Blender simple et concis

--- Ce document est en version beta ---

Introduction

Ce document va présenter simplement et de façon concise les principales fonctions de Blender (http://www.blender3d.com), dans le but d'être rapidement opérationel: interface, modélisation, texturage, éclairage, rendu... 
Ce document ne couvre pas la totalité des fonctions (radiosité, etc.) mais il est malgré tout relativement exhaustif et surtout très largement illustré.
Une fois la lecture terminée, vous serez capable de créer des images avec Blender.
Ce document peut être utilisé aussi bien comme un didactitiel que comme un aide-mémoire.
La mise en page est encore assez mal faite, mais le contenu est là.
Ce document est long. Vous n'êtes pas obligé de tout lire dans l'ordre: vous pouvez sauter au chapitre qui vous intéresse.
Je vous recommande malgré tout de lire avant tout les chapitres "Interface" et "Naviguer dans l'espace 3D".

Certains éléments de ce document sont inspirés de tutoriaux anglophones et du manuel utilisateur de Blender.
Ce document est basé sur Blender 2.36 mais devrait s'appliquer aux versions suivantes.
(J'aurais aimé appeler ce document "Blender précis et concis" (car c'était très exactement mon intention), mais je souhaite éviter la confusion avec les livres de chez O'Reilly portant le même style de titre (Je salue au passage les excellentes éditions O'Reilly)).

Oui, je sais, c'est le n-ième tutoriel sur Blender. J'ai réalisé ce document car je suis moi-même en train de (ré)apprendre à me servir de Blender, et je n'étais pas satisfait des didactitiels existants. Ce document est donc un "scratch-an-itch". Je ne suis pas un Dieu de l'image de synthèse. Je suis juste un utilisateur qui apprécie la gratuité de ce superbe logiciel, et qui tiens à le faire partager à tous.

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3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
Version: 2005-05-01 beta
Auteur du document: Sébastien SAUVAGE, webmaster de http://sebsauvage.net


Plan du document

FIXME: faire une mind-map illustrée de ce plan.

FIXME: parler des layers

Interface

C'est par l'interface que vous manipulez Blender et naviguez dans l'espace tri-dimensionnel.

> IMPORTANT: L'interface de Blender est très différente des interfaces que l'on trouve habituellement dans les logiciels Windows, Linux ou MacOS X.
Elle peut donc paraître très déroutante au début.
Ne vous découragez pas: vous finirez par prendre les habitudes spécifiques à Blender, et vous découvrirez qu'elle a été bien pensée et qu'elle est très efficace.

Blender s'utilise idéalement avec une souris à 3 boutons et un clavier 102 touches (avec pavé numérique).
Si vous n'avez qu'une souris à 2 boutons ou un clavier d'ordinateur portable, pas de panique: vous pourrez quand même travailler avec Blender grâce à quelques astuces. Suivez les indications signalées par l'icône 2B.

> Règle pour travailler dans Blender: une main sur la souris, une main sur le clavier.



Les fenêtres et leurs menus

L'écran de Blender peut afficher une ou plusieurs fenêtres. Chaque fenêtre possède un menu (header) qui lui est spécifique. Ce menu peut être situé en haut ou en bas de la fenêtre, il peut aussi être masqué.

Fenêtres Menus des fenêtres

Pour déplacer/masquer/afficher les menus, faites un clic-droit sur le menu et choisissez son emplacement:

Menu du menu

La fenêtre active

La fenêtre dans laquelle se trouve le curseur est la fenêtre active. Son menu est légèrement plus clair:

Fenêtre du haut active Fenêtre du bas active

> Une même touche du clavier peut avoir un rôle différent selon la fenêtre dans laquelle se trouve le curseur (et aussi selon l'objet sélectionné).

Avant de presser une touche, prêtez donc bien attention à la fenêtre dans laquelle se trouve le curseur.

Les types de fenêtres

Chaque fenêtre possède un menu "type de fenêtre" qui permet de choisir ce que doit afficher la fenêtre: une vue 3D, les préférences utilisateur, un script Python, un texte, le séquenceur audio...

