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轻松学习Blender基础入门之六:坐标 ( 转自数字人 )

轻松学习Blender基础入门之六:坐标 ( 转自数字人 )

 

【前言】
      上一篇研究了Blender软件的“选择”操作,那些操作最好把它练习熟练,否则会影响建模等编辑的速度。这一篇谈谈Blender的坐标系统相关知识,注意了,理论有点“枯燥”。哈哈。
【研究】
一、坐标系统:三维视图场景默认使用的坐标系统是世界坐标系统,世界坐标轴的 X 轴为红色,Y 轴为绿色,Z 轴为蓝色。Blender软件是Z轴为上, XY为平面(桌面)。
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但是,在三维视窗的物体模式或者编辑模式下,如果总是使用世界坐标系移动、缩放、旋转物体或物体元素时候,总有不方便的地方,同其他主流三维软件一样,Blender也提供变换参照坐标系的功能。

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1、全局:
  世界轴显示关于世界坐标系的视口的当前方向。您可以在每个视口的左下角找到它。

使用世界坐标系,从正面看:
X 轴正向朝右。
Z 轴正向朝上。
Y 轴正向指向背离您的方向。
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2、自身:(局部)
      使用选定对象的自身的坐标系。对象的局部坐标系由其轴点支撑。在若干个对象的选择集中,每个对象使用其自身中心进行变换。
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3、视图:
在默认的“视图”坐标系中,使用该坐标系移动对象时,会相对于视口空间移动对象。
X 轴始终朝右。
Y 轴始终朝上。
Z 轴始终垂直于屏幕指向您。
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4、法线
选中的元素,Z轴垂直于平面,方向与法线一致。
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5、万向:
        万向坐标系与 Euler XYZ旋转控制器一同使用。它与局部坐标系类似,但其三个旋转轴相互之间不一定垂直。
参考文件欧拉角(Euler)的万向节锁:
一般情况下,物体再做旋转动画的时候,容易出现万向节锁,它是指物体的两个旋转轴指向同一个方向。实际上,当两个旋转轴平行时,我们就说万向节锁现象发生了,换句话说,绕一个轴旋转可能会覆盖住另一个轴的旋转,从而失去一维自由度。通常说来,万向节锁发生在使用Eular Angles(欧拉角)的旋转操作中,原因是Eular Angles按照一定的顺序XYZ依次独立地绕轴旋转。让我们想象一个具体的旋转场景,首先物体先绕转X轴旋转,然后再绕Y轴,最后绕Z轴选择,从而完成一个旋转操作(实际是想绕某一个轴旋转,然而Eular Angle将这个旋转分成三个独立的步骤进行),当你绕Y轴旋转90度之后万向节锁的问题就出现了,因为X轴已经被求值了,它不再随同其他两个轴旋转,这样X轴与Z轴就指向同一个方向(它们相当于同一个轴了)。
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【对比】
进入编辑模式(TAB)选择一个面,下图坐标系统设置为视图,注意,XY方向。
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 下图设置为万向

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下图设置为法线,Z轴垂直于表面方向与该面法线一致。

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下图为自身(局部)

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下图为全局,坐标系统与世界坐标系统相同。

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小结:以上变换坐标系统有什么用?变换不同的坐标系统有利于你对模型的移动、缩放、旋转。
二、原心(原点):
  在Blender软件中,一个基础单位叫做Object,我们翻译为物体或者对象,这个物体或者对象可能是模型(MESH),也可能是灯光(Light) 或者是摄像机(Camera)等等。在三维空间坐标系统中,如何标记和操控这些对象呢?就用其原点,Origin。一个物体只有一个Origin(原点),用于标识物体本地坐标的中心点和操作杆的位置,它是虚拟的,不可渲染出来。
      如果你选择的物体只有一个,那么,操控中心(旋转、缩放、移动)也就是该对象的原点。
下图摄像机的原点
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下图灯光原点
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模型的原点。

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1、是否显示原点坐标:
       坐标轴有时候妨碍对物体元素的编辑,所以可以关闭它的显示。快捷键为:CTRL+空格键
或者点击三维视窗中的控制坐标是否显示按钮。
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2、创建基础模型,模型建立的时候,原点基本上就是模型质心的位置,能否改变模型的原点呢?
有两种方式来改变原点位置:
一是快捷键:SHIFT+ALT+CTRL+C  弹出浮动菜单。
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二是按T 键,左侧弹出工具栏,找到:工具----设置原点。

