶺中,在番人"作亂"危險下固守陣地的心情。

    繼續向前,經過比林山東陵(有捷徑通往大鹿林道 連結),再到比林山(1812公尺),與天際線前段相比,景色相似,最大不同處是沿線都有原住民設置的黑色水管,以往在中級山中偶爾會見到類似水管,但多半是貼靠在山壁上,且長度有限。此處的水管卻是完全平放在路徑正中央,無法忽略更難以閃避,大多數時候路徑與水管重疊,非常少的狀況水管避開登頂才會腰繞暫時消失,不久後又會出現在路徑中。對這兩條"近乎全線"相伴的水管,起初只覺得好奇,幾公里後覺得視覺深受影響。或許有人會覺得水管可以當成路標,自己則是覺得厭煩。

    比林山之後山脊更為陡峭,路徑也隨之起伏不定,直到南比林山之後才轉為開闊。值得紀錄是,這段路徑西側向下約二十公尺處,有數十棵的檜木,稱為尤命神木群,兩相比較,個人建議走神木群小徑。

    過鹿坑山後,以為會下降,實際卻是維持著平穩上坡,基本上,五峰天際線就是鹿場大山向北延伸的支稜,地理上是上坪溪與苗栗中港溪的分水嶺,若從高處向下看,可以看到連綿山勢不斷向北延伸。

    天際線與樂山鐵道交會後就是讓人爬到厭世的陡上坡,終於到終點大鹿林道時,沒有想像中的雀躍,因為還有九公里的路程才抵達此行終點觀霧山莊。

    對於這路線,有幾個想法。

    • 天氣永遠是最重要因素
    • 盡量避免虎頭蜂出沒季節
    • 山徑平緩,屬於溫和的中級山路線,適合散心
    • 實在無法忍受兩條黑色水管
    • 全程沒有看到任何山友,若想要追求孤獨感,五峰天際線後段是不二首選
    • 會希望印出天際線的模型 卡片連結 卡片連結

    七彩湖六順山

    七彩湖

    六順山,位於中央山脈中段,屬於中央山脈心臟地帶。一般人的印象中,中央山脈是由北至南連綿不絕的,實際情形則是北三段南界安東軍山(連結)之後,到南三段的北界丹大山之間二十公里間,由北向南的摩即山、草山、卡社大山、六順山、關門山和大石公山,各山頭間僅六順山因為3009公尺還勉強撐得上百岳(連結),其餘都在2500公尺與2800公尺之間起落不定,使得此區域地形相對寬闊且平緩。所以即使號稱是中央山脈心臟,這次行程全無高聳岩壁和拉繩,反而是大片低矮草坡,優美杉樹和松林,予人平緩且悠閒的感受。

    登頂當天行程是,天未亮由台電工寮出發,先登高欣賞七彩湖日出,環湖遊玩後再上六順山。我們依計畫在日出前抵達湖邊制高點,冷風颼颼吹來,卻掩不住大夥興奮之情。雲層間已經可見魚肚白光,使眼下山坳中的七彩湖顯得黝黑一片。

    霎時間,金光閃耀,萬物就像被施了魔法般突然被點亮,四周突然被各式各樣綠的色彩所包覆,山坡的翠綠、樹木的青綠、森林的深綠,無不充滿著生機,也由此展開了新的一天。

    由高處向下望,清晨的七彩湖就像是綠地毯上鑲嵌的美麗玉石。我們沿著稜脊下行,經過平緩的草坡下到湖岸,湖面廣闊,岸邊多為沙礫夾雜的岩碎片。環湖而行,欣賞各種角度的七彩湖。

    湖岸邊清晨的碎冰

    根據資料描述,昔日常有鹿群在此聚集飲水,因此湖還有鹿湖的稱號,時至今日,鹿群早已消失無蹤,更多的是七彩帳篷。

    環湖巡禮時,隊友從濱水岸邊隨手"剝"出手掌大的泥塊,看似普通,一反手卻是奇景,只見許許多多微小冰柱緊密貼靠泥塊,像是插花用的劍山卻又更密集。事後得知此為冬季高山特有現象,類似凍拔,是夜晚水變成冰後體積膨脹,在土壤的間隙中形成凝結的現象。如此脆弱和微小的物件,埋藏於地面下,每到寒夜逐漸生成,遇日出又融化,周而復始不斷循環,好像一花一世界,一沙一天堂氛圍,讓我沉迷不已。

