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2016年2月9日

3D列印大型機器人



這是繼2014年製作的《3D列印製作數位公仔全記錄》之後等比放大至175公分的作品。之前那篇著重在軟體及數位技法,此篇則是放大版的製作過程。


我們延續用3Ds MAX繪製的天空機器人檔案,因為放大的關係,將原本只拆七個部件再繼續細分拆解約200個部件,所使用的軟體是netfabb basic,因為使用免費版的關係,一次只能切割一塊,所以我們自行手動切割不下200次以上。


原本預計想列印190公分高的作品,但是第一次嘗試這麼大的物件,還有重心的考量等等,之後改為175公分高比較好掌握。


基本上切割完畢後,過程中不斷重複著三個步驟:上口紅膠、列印及移除支撐材。


在列印設定的時候,最傷腦筋的是決定要不要支撐材的選擇,因為加上支撐材之後,時間往往是成倍數成長,因此在造型及列印角度上都是經過多次考量決定參數。


在接合的部分我們是使用長春牌快乾膠,這款膠是液態,對於ABS材質的黏著度非常好,但是使用上務必要特別小心。關於材質,我們經驗是如果製作大型物件,ABS是絕對優於PLA的,無論在材質剛性、後處理等,例如PLA不耐磨,在摩擦的過程中容易軟化及容易產生裂縫。


頭部的部份是填充實體列印,非身體部份的薄殼列印,這兩者是不同的。當初有考慮全部採用填充實體列印,讓機器人很剛強,但是在材料成本及時間的考慮下,身體決定採用薄殼列印,但是腰部及臀部為了重心,包含手腳的硬度考量,其餘還是都採用填充實體列印。



以上兩張圖片是組裝的過程,為了增加手臂的支撐及緊密度,我們在肩膀的地方製作一條直徑約3公分的木棍,就像挑扁擔一樣把兩隻手臂撐起,並在接合處用大量的環氧樹脂當接著劑。順帶一提,環氧樹脂在3D列印應用上非常廣泛,除了當接著劑之外,也可以當作表面處理的美容劑,可以把堆疊痕的縫隙填滿,形成光滑的表面。


原本計畫表面是不做任何處理,讓觀賞者可以清楚的看見3D列印的真實樣貌,但是因為跟之後的擺飾不搭,還是決定上漆,這裡我們沒有事前做任何的表面處理,而是直接用石頭噴漆上色,石頭噴漆的質感非常符合機器人的格調,而且這款漆的特性會自動把堆疊痕補滿,缺點就是貴,佔了總預算的三分之一,因為我們噴掉了九罐。



以上是最終完成的樣貌,獻醜了,還請各位先進不吝指教。
這次非常感謝樹德科技大學動畫與遊戲設計系的蔡巧琳同學,及其他幫忙的何可倩、楊嘉誠、洪崇文、符芷萍、歐威廷、于傳加同學。
下列為這次列印的相關參考數據:
使用機器:三緯國際 XYZ Printing (da Vinci 1.0 and da Vinci Jr. 1.0)
使用材料:ABS and PLA
繪製軟體:3Ds MAX
切割軟體:Netfabb Basic
切片軟體:XYZware
列印時數:約1000小時 (製作期近一年 )
材料成本:約新台幣三萬元
構成塊數:約200塊
參與人數:主導一名,其餘協助五人
實際尺寸:高約175公分、寬約110公分、厚約60公分


victorart 發表於 樂多0:02回應(0)引用(0) │標籤:機器人,3d printer,3D列印,Robot

2014年8月19日

3D列印製作數位公仔全記錄

這是繼2008年寫過《利用 3D 設計與製造公仔》之後第二篇3D數位公仔設計,不同於前篇生產方式採用C.N.CComputer Numerical control)輸出,此篇採用3D列印的方式輸出,除此之外,還附上完整的3D製作過程。

