三維設計基礎：Blender

彭玉元，博士，桂林電子科技大學藝術與設計學院副院長，從事動畫專業教學18年，有著豐富的三維動畫制作、虛擬現實技術的教學與實際項目開發經驗。自2020年開始使用Blender軟件應用於“計算機三維輔助設計”“三維動畫”“虛擬仿真設計與實踐”等課程的教學中，指導學生獲得多次全國數字創意類競賽的一、二等獎。

第1章 初識Blender    001
1.1 Blender概述    001
1.1.1 Blender    001
1.1.2 Blender的特性和應用    001
1.1.3 Blender的基本功能    002
1.2 開始使用Blender    004
1.2.1 硬件要求和工作環境    004
1.2.2 Blender的下載和安裝    005
1.2.3 第一次打開Blender    006
1.2.4 配置和保存偏好設置    006
1.3 工作界面詳解    010
1.3.1 初識工作界面    010
1.3.2 探索工作界面    011
1.3.3 自定義區域和側欄    014
1.3.4 默認場景與啟動文件    015
課後實踐    016

第2章 Blender的基礎操作    017
2.1 視圖導航核心操作    017
2.1.1 有關3D視圖的基礎知識    017
2.1.2 視圖導航全解    020
2.1.3 高級視圖導航    021
2.1.4 快速定位視圖    023
2.2 視圖著色方式和顯示內容    024
2.2.1 視圖著色方式    024
2.2.2 視圖疊加層    026
2.2.3 顯示操控器    026
2.2.4 可選擇性&可見性    027
2.3 Blender文件操作    027
2.3.1 Blender文件概述    027
2.3.2 保存與打開    028
2.3.3 關聯與追加    029
2.3.4 導入與導出    030
2.3.5 外部文件與內部清理    030
2.4 物體模式操作基礎    032
2.4.1 添加、重命名和刪除物體    032
2.4.2 選擇物體    033
案例實踐2-1：選擇專項練習    035
2.4.3 將所選物體平滑著色    035
2.4.4 物體空間變換    036
2.4.5 調整上一步操作與撤銷上一步操作    041
2.4.6 物體的原點    041
2.4.7 物體變換進階    043
2.4.8 覆制和鏡像物體    045
2.4.9 3D遊標    046
案例實踐2-2：利用3D遊標搭建對稱方桌    047
案例實踐2-3：用默認幾何體制作雪人    047
案例實踐2-4：制作七層八角寶塔    047
2.5 物體模式操作進階    048
2.5.1 對齊與吸附    048
2.5.2 顯示與隱藏物體    049
2.5.3 物體之間的父子級關系    049
2.5.4 屬性編輯器——物體面板    051
2.6 利用大綱視圖管理場景    054
2.6.1 認識界面——大綱視圖    054
2.6.2 大綱視圖的過濾器和限制開關    055
2.6.3 在大綱視圖中快速篩查尋找對象    056
2.6.4 利用大綱視圖管理物體的父子級關系    056
2.6.5 常用的大綱視圖顯示模式    057
2.7 物體約束基礎    057
2.7.1 初識約束    057
2.7.2 屬性編輯器中的約束面板    058
2.7.3 覆制與清除約束    059
2.7.4 變換類約束簡介    060
2.7.5 追蹤類約束簡介    061
案例實踐2-5：用約束自動瞄準物體    063
案例實踐2-6：用約束限制物體變換    063
2.8 物體修改器基礎    063
2.8.1 初識修改器    063
2.8.2 屬性編輯器中的修改器面板    063
2.8.3 覆制與清除修改器    064
2.8.4 常用修改器簡介——生成類    065
2.8.5 常用修改器類型——形變類    068
案例實踐2-7：修改器堆棧制作薯片    072
案例實踐2-8：修改器堆棧制作孔明燈    072
2.9 曲線物體、文本物體與空物體    072
2.9.1 曲線物體    072
2.9.2 文本物體    075
2.9.3 空物體    076
課後實踐    076