Bouton "type de fenêtre"  Menu "type de fenêtre"

Vous pouvez librement choisir ce que doit afficher chaque fenêtre.

Réorganiser les fenêtres

Vous pouvez réorganiser les fenêtres pour travailler confortablement:

Redimensionner les fenêtres

Cliquez avec le bouton de gauche à la jointure de deux fenêtres et déplacez la souris pour redimensionner les fenêtres:

Redimensionner les fenêtres

Créer de nouvelles fenêtres

Vous pouvez subdiviser une fenêtre en cliquant avec le bouton de droite sur la jointure entre deux fenêtres (c'est la fenêtre active qui sera découpée):

Menu subdivision de fenêtre

Choisissez la position et cliquez avec le bouton de gauche pour confirmer (ou ECHAP pour annuler).

Sélection emplacement split Fenêtre splittée

La fenêtre est découpée. Vous pouvez également découper chaque nouvelle fenêtre afin d'avoir une vue plus efficace de votre travail.

Par exemple, il vous faut au minimum 2 vues sur la scène pour pouvoir situer correctement un objet dans l'espace 3D. On peut encore garder 2 fenêtres, l'une pour les boutons (en bas) et l'autre pour avoir une vue de la caméra (en haut à droite).

Exemple de découpage de fenêtres

Supprimer des fenêtres

En cliquant avec le bouton de droite sur la jointure entre deux fenêtres, vous pouvez également supprimer une subdivision en choisissant "Join areas".

Menu join fenêtres

Agrandir temporairement une fenêtre

CTRL+flèche haut vous permet de mettre temporairement la fenêtre active en plein écran.
Pressez à nouveau CTRL+flèche haut pour rétablir.

Les sliders

Dans Blender, vous trouverez de nombreux curseurs (sliders): Ce sont des boutons qui contiennent une valeur.
Par exemple:slider 1 ou slider 2.

Naviguer dans l'espace 3D

Qu'est-ce que je vois ?

axes Les axes et la grille vous permettent de vous repérer.
L'axe vert est l'axe des y.
L'axe rouge est l'axe des x.
La grille régulière vous permet d'aligner plus facilement les objets.
cube C'est un objet présent dans la scène: un cube vu de dessus.
Il est violet car il est actuellement sélectionné.
Le petit point au centre représente le centre de l'objet.
caméra
C'est la caméra.
C'est cette caméra virtuelle qui va filmer votre scène.
Vous pourrez la déplacer pour faire des travellings, etc.
lampe
C'est une lampe qui éclaire votre scène.
Il existe différents types de lampes que vous utiliserez pour éclairer votre scène.
curseur 3D
C'est le curseur 3D qui détermine certaines opérations 3D (comme par exemple l'emplacement où sera placé le prochain objet ajouté à la scène).

Par défaut, Blender vous a créé un objet (le cube), une caméra et une lumière pour éclairer la scène.
Nous apprendrons plus tard à manipuler/créer ces objets.
Pour le moment, apprenons à nous déplacer dans l'univers 3D.

Se déplacer dans une vue 3D

Rotation

Maintenez le 3ième bouton de la souris enfoncé et déplacez la souris.
FIXME: parler la touche ALT pour simuler 3ième bouton.

2B Pressez 2, 4, 6, et 8 sur le pavé numérique.

Déplacement

Maintenez la touche MAJ et le 3ième bouton de la souris enfoncés et déplacez la souris.

2B Maintenez la touche CTRL enfoncée et pressez 2, 4, 6, et 8 sur le pavé numérique.

Zoom

Maintenez la touche CTRL et le 3ième bouton de la souris enfoncés et déplacez la souris vers l'avant ou l'arrière.
Vous pouvez également utiliser la molette de votre souris si elle en est équipée.

2B Utilisez les touches + et - du pavé numérique.

Pressez . (sur le pavé numérique) pour zommer sur l'objet actuellement sélectionné.