版權聲明:以下《天空之城》相關圖片與人物角色版權為吉卜力工作室宮崎駿先生所有,此內容僅以教學用途使用,純粹分享並無商業用途,如有不當歡迎來信告知。

↑這次製作的公仔選擇宮崎駿卡通《天空之城》中的善良機器人為主角,一方面也紀念宮崎駿先生今後封筆。第一步首先要做的是收集相關機器人的資料圖片,當作模型繪製的參考。

↑第二步是繪製草圖,透過2D SKETCH稍微了解機器人的外觀及構造,我選用的軟體是Autodesk Sketchbook也是工設最常用的軟體之一,使用此軟體通常需搭配繪圖板,因為我不喜歡「盲畫」所以不採用一般繪圖板,而是選擇CP值較高的國產繪圖螢幕(鈺奇科技Yiynova 22”)。

 

↑第三步驟就來到3D繪圖,我使用的軟體是Autodesk 3Ds MAX,首先我將2D SKETCH置入到3Ds MAX之中,因為只有畫單面向草圖,所以只是拿來大致抓個比例,剩下的還是要參考收集的圖片,了解每個面向的外觀。
(備註:因為YOUTUBE上傳限制,所以我以快速播放的方式讓各位了解流程及細節,製作過程是完整收錄。)

↑這是在3Ds MAX最終完成模型,我有在兩隻手臂設定綁定(Rigging),方便調整手臂彎曲的動作。

↑這次的設計我採用卡接式的「分件設計」,通常我不太建議一次性的用3D列印機輸出整尊公仔,原因例如:不好清理支撐材(Support)、列印失敗率增加、列印工件收斂點不好掌握等,雖然設計的不是活動件,但這樣做的確有助於公仔的品質提昇。

↑在3Ds MAX完成後可以輸出成*.obj*.stl or *.3ds等格式,再置入到Rhinoceros中做更精確的尺寸調整,雖然採用分件列印,但必須考量分件後列印的尺寸是否可以容納你所使用的3D列印機最大尺寸。

↑我所使用的3D列印機同樣的是國產CP值很高的XYZ Printing,我個人對於國產的東西就是喜歡支持!這台機器單件可以印到20公分,所以這次製作的《天空之城》善良機器人總高度約25公分。設定完成後,輸出(Export3D列印專用的檔案格式*.STL進行3D列印前的準備。

↑一切輸出都完成後可以利用3D渲染軟體舖設你所喜歡材質,看看完成後的成果,在這裡我所使用的3D渲染體是KeyShot,同樣在產品設計中經常使用到。

3D列印前通常要計算是否需要支撐材(Support),絕大多數較複雜的模型都是需要的,支撐材可以在3D列印切片軟體裡生成,在這裡我非常推薦使用Autodesk 123D的「Meshmixer」做為支撐材的計算與生長,原因在於使用簡單而且可以減少列印時間,更重要的是可以減少支撐材影響外觀的破壞。此步驟機器人的頭就是使用Meshmixer生成支撐材。

↑每一台3D列印機都需要一個切片軟體,如果是開源RepRap3D列印機,則可以使用開源的切片軟體,例如:KISSlicerSlice3rCura等等。在這裡我使用的是原廠附的XYZware做為切片。

↑切片完成之後就可以開始執行列印,這是列印中的機器人身體。

↑這是列印完成後等待組裝的機器人的頭部。雖然XYZ Printing的精度不是很高,外觀會有明顯的堆疊痕,但是相對於價格與穩定度無話可說,如果是不介意外觀有明顯痕跡的人或是初學者則建議可以入手看看。
(在這裡分享一個小秘密,如果你會調整XYZ Printing的溫度控制,使用原廠ABS材料,將列印溫度調高至225度,列印品質會有大大的改善。)

↑再來是印製腳的部份,我採用直立式的印法,讓腳底貼於玻璃面上開始印,屆時就會產生一個非常工整的光滑面,也會站的比較穩。

↑這是完成列印的所有組件,再來的工作就是依據喜好調整姿勢給於接著劑接著,建議可用液態式接著劑,推薦3M或長春牌,使用時請特別小心

↑完成組裝後的《天空之城》善良機器人,所有部件列印總時數約13個鐘頭,之後再與各位分享上色篇,Cheers~。(PS 旁邊黑黑的是個人助手,負責當比例尺。)


victorart 發表於 樂多17:00回應(2)引用(0) │標籤:公仔,3D列印,3D Printer,公仔製作,3D設計

2010年7月9日

2010年6月2日

[ 3Ds Max 教學 ] 電影級粒子特效製作全紀錄

前言:
前陣子哈利波特裡的特效,『幻影移動術』掀起『大量粒子運動』的風潮,再加上另一部電影眼鏡蛇前傳中的『細菌』也是用此手法完成;以致在許多近期的香港電影中也屢見不鮮,現在,先來看一下完成的效果吧!