    離開湖邊,上到草原頂端,是著名的光華復旦紀念碑,與台灣其他高山湖泊不同,七彩湖周邊因為有輸電線路通過,不遠處散布著突兀的高壓電塔,尖銳的人造建築與原始景緻相伴,形成強烈的對比。

    再向前就是六順山登山口,由登山口看六順山,極具有大山氣勢,但實際走來卻很柔和,山徑在松蘿、鐵杉、馬醉木和箭竹林間高高低低穿行。

    鐵杉群

    直到一片寬廣的淺箭竹草生地,可遠眺藍天白雲下的南三段群峰,登頂後享受著360度的展望,除山嶺群峰外,更可見高壓電塔。

     丹大林道行程,參考連結

    2022年5月1日 星期日

    馬祖旅行:自然視點

    因著北竿馬拉松,二度來到馬祖列島旅行,茲將自然景觀部分記錄如下。(延續前次)


    馬祖列島島嶼眾多。大小與形狀各異,面積大者如南北竿約十平方公里,小點的則像倒扣在海中的碗粿,這類小島嶼因為缺水,大多是無人島,想起朋友服役時,擔任少尉排長帶著一排阿兵哥,就在這小島上當島主,白日無所事事,晚上抓蠍子的趣事。


    北竿往南竿小島

    這些看似不同的外表,卻有著相同的地質結構為火成岩。大約是一億年前板塊運動擠壓而產生,是各島嶼的主體,質地堅硬不易受風化侵蝕作用,結果是各地都是丘陵遍佈,少平原。即使被海潮衝擊和侵蝕,也難成為砂礫,反映在海岸線上,就是陡峭入海少有沙灘。對習慣平原與沙灘的外地人來說,古老的火山丘陵是難以到達的險地,但在國軍部隊和國家風景管理處努力下,開闢了許多步道。


    我最推崇的是東莒東洋山步道,此處臨近公路交通方便,登頂即能飽覽壯闊的無邊海岸和層次分明的險崖峭壁,山體節理清晰可辨,經過浪頭拍擊和侵蝕,形成無數海蝕溝穴。


    東洋山及海岸

    東洋山

    第二名則是北竿螺蚌山步道,全程依山稜線鋪設,沿途峻峭山壁綿延,奇岩怪石遍布,若遇到強烈東北季風吹襲,走起來特別的驚險。


    螺蚌山



    地形與地質直接決定了島上的生態系。土壤缺乏的情況下,島上難栽植高大的植物,各地都是光禿禿一片。如今茂密的林相,大都是五十年前駐軍進入後大規模綠化的成果。


    南竿苗圃往水庫山徑


    東莒南部環島路

    海岸植物則首推瓊麻,春天正是它們向上抽枝準備開花散葉的季節,遠望過去很不被高挑形貌吸引。小型則有藍紫色的南國薊,及能夠煮茶的金銀花。



    提到自然景觀,不能不提的還有藍眼淚,就像是螢火蟲和櫻花有季節性,藍眼淚也有好發期,一般是五月到七月。過去,人們都認為是鬼火而不敢接近,現在卻成為炙手可熱的觀光信物(原本還有個名子叫做藍寶寶,好好笑),真是十年河東十年河西。事實上,藍眼淚與武界的滿江紅(水生蕨類)都是生態系優養化的指標,大量的出現並非好事,反而在警惕我們環境破壞加劇。


    我們很幸運的在北竿機場西南方沙岸看到沿著浪頭邊緣流動的藍色絲線,絲線隨著波浪起伏不斷變換,就像天邊雲彩,時刻展現著不同幻影,令人駐足。