Pressez / (sur le pavé numérique) pour ne voir que l'objet courant et zommer dessus. Pressez à nouveau sur / pour rétablir la vue.
Cette touche est particulièrement pratique pour travailler sur un objet sans être encombré des autres objets de la scène.

Perdu ?

Pressez la touche Home : tous les objets de la scène seront alors visibles.

Vue axométrique, vue 3D

Blender peut vous montrer la scène sous 2 modes différents:
Pour passer d'un mode à l'autre, pressez 5 sur le pavé numérique.

Vues de dessus, face, côté, caméra

Pour accéder rapidement à ces vues, utilisez le pavé numérique:
N'oubliez pas de passer en vue axométrique pour ces vues afin d'apprécier correctement les distances.

0 (toujours sur le pavé numérique) vous donnera la vue de la caméra.

Vue fil-de-fer/plein

Le mode d'affichage est également disponible dans le menu de la fenêtre 3D:

Menu mode d'affichage

Notez que vous pouvez également sélectionner "Bounding Box" qui affiche juste un parallélépipède autour de chaque objet, ce qui est plus rapide surtout quand la scène est très chargée.

Modélisation

Dans Blender, au final, tout objet est un assemblage de facettes. Une facette et un petit triangle ou rectangle.

Facettes

On peut créer directement des objets constitués de ces facettes (Mesh) ou bien créer des objets capables de générer ces facettes (NURBS, Metaballs, Beziers...).
Ils ont chacun leurs avantages.

Menu "Add" de la fenêtre 3D

Dans une vue 3D, pressez la barre ESPACE pour faire apparaître le menu. Ce menu vous montre les actions possible dans la fenêtre 3D.
Choisissez "Add" (pour ajouter un objet à la scène):
Menu "Add"

Voici ce qu'il possible d'ajouter:
Dans ce document, nous n'allons aborder que les Meshes, lampes et caméras.

Meshes

Blender fourni un ensemble de meshes de base:

Meshes de base de Blender


Comme vous pouvez le voir, elles sont toutes construites avec des facettes rectangulaires ou triangulaires:

Meshes de base de Blender en vue fil de fer

Nombre de polygones

Certaines de ces meshes sont paramétrables au moment de leur création.
Ces paramètres vont déterminer le nombre de polygones de la mesh.

4 sphères
UVSphères de 60, 112, 480 et 1984 facettes

Plus il y a de polygones, plus l'objet sera finement défini, mais plus lourd il sera à manipuler et plus lent sera le calcul de l'image finale.
C'est à vous de trouver le juste milieu entre légèrement et qualité.

Par exemple, si cette sphère est destinée à être un petit point loin de la caméra, la spère de gauche fera très bien l'affaire.
S'il s'agit d'une planète que votre vaisseau spatial va survoler en rase-motte, il faut mieux prendre la sphère de droite, voir plus.

Si votre objet a trop ou pas assez de facettes, il existe des méthodes pour palier à ces inconvénients. Nous verrons cela plus tard.

Mode objet/mode édition

Lorsqu'un objet est sélectionné, il peut être en 2 modes différents:

Mode
Objet Édition
But
Modifier l'objet par rapport au monde.
Modifier les sommets/arêtes/facettes de l'objet les uns par rapport aux autres.
Ce que vous pouvez faire
Effectuer des rotations/déplacement/redimensionnement de l'objet entier. Vous pouvez effectuer des ajout/suppression/rotation/déplacement/redimentionnements d'ensemble de sommets (vertices), arêtes (edges) ou facettes (faces) les unes par rapport aux autres.
Aspect visuel
Cube, mode objet, non sélectionné Cube, mode objet, sélectionné
Objet non sélectionné Objet sélectionné
Cube, mode édition, sommets non sélectionnés Cube, mode édition, sommets non sélectionnés
Sommets non sélectionnés Sommets sélectionnés

Lorsqu'un objet est sélectionné, pressez la touche TAB pour alterner entre mode objet et mode édition.
Lorsque vous créez un objet, il est par défaut en mode édition.