教學解說:
這個手法主要是應用兩種外掛(FumeFX, Krakatoa)完成,在製作的過程中非常消耗系統資源,因此在步驟上要格外小心,一不小心會隨時當機唷!


victorart 發表於 樂多16:25回應(0)引用(0) │標籤:3ds max,particle,krakatoa,FumeFX

2010年1月25日

3D電影製作方式

版權宣言:此報告無從事任何商業行為,並使用之圖片, 影像及軟體名稱等皆屬各公司及所有人所有。(如有不妥歡迎來信告知)

因為阿凡達(AVATAR)的關係,台灣似乎掀起了一股3D熱潮,這股熱潮從影視娛樂一路燒到電子產業,不僅在網路的相關領域討論區上掀起話題,也將台灣的文化創意產業又再次的找到了話題,雖然這股話題已經延燒了許久。

在這裡我就大概的跟大家分享一下,我從網路上蒐集的一些資料及我對於3D電影的認識。首先,我們要先認識何謂3D電影?3D電影其實不僅只大家熟知的3D動畫,事實上,阿凡達了不起的成就並不在於3D動畫上,而是在於與3D實拍的電影做結合。所謂的『3D實拍電影』就是運用3D立體的攝影機,去拍攝真實的場景與人物,然後透過3D成像的技術將他以3D立體的模式播放,簡單的說這牽涉到三個主要的對等關係:攝影機與被攝物、播放系統及觀賞者。當然這只為了讓大家瞭解最容易的解釋方式。

在這份分享報告中我只談到三個部分:

1) The Technology of Avatar Movie
a. 3D Camera
b. Motion Capture
c. CG & VFX

2) The Introduction of 3D Movie
a. 3D Glasses
b. 3D Projector (Theater)

3) The Business Model of Avatar

a. Toys (Augmented Reality)
b. Na'vi Language

第一部分,3D的攝影機可以說是3D電影一個很大的關鍵,其實3D電影的成像技術早在約30年前便已存在,只是因為拜科技所賜,以前無法解決的一些技術問題,得以解決並且讓技術更趨向完美與成熟,例如同步記錄的問題。阿凡達的導演James Cameron早在16年前便已經將劇本完成,只是苦於當時有許多技術問題尚未克服,James Cameron不僅等待,並著手自己研發3D技術,例如他為阿凡達所研發的3D FUSION的技術,這裡我們不難發現美國人的車庫精神,只要有問題,一定是自己親自動手去嘗試,這也是非常值得我們學習的地方。



在這裡我想特別強調一下,台灣其實也有人在為台灣的3D實拍電影默默耕耘,並且在技術上也有不錯的表現,那就是 吉羊數位曲全立導演,而他們所拍攝的台灣第一支3D實拍電影《小丑魚》也即將在4/22台北絕色影城上映,希望大家多多捧場。不僅如此,曲導演還將台灣的一些風俗民情用3D實拍的技術呈現,觀賞者可以更充分的感受到台灣之美,在POWERPOINT裡有八家將的圖片便是拍攝的過程。有興趣的人還可以上他們的 FACEBOOK 瀏覽更多資訊。

回過頭來,在3D Camera報告裡可以看到一個雙點攝影機的支架器,其實3D攝影機的雙鏡頭其實就是在模擬人類的左右眼,讓視差造成前後交疊的成像效果,而在雙點支架器的下一頁,便是在計算成像前後的計算軟體,他可以計算出讓被攝物前後成像距離,簡單舉例,當你看一顆蘋果朝你扔過來,這些軟體可以幫你計算出究竟蘋果要離你多近。另外一提,其實只要經過正常計算的3D電影,通常觀賞者都不會有不適的現象,當然個人體質有所差異,但那畢竟是少數,而觀賞3D電影的最佳位置除了螢幕中間以外,建議往後排坐一點,觀賞的效果會更好,也比較舒適。