第3章 多邊形建模    077
3.1 認識多邊形建模    077
3.1.1 基本概念    077
3.1.2 Blender下的多邊形建模    077
3.2 認識網格的編輯模式    078
3.2.1 進入編輯模式    078
3.2.2 切換頂點、邊、面三種選擇模式    079
3.2.3 在編輯模式下選擇多邊形元素    080
3.2.4 在編輯模式下變換多邊形元素    081
3.3 網格物體詳解    081
3.3.1 認識網格結構    081
3.3.2 網格頂點詳解    083
3.3.3 網格邊詳解    085
3.3.4 網格面詳解    086
3.4 編輯模式下的工具欄    087
3.4.1 擠出類工具    088
3.4.2 內插面    089
3.4.3 倒角類工具    090
3.4.4 環切類工具    091
3.4.5 切割工具與切分工具    092
3.4.6 光滑工具與隨機工具    092
3.4.7 法向縮放工具    093
3.4.8 切變工具與球形化工具    093
案例實踐3-1：制作五角星    094
案例實踐3-2：制作一個愛心模型    094
3.5 編輯模式下的菜單命令    094
3.5.1 “網格”菜單下的常用命令    094
3.5.2 “頂點”菜單下的常用命令    097
3.5.3 “邊”菜單下的常用命令    098
3.5.4 “面”菜單下的常用命令    100
3.6 頂點組與形態鍵    102
3.6.1 頂點組    102
3.6.2 形態鍵    105
課後實踐    106

第4章 紋理與材質    107
4.1 初識紋理    107
4.1.1 添加紋理圖像    107
4.1.2 紋理映射    109
4.1.3 紋理通道    110
4.1.4 程序化紋理    110
4.2 使用UV編輯器展開模型    111
4.2.1 UV貼圖欄    111
4.2.2 UV編輯器的構成    112
案例實踐4-1：UV展開操作    112
4.3 使用著色器編輯器制作材質    112
4.3.1 著色器與材質    112
4.3.2 屬性編輯器中的材質面板    113
4.3.3 著色器編輯器的構成    114
4.3.4 著色器節點的操作    115
4.4 著色器編輯器的節點    117
4.4.1 節點的結構    117
4.4.2 節點的連接方式    118
4.4.3 常用著色器節點介紹    119
4.5 PBR材質    125
4.5.1 PBR材質知識    125
4.5.2 PBR材質的結構    125
案例實踐4-2：部署PBR材質    127
課後實踐    128

第5章 用EEVEE或Cycles渲染場景    128
5.1 開始使用渲染器    128
5.1.1 初識EEVEE和Cycles    128
5.1.2 快速開始渲染    129
5.2 配置與使用攝像機    130
5.2.1 初識攝像機    130
5.2.2 屬性編輯器中配置攝像機    130
5.2.3 攝像機的常用操作    131
5.3 配置燈光    132
5.3.1 初識燈光    132
5.3.2 常見的打光方式    136
5.4 配置渲染器的屬性    136
5.4.1 屬性編輯器中的渲染面板（EEVEE）    136
5.4.2 屬性編輯器中的渲染面板（Cycles）    138
5.4.3 屬性編輯器渲染面板中的通用屬性    141
5.5 配置其它渲染參數    142
5.5.1 配置世界環境    142
5.5.2 物體和集合的渲染可見性    144
5.5.3 配置渲染輸出    145
案例實踐5-1：配置渲染流程    146
課後實踐    146

第6章 動畫系統入門    147
6.1 動畫入門知識點    147
6.1.1 動畫是如何運行的    147
6.1.2 關鍵幀與插值補間    147
6.1.3 為可以被動畫的屬性插入關鍵幀    148
6.2 時間線編輯器與關鍵幀    150
6.2.1 初識時間線編輯器    150
6.2.2 在時間線編輯器上操作關鍵幀    151
案例實踐6-1：物體變換動畫    152
6.2.3 使用曲線編輯器來深入編輯動畫    152
6.3 骨架和骨骼    154
6.3.1 骨架與骨骼簡介    154
6.3.2 骨架與骨骼的基礎知識    155
6.3.3 骨架的姿態模式    157
6.3.4 骨骼與綁定    158
案例實踐6-2：為物體綁定骨骼    160
案例實踐6-3：制作骨骼動畫    160
課後實踐    160