Le mode objet

Sélectionner les objets

Agir sur les objets

En mode objet, vous pouvez effectuer les actions suivantes sur les objets sélectionnés:


Pour voir les autres commandes, vous pouvez appeler le menu en pressant ESPACE.  Les touches de raccourci ci-dessus sont également affichées dans ces menus.

Le mode édition

Le mode édition vous permet de manipuler la géométrique d'un objet:

Selectionner

Agir sur les sommets, arêtes et sommets


Sauvegarder, charger

Sauvegarder

Charger

Sauvegarde automatique

Blender possède une option de sauvegarde automatique qui permet de ne pas perdre son travail.
Par défaut, l'option de sauvegarde automatique est activée et fonctionne toutes les 5 minutes.

Pour changer la configuration:
Si votre fichier s'appelle foobar.blend, les sauvegardes automatiques seront automatiquement nommées foobar.blend1, foobar.blend2, etc.

Une fois terminé, je vous recommande de re-sélectionner le type de fenêtre "Buttons Window".

Le texturage

Lissage (smoothing)

Par défaut, tout objet apparaît comme un assemblage de facette, même si c'est une sphère:

Sans lissage

C'est assez laid.
Il existe une astuce qui permet de simuler des surfaces lisses. Le terme technique est l'interpolation des normales. Appelé "smoothing" dans Blender.

Sélectionez l'objet (clic-droit) et pressez F9 pour faire apparaître le menu d'édition. Cliquez sur le bouton Set Smooth.

Bouton "Set Smooth"

C'est une pure illusion d'optique: il n'y a pas plus de facettes, mais la surface a un aspect lissé.

Objet lissé

La sphère paraît maintenant correctement lissée. Cependant, notre objet n'est pas tout à fait correct: les deux "bras" de l'objet ne devraient pas être lissé.
On peut demander à Blender de ne lisser que les arêtes qui font moins d'un certain angle: c'est la fonction AutoSmooth.

Cliquez sur le bouton AutoSmooth (l'angle est réglé juste en dessous: 30 degrés) et recliquez sur le bouton Set Smooth.

Le bouton "AutoSmooth"

Toutes les arêtes notre objet qui sont supérieures à 30 degrés ne seront pas lissées.

Objet lissé par l'AutoSmooth

L'objet a maintenant un aspect correct.

Material

Couleur

Maintenant, nous allons attribuer une couleur à la surface.
Sélectionnez un objet, et pressez F5 pour afficher le panel "Material".

Panel "Material" vide

Aucun "material" n'est actuellement défini sur notre objet. Cliquez sur "Add New" pour créer un nouveau material.

Panel "Material"

Je vous conseille de nommer tout de suite ce nouveau material: cliquez sur MA: et entrez un nom.
Maintenant, donnons une couleur à la surface:


Specularité

La spécularité, c'est l'aspect du reflet des sources de lumière sur la surface des objets. Il est paramétrable.
Les différentes méthode de calcul de spécularité et leurs paramètres vous permettent de donner différents aspects à vos surfaces:

Exemple de spécularité n°1Exemple de spécularité n°2Exemple de spécularité n°3

Notez que la spécularité ne fait se "refléter" que les sources de lumière, et pas les autres objets de la scène.
(Pour les autres objets de la scène, on utilise la réflexion - voir plus loin.)

Textures

Afin d'avoir des objets sont la surface n'est pas uniforme, on peut utiliser une ou plusieurs textures dans chaque material.
Blender offre la possibilité de mélanger les textures de différentes manières.

Notez qu'il existe 2 grands types de textures:
Les textures procédurales sont calculées directement par Blender, alors que c'est vous qui fournissez les images.
Les textures procédurales ont des avantages (voir plus loin).
Application d'une texture procédurale
Application d'une image
On procède de la même manière que pour les textures calculées (voir ci-dessus), sauf qu'on choisit le type "Image".
Nous allons essayer avec cette texture:Echiquier couleur
Comme vous pouvez le voir, le material a maintenant l'image plaquée dessus.
Il existe plusieurs manière de plaquer l'image sur les objets:
Image ou procédurale ?
Les textures procédurales ont un énorme avantage par rapport aux images: elles définissent une couleur calculée pour chaque point de l'espace 3D.
Donc, tant que c'est possible, je vous recommande d'utiliser les textures procédurales.
Quand elles ne suffisent plus (par exemple, pour simuler un mur de briques), utilisez une image.