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练习:
1、立方体原点在几何中心,现在我们把它的原点改变一下。
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2、用鼠标左键点击一下立方体一个角,3D游标就位于那个角上。
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3、按CTRL+ALT+SHIFT+C,从浮动菜单选择--“原点--3D游标”。把原点转移到3D游标处。
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4、现在原点位置就移动了立方体的角上。
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5、按R 旋转,那么立方体就以这个新的原点为操作中心进行旋转。

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6、如何把原点恢复到立方体几何中心呢? 按CTRL+ALT+SHIFT+C选择原点----几何中心。
原点就回到立方体模型的中心点。
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三、Pivot point 操控中心
      面对选择一个物体时,那么操控中心就是对象物体的原点。但如果同时选择多个物体,系统又以哪个位置为操控中心呢?
Blender有以下几种处理多个物体的操控中心位置方法:
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1、质心点
   选择多个物体时,默认是以质心为中心。密度一样的情况下,体积大者质量大。
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现在把正方体移到圆锥处,发现质心也向右侧移动。因为右侧质量大了吗。

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2、活动元素

依次选择圆锥、立方体、最后选择球体。改为活动元素,那么,这些选择的物体就会以最后选择的物体原点为中心。
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按R旋转,三个物体以球体的质心为操控中心,进行旋转。

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3、各自的原心
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4、3D游标
这个方式最常用。用鼠标左键点击右下角一点,设立3D游标位置。
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改为“3D游标”,那么选中的三个物体的操控中心点,就转移到了3D游标的位置。
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5、边界框中心

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四、控制中心点: 快捷键为: ALT+ ,
启动它有什么用呢?它只改变各个物体的原点位置,而不影响物体模型本身。
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比如,选中这三个物体,选取以它们质心为操纵点。

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按R 旋转,那么三个物体跟随者旋转了。

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按CTRL+Z 回复初始状态。按ALT+ , 启动控制中心点按钮。再按R旋转,你发现与上面有什么不同?
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关闭控制中心点,按S 缩放,三个物体也随之,全部缩放了。

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启动“控制中心点”,按S 缩放,发现每个模型原点位置缩放了,模型没有跟随缩放。

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五、3D游标

3D游标是Blender提供的一种快速定义空间中某点位置,简单而灵活的方式。在场景中用左键点一个位置,那么游标就会出现那个位置。3D游标是Blender独特设计,它有什么功能呢?

1、可以把它作为新建物体的坐标点
首先点击一下,确定3D游标位置。SHIFT+A 创建经纬球。
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经纬球就出现在3D游标的位置上。这不同于其他主流三维软件,创建的物体总在世界坐标中心。

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2、对齐物体 快捷键:SHIFT+S 
首先左键点击立方体的一个角点,那么,3D游标就位于哪个地方。
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其次,右键选择球体,再按快捷键:SHIFT+S  从弹出菜单选择“选中项---游标”。

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发现选中的球体原心对齐立方体那个角点了,非常快速便捷。

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3、把它当做轴心旋转或者缩放物体。
选择两个模型物体,选择轴心点为 3D 游标。

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按R 旋转,那么,这两个物体就会以3D游标位置为操控轴心点进行旋转或缩放。这非常方便。

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【后记】
       1、以上讲述的知识也实用于编辑模式,即按TAB 键,选择编辑多个点、线面。这里就不再多讲和演示了,喜欢者自己研究吧。
  2、这些知识虽然枯燥,只要你掌握了这些理论,对于其他主流三维动画软件,只要涉及这些三维坐标知识,只要懂了这些,其他也能理解。这叫做“道相同 法不同”。
       3、《轻松学习Blender基础入门》这个系列大约再编写十多篇图文笔记吧,介绍Blender大概情况,喜欢这个免费三维动画软件的博友,看完这个系列之后,我能保证你能入门,然后能够独立自学。
      4、计划写完这十多篇以后,开始尝试着录制视频教程,基础知识和零散学习笔记大部分还是以免费为主。但成系列的视频教程,考虑收点费用,毕竟我的博客VIP和百度网盘在购买空间时候,也没少花钱,也不能跟老婆申请经费啊?喜欢我的学习笔记的吧友,希望能够谅解和支持!
原文链接:http://digitalman.blog.163.com/blog/static/23874605620173276258595/
作者:数字人

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