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工作としての blender - いろいろなかたち 多面体 球

3DCG のモデリングは、紙や粘土細工に似ているところがあります。そこで、モデリングをバーチャルな工作と捉え、今回は、これまでで紹介した操作やモディファイアを使い、さまざまな形状のオブジェクトを作ってみました。


環境 Blender 4.3.0 , Mac Mini M1 OS 14.4



正多面体


正多面体(Platonic solids - プラトンの立体)は、わたしはさきほどはじめて知ったが、5 種類しかない。

引用元 : Platonic solids. ResearchGate


正六面体、正二十面体

このうち、正六面体(Cube)、および、正二十面体(Icosahedron)は、Shift + A > メッシュ > 立方体、ICO球で作成できる。

立方体 ICO球(左下に表示されるプロパティ画面で細分化 1)

正四面体

意外にむつかしく、数学の力を借りる。

Shift + A > メッシュ > 円錐(Cone) を追加。頂点は 3

半径 1 に、1/sqrt(3)、深度に、sqrt(6)/3 と入力する。

数式は数値に変換される。正四面体の完成

正八面体

立方体を追加し、編集モードで、辺 > 辺をベベル(⌘(Ctrl)+ B)を実行、下のような形状までベベルをかける。

すこし重なりができるまでベベルをかける。
画面左下のプロパティ画面で、「重複の回避」をチェック。

みためは正八面体だが、厳密には辺に重なりがあるので、必要な場合は、溶接(Weld)モディファイアを適用する。ジオメトリ的にも 8 面になる。

正十二面体

上述の正二十面体を、編集モードで全選択し、辺 > 細分化(左下のプロパティ画面で、分割数 2)を適用する。

左 : ICO球(左下に表示されるプロパティ画面で細分化 1)。右 : 細分化 > 分割数  2
  • 角の頂点のいずれかを選択し、選択 > 類似選択 > 隣接面の数 を実行

  • さらに、選択 > 選択の拡大縮小 > 拡大 を実行

X キー > 辺を溶解 を実行

正十二面体の完成。ちょっと不思議。

プラトンの立体

すべての正多面体ができた。
ワイヤーフレームモディファイアを適用
辺分離(Edge Split)+ サブディビジョンサーフェスモディファイアを適用


切頂二十面体

ちなみに、サッカーボールは、半正多面体のひとつ「切頂(せっちょう)二十面体」で、正五角形と正六角形でできている。

デフォルトの ICO球(左下に表示されるプロパティ画面で細分化 1)に、
ベベルモディファイア(頂点、量 0.35)を適用
切頂(せっちょう)二十面体。


シェルピンスキー四面体

正四面体オブジェクトを 2 つ作り、Shift キーを押したまま右の正四面体を最後に選択、⌘(Ctrl)+ P > オブジェクト を実行しペアレント化する。

右が親になる。
  • 右の親オブジェクトを選択し、オブジェクトプロパティを表示

  • インスタンス化 > 頂点 をONに。

  • インスタンサーの表示は、ビューポート/レンダーともにOFF

  • 子オブジェクトは非表示とする。

シェルピンスキー四面体完成

この操作を入れ子式に何回か繰り返すと、フラクタル図形の例でよくみかける自己相似形の形状になる。



球もさまざまだが、下のいくつかのかたちを再現してみる。

引用元 : gettyimages 3D abstract background


Pattern 01

ホールのある球のパターン。

  • 上記の切頂二十面体(サッカーボール)を作成し、編集モードで全選択

  • I (アイ)あるいは、I  I  キーで、個別に面を差し込む

面 > 面を差し込む 左下プロパティ画面で、「個別」にチェック
  • X キー > 面 を実行し、選択面を削除する

  • 五角形の辺を選択、選択 > 類似選択 > 長さ を実行し、五角形の辺すべてを選択する

ピボットポイントを「それぞれの原点」に設定。

デフォルトは、中点。操作後は、「中点」にもどしておく。

S キーで拡大、六角面とホールの大きさを合わせる。

全選択し、メッシュ > トランスフォーム > 球状に変形 を実行

  • サブディビジョンサーフェス、および、ソリッド化モディファイアを適用

右クリック > スムーズシェード


Pattern 02

円盤が重なって球になるパターン。

Shift + A > 円柱 を追加、S Z キーで高さを細くし、R X 90 キーで回転

オブジェクト > 適用 > 回転・スケールを実行しておく
  • 円柱オブジェクトの中心(原点)位置に、エンプティ > 十字 を追加

  • 円柱オブジェクトに、配列モディファイアを適用する。

18 オフセット係数 0.0 オフセット(OBJ)にエンプティ(Empty)を指定。
  • エンプティを選択し、R Z 10 キーで Z 軸に 10°回転させる

右クリック > 自動スムーズシェード
  • 「シンプル変形」モディファイアを適用

ツイスト 角度 40° 座標軸 Z


Pattern 03

スティックが球状に伸びるパターン。

  • デフォルトの ICO 球を追加し、編集モードで全選択

  • 面 > 個々の面で押し出し を実行。

最初はすこしだけ押し出す
  • 面 > 個々の面で押し出し を2度繰り返す。

2回目は長めに、3回目はすこしだけ
  • サブディビジョンサーフェスモディファイアを適用

完成。右は細分化 1 の ICO球に同じ操作。
完成。左端は、UV 球に溝をつけ、シンプル変形モディファイアでツイストした。


まとめ


さまざまなかたちのオブジェクトを作ってみましたが、これまでの「工作として」記事で紹介した機能が少しづつ役立っています。お読みでないかたは、ぜひご一読を。

下の blender 4.0- 4.3 Index 目次 記事のなかに一覧があります。

参考


紀元前6世紀の哲学者ピタゴラスは、「世界は数でできている」と主張したそうですが、上のオブジェクトも、おそらく紀元前にはすでに発見されていた(ユークリッドはBC3世紀頃のひと)さまざまな数学の定理を blender がせっせと計算して出来上がるのでしょう。われわれ文系にとってはなんだか不思議としかいいようがなくて、でもやはり、残念ではありますが、世界は数でできているのかもしれません。

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