Transparence (et réfraction)


Notez que pour que le raytracing fonctionne, il doit être activé dans les options de rendu (F10):
Options de rendu, mode raytracing



Le curseur "A" permet de régler la transparence de toute la surface, mais n'oubliez pas que pouvez également utiliser une texture (image ou texture procédurale) pour définir une transparence variable sur la surface de votre objet.

Créez ou importez une texture: Ajoutez-la à votre material: Utilisez cette texture comme "Alpha":
 
Résultat:
Exemple de transparence variable

Miroir (réflexion)

Blender est également capable de simuler les surface réfléchissantes comme les miroirs.

Exemple de réflexion:
Exemple de miroir: une sphère réfléchissante.


L'éclairage

Types de lampes

L'éclairage est un point crutial (et souvent sous-estimé) de la conception 3D. Elle est aussi importante que la modélisation ou le texturage.
Quand vous créez une scène, n'utilisez jamais une source de lumière unique, mais un mélange d'éclairages différents.

Dans Blender, il y a 5 types de lampes:

Quand vous commencez une nouvelle scène, Blender vous créé automatiquement une lampe.
Vous pouvez en créer d'autres avec le menu Add > Lamp > et le type de lampe que vous voulez ajouter.
Vous pouvez à n'importe quel moment modifier le type d'une lampe: sélectionnez la lampe (clic-droit) et pressez F5. Vous pouvez alors modifier le type de lampe.
Vous pouvez effectuer des déplacements et rotations sur les lampes comme sur les objets. Certaines lampes sont insensibles à certaines transformations (rotations, etc.).


Sun

L'éclairage de type Sun éclaire toute la scène sous forme de rayons parallèles. L'emplacement de cet éclairage n'a donc aucune importance.
La seule chose qui compte est la direction d'éclairage.
L'intensité de l'éclairage est le même dans toute la scène.

La lampe "Sun" avec sa direction d'éclairage


Utilisez l'outil de rotation (R) pour changer la direction des rayons du soleil.

Dans les paramètres de cette lampe (F5), vous pouvez:
Paramètres de la lampe "Sun"


Notez bien que quel que soit l'éloignement des objets, ils reçoivent tous la même quantité de lumière:
Scène avec lampe de type "Sun"


FIXME: parler des boutons "Layer", "Negative", "No Diffuse", "No Specular" ?

Hemi

La lampe de type Hemi est très similaire à Sun: Elle éclaire toute la scène avec la même intensité, et sa position n'a aucune importance.
Là où la lampe Sun éclaire avec des rayons parallèles, la lampe Hemi émet ses rayons depuis une demi-sphère (comme si notre scène étant englobée dans une grosse demi-sphère).
Le résultat est un éclairage mieux réparti.
A la différence de la lampe Sun, la lampe Hemi ne peut pas projeter d'ombres.

Scène avec lampe de type "Hemi"



La combinaison de Hemi et Sun est utile pour les scènes d'extérieur:
Placez une lampe Sun de couleur un peu jaune (pour simuler le soleil), puis placez une lampe de type Hemi légèrement bleutée pour simuler l'éclairage venant du ciel.
Cela permet de donner un côté plus naturel à une scène:

Exemple de scène avec lampes "Sun" et "Hemi".

Pensez à utiliser plusieurs sources lumineuses de couleur légèrement différentes: vos images n'en seront que meilleures.
Ajustez la puissance de chaque lampe (Energy) pour éclairer de façon homogène.