在Motion Capture(動作捕捉)上,比較值得一提的是微表情捕捉,透過近距離的鏡頭,讓演員不只有動作上的演出捕捉之外,還有更貼近人性化的表情捕捉。這裡有一段初步的Motin Capture應用原理記錄影片,歡迎按此連結觀賞



在特效方面,我比較關注是UI的設計,User Interface (人機介面設計),在好萊塢甚至有電影專屬的UI Designer,專門幫電影場景中的UI做設計,大家可能比較有印象的是多年以前的《關鍵報告》,在那個時候感覺很酷很炫,甚至國科會及大專院校紛紛投入研究,但是現在,已不難發現這項技術出現在許多大學應屆畢業生的畢業製作裡,而在科技產業,這項技術早已經不是什麼新玩意兒,連我也有設計一個類似的空氣互動裝置。電影裡的一些效果及現象,其實也隱藏著未來科技的發展與走向,甚至可能會影響一些科技趨勢,所以這類的電影對我而言,反而是很好的觀摩機會。



第二部分談的是比較跟觀賞者有關的事情,3D立體眼鏡,目前3D成像的瀏覽方式有兩種:要帶眼鏡不要帶眼鏡,不要帶眼鏡的3D技術,我們稱之為裸眼技術

而要帶眼鏡的3D技術目前有三種方式:
一、Red / Green (Blue) 傳統式
二、Polarizing 被動式偏光鏡
三、LC Shutter 主動式液晶立體眼鏡
現在我們一般在電影院所戴的眼鏡,也就是看阿凡達視屬於第二種Polarizing (被動式偏光鏡),題外話,目前Acer所推出的3D筆電,所使用的是第二種被動式偏光鏡,而ASUS所推出的筆電是屬於第三種主動式液晶立體眼鏡,沒有誰好誰壞,各有千秋。對這些技術原理還有更深一點的興趣建議可以依上述的關鍵字去Google一下。

現在電影有許多版本,目前院線片有五種:
1. 傳統35mm
2. 2D數位版
3. 3D數位版
4. iMax版
5. iMax 3D版
比較特別的是iMax,他所成像的螢幕較大,所以所使用底片也比較大,約70mm,是屬於一種比較特殊的規格。此外,台灣會慢慢改進為數位放映,也就是說,傳統都用底片來播放,但將來會慢慢改為用3.5吋的硬碟來播放電影,這其中有一些優缺點,但整體而言,數位化是趨勢,也比較符合各方利益。



第三部分,好萊塢不僅技術厲害,我認為他更厲害的是周邊經濟的操控力,好萊塢向來大成本、大製作,絕不會只賺票房的錢,他會估算拍這部片可以賺幾年?賺什麼?怎麼賺等。阿凡達這部超3D電影,同樣的也將現今的3D技術發揮到淋漓盡致,不盡3D動畫、實拍,甚至是將AR的技術放置在一般孩童玩具上,所謂的AR就是
Augmented Reality(擴增實境),是一種與Webcam結合應用的3D圖型辨識技術,有興趣的看倌可以 按此觀賞阿凡達AR玩具真實使用過程。除此之外,阿凡達還可以將現有的3D資料庫,運用3D快速成型的技術將之商品化,這也是一門非常聰明的生意。



最後我想談一個比較輕鬆有趣的話題,那就是納美語,納美人究竟存不存在?我不知道,但是我可以肯定的是真的有納美語。納美語是導演James Cameron請一位南加州大學 Paul Frommer 花了四年所研發出的一種新的語言系統,其實這也不是太新鮮的事情,因為早在納美語之前便已經有了克林貢語,就是新艦企業號那部電影,甚至還有克林貢語版的莎士比亞,其他還有世界語,原先希望取代英語而發展的共通語言,另外還有《魔戒》裡面所謂的精靈語,這我就不得而知了。對納美語有興趣的看倌可以上納美語的官方網站:
http://www.learnnavi.org/ 便可以學習納美語。

因為資料實在過於龐大,原先計畫只發表20分鐘的分享,所以也沒準備太多,如果有尚未完盡的地方敬請多包含指教。希望這次的分享也能為台灣將來3D的市場略盡綿薄之力,謝謝。

victorart 發表於 樂多22:04回應(2)引用(0) │標籤:3D,Movie,電影,阿凡達,Avatar

2009年12月8日

SolidWorks 渲染利器 - Photo View 360


(點小圖可變大圖)


(點小圖可變大圖)

SolidWorks似乎從2009版本開始有了PhotoView 360這套額外的渲染軟體,之前一般內建的渲染器為Photo Works,但總是覺得還不太夠,少了一點什麼?因此有許多的使用者紛紛流向了Bunkspeed的hyperShot,這套軟體的確為目前工業設計者所好,因為它可以在短時間內達到很好的效果,也因此Autodesk也相繼推出Image Studio,而Solidworks在不妨多讓的情況也因此有了Photo view 360。以上是我為了測試Solidworks 2010及Photo view 360臨時建造的FLASH DISK,他在金屬髮絲及金屬綾格紋的表現上的確令人驚艷,這些材質完全是內建,雖然一些功能上還有待改進,但整體的質感似乎已經有跟hyperShot並駕齊驅的品質了。







最上面為Solidworks的繪製圖,第二張為Photo view 360的使用介面,只要依據軟體介面上step by step的操作,選定外觀、環境及設定等,即可達到逼真的畫面要求,在渲染的速度上我則是認為跟hyperShot不分上下,這對於企業老闆而言是一項福音,這代表不需再額外花費一筆費用去購買渲染軟體,而且Solidworks本身的售價就滿合理的,功能更不在話下,在使用與操作介面上(尤其2008版之後)更是直觀與平易近人。或許給有心或者更準備學習工業設計的人,另外一項優質的選擇。

victorart 發表於 樂多0:19回應(4)引用(0)

2009年9月10日

簡單創建3D雪地場景 ( 3Ds Max )


最終效果圖 / 按此可觀賞清晰版大圖


建模篇 / Youtube 連結


材質與燈光篇 / Youtube 連結

使用軟體 / 3Ds Max 2010 // 渲染器 / Mental Ray

victorart 發表於 樂多16:59回應(1)引用(0) │標籤:3ds max,tutorial

分子運動流體星星 ( 3Ds Max Tutorial - Star )


展示最終效果 / 下載640x480清晰版MOV


教學示範影片 / Youtube 連結

victorart 發表於 樂多11:51回應(2)引用(0) │標籤:3ds max,tutorial

2009年7月28日

簡單創建冰塊教學






之前在某個論壇看見有人詢問冰塊的作法,因此有想而發利用Mental Ray設置一個冰塊教學,請多多指教。

victorart 發表於 樂多18:02回應(0)引用(0) │標籤:3Ds Max,Tutorial,Ice,Mental Ray

2009年4月30日

After Effects 打字當機導致解決方法



有時候,我們After Effects上使用文字工具打字的時候,一打字就會當機,在網路上這方面的錯誤資訊也不多,後來在我的測試之下發現了一個原因,或許也可以提供給大家另外一種的解決之道。

會當機的原因主要是字型的關係,我所使用的是After Effects CS3的版本,在After Effects裡面的文字工具列,無法正常顯示中文字型的預覽,因此英文名稱後面都會有B5的備註,而導致當機的原因正是AR MingtiM BIG-5這個字型(如上圖所示),解決的辦法,便是打字之前先將字型轉換到其他字型,我的建議是先轉換到其他字型,最好是英文字型例如Arial等,在轉換到中文字型即可,但是直接使用其他字型無論中英文也都可以,只是中文字型泛多,所以還有那些字型會導致此問題,便要測試方可得知。

關鍵字:After Effects, AE, 文字, 打字, 字型, 當機

victorart 發表於 樂多10:32回應(7)引用(0) │標籤:教學
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