Le fait que Hemi ne puisse pas projeter d'ombre peut être compensé en utilisant une lampe de type Area ou Spot configurée pour uniquement projeter des ombres (et ne pas éclairer). Nous verrons cela par la suite [FIXME].

Lamp

Lamp est une lumière ponctuelle (un point) qui éclaire dans toutes les directions à la fois (un peu comme une ampoule).
(J'ai matérialisé la source de lumière par une petite boule blanche pour qu'elle soit visible).

Exemple de scène avec une lampe de type "Lamp"


Paramètres de cette lampe (qui s'appliquent aussi à certains autres types de lampes) (F5):

Area

Comme vous avez pu le remarquer, toute les ombres créées par les lampes précédentes sont trop parfaites: les bords sont trop nets.
L'intérêt principal de la lampe Area est de permettre la création d'ombres plus "douces".
La lampe Area est particulièrement utile pour simuler des sources de lumière d'une certaine taille (une fenêtre, un néon, un écran d'ordinateur...)

La lampe Area apparaît sous la forme d'un rectangle.
Tout ce qui se trouve devant ce plan (dans la direction d'éclairage) est éclairé. Tout ce qui se trouve derrière ce plan ne reçoit pas de lumière.

Un lamp de type "Area"


Vous pouvez agir sur ce rectangle comme sur les autres objets (déplacement, rotation, taille...) afin de l'ajuster à la taille de la source que lumière que vous voulez simuler.

Notez que la lampe Area éclaire de façon beaucoup plus puissante que les autres. Pensez à régler ses paramètres (Dist et Energy).

Nous avons éclairé la scène suivante avec 2 lampes Area, avec l'option Ray Shad activée (pour créer des ombres).
Dans les paramètres de ces 2 lampes (F5), nous avons ensuite modifié le paramètre "Samples" qui permet d'adoucir les ombres:
Paramètre "Samples" de la lampe Area.

Voici ce que cela donne:
Samples: 1 (identiques aux autres lampes) Samples: 2 Samples: 6
Scène avec lampe "Area", Samples:1 Scène avec lampe "Area", Samples:2 Scène avec lampe "Area", Samples:6

Notez que l'augmentation du nombre de samples augmente également le temps de rendu.



L'option Umbra permet de renforcer la transition entre ombre et lumière:
Option Umbra désactivée Option Umbra activée
Scène sans "Umbra" Scène avec "Umbra" activé


Les options "Dither" et "Noise" permettent de diminuer les effets de bandes visibles dans les ombres (surtout quand vous utilisez peu de samples).
Dither
utilise une trame régulière, Noise une trame aléatoire.
Quand vous le pouvez, il est quand même préférable d'augmenter le nombre de samples et de ne pas utiliser Dither ou Noise.

Scène en samples:2 simple
Scène avec Samples:3 et sans Dither ni Noise.
(Remarquez les bandes visible dans les transitions ombre/lumière).
Scène en samples:2 avec Dither
Même scène avec Dither
(L'effet de bande est atténué)
Scène en samples:2 avec Noise
Même scène avec Noise
(L'effet de bande est atténué)
Scène en samples:10 sans Dither ni Noise
Mais ce ne sera jamais aussi bon qu'avec des samples élevés (ici: 10)





TO BE CONTINUED...


Spot

FIXME



Ombres

map, raytracing.



FIXME: faire un paragraphe sur la caméra ?

Rendu

Parler du tradeoff sur nombre de facettes entre qualité du rendu et temps.


Autres types d'objets

Curves et extrusion


Texte


NURBS


Meta-balls


Opérations supplémentaires sur les meshes


Opération booléennes

Subdivision de facettes Catmull-Clark

Subdividion Catmull-clark qui permet d'obtenir des formes naturelles avec un minimum de facettes au départ.

Decimator

Decimator pour diminuer/optimiser les meshes.



Liens

Liens pour téléchargement Blender
Liens vers d'autres didactitiels, en français et en anglais.

Tutoriels en français:
http://perso.wanadoo.fr/dawang/blender/index.htm
http://feeblemind.homeip.net/dotclear/index.php/