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2016年9月20日 星期二

設定 3D 建模環境

系統準備

前言

首先將系統安裝至有 X-window,然後準備設定顯卡的驅動程式,我們可以執行:

lspci 來觀察目前系統的顯示卡,如底下所示:

01:00.0 VGA compatible controller: NVIDIA Corporation GF119 [GeForce GT 620 OEM] (rev a1)

05:00.0 VGA compatible controller: ASPEED Technology, Inc. ASPEED Graphics Family (rev 21)


上述訊息表示我們的系統有 2 張顯卡,其中一張是 Nvidia 的顯卡,其型號為 GeForce GT 620,另一張為系統內建的顯卡,其廠牌為 ASPEED。由於 3D 建模需要使用到 3D 加速卡的功能,因此我們要為系統安裝 Nvidia 官方驅動程式。

設定 /etc/apt/sources.list 檔案,請修改其內容如下:

deb http://opensource.nchc.org.tw/debian/ jessie main contrib non-free
                                                              ^^^^^^^^
請注意上面的設定要有 non-free,如此一來才能安裝 Nvidia 驅動程式。

設定好 /etc/apt/sources.list 檔案後,請執行:

# apt-get update
# apt-get upgrade

先將系統目前的套件全部更新一次,然後再來安裝 Nvidia 驅動程式。

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將原本舊有顯卡驅動程式 blacklist

請執行底下指令,可以看到目前有 ast 及 nouveau 模組載入至系統中:

# lsmod |grep ast
ast                    53585  0
ttm                    77862  2 ast,nouveau
drm_kms_helper         49210  2 ast,nouveau
drm                   249998  5 ast,ttm,drm_kms_helper,nouveau
i2c_algo_bit           12751  3 ast,igb,nouveau
i2c_core               46012  7 ast,drm,igb,i2c_i801,drm_kms_helper,i2c_algo_bit,nouveau

其中 ast 為 ASPEED 顯卡的驅動程式模組,而 nouveau 為 Nvidia 顯卡的「非官方」驅動程式模組。這兩個模組在開機時都要設定無需載入,因此請至 /etc/modprobe.d/ 目錄中編輯 fbdev-blacklist.conf 這個檔案,新增底下兩行:

blacklist ast
blacklist nouveau

存檔後重新開機,此時再打

$ lsmod | grep ast
以及
$ lsmod |grep nouveau

這兩個指令看看這兩個模組是否有載入,理論上這個模組現在沒有載入,所以沒有任何輸出。

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安裝顯卡驅動程式

請以 root 權限執行:

# apt-get install nvidia-kernel-dkms

安裝完畢後請執行:

# modprobe nvidia

並執行

# lsmod |grep nvidia
nvidia              10520178  0
drm                   249998  2 nvidia
i2c_core               46012  5 drm,igb,i2c_i801,i2c_algo_bit,nvidia

如果沒有作錯的話,我們現在可以看到 nvidia 的驅動程式模組。此時再執行:

# lspci -k

可以看到底下片段,這表示 nvidia 的顯卡驅動程式已安裝完畢。

01:00.0 VGA compatible controller: NVIDIA Corporation GF119 [GeForce GT 620 OEM] (rev a1)
        Subsystem: ASUSTeK Computer Inc. Device 8473
        Kernel driver in use: nvidia

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安裝 X window

# apt-get install xorg icewm

安裝完畢後請以一般使用者權限執行:

$ startx

如果此時有錯誤的話,請以 root 權限執行:

# X -configure

此時會在 /root 目錄中出現一個檔案叫 xorg.conf.new,我們要將此檔複製至 /etc/X11
底下,指令如下:

# cp /root/xorg.conf.new /etc/X11/xorg.conf

然後再以一般使用者執行:

$ startx

此時應該可以進入 X 視窗,要確定是否載入 nvidia 驅動程式模組請開終端機,再以

root 權限觀察 /var/log/Xorg.0.log,其中是否有底下片段:

[  1106.212] (II) NVIDIA GLX Module  340.96  Sun Nov  8 22:06:18 PST 2015
[  1106.212] (II) LoadModule: "nvidia"

這表示我們已成功載入 nvidia 驅動程式模組。


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安裝 blender

請以 root 權限執行:

# apt-get install blender                       # 安裝 blender 主程式
# apt-get install nvidia-cuda-toolkit           # 安裝 cuda 硬體加速工具箱

然後以一般使用者權限執行:

$ blender

等 blender 啟動後,開啟

File -> User Preferences... 選單

然後至 System 畫面,選擇 CUDA -> GeForce GT 620 以啟動 3D 加速。

然後再選擇 Save User Settings 來儲存我們的設定。

此時即完成 blender 的 3D 加速設定。

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安裝 FreeCAD

請以 root 權限執行:

# apt-get install freecad

來安裝 FreeCAD,安裝完畢後再以一般使用者權限執行:

$ freecad

以啟動 freecad,此時應該可以看到 freecad 的介面。

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安裝 LibreCAD

請以 root 權限執行:

# apt-get install librecad

來安裝 librecad,安裝完畢後再以一般使用者權限執行:

$ librecad

來啟動 librecad,此時應該可以看到 librecad 的介面。

#下載 Nvidia 驅動程式:

#Nvidia 的驅動程式請至官網下載,輸入正確的型號 (GeForce GT 620) 以及作業系統
#(Linux 64bit) 後即可下載,目前最新的版本為 367.44,其檔名為

#NVIDIA-Linux-x86_64-367.44.run


2015年9月23日 星期三

手動安裝、設定 blender

安裝

Blender 3D 是一套免費的 3D 繪圖程式,由於此程式更新速度相當的快,Debian Linux 基本上沒有更新到最新版本,因此我們必須要自行安裝,請先下載最新版本,然後解壓縮至 /usr/local 目錄下,假設要安裝的版本為 2.76-rc1,其檔名為 blender-2.76-rc1-linux-glibc211-x86_64.tar.bz2,則安裝指令如下:

# tar xfva blender-2.76-rc1-linux-glibc211-x86_64.tar.bz2 -C /usr/local

安裝完畢後請至 /usr/local/bin 中新增一個連結:

/usr/local/bin# ln -sf ../blender-2.76-rc1-linux-glibc211-x86_64/blender

然後把系統原本的 blender 移除,指令如下:

# apt-get remove blender

然後再執行 blender 即可看到最新版本之 blender 畫面。

設定

要設定 blender 主要有幾個目的:

1. 調整 blender 選單字型大小 - 由於目前營幕主流是 Full HD,在這種情況下 blender 選單字型有時看起來會太小,因此要調整 blender 選單字型,才不會看到眼花。要調整選單字型前,必須先了解目前營幕的 DPI (Dots Per Inch),請執行

xdpyinfo


找到底下片段:

screen #0:
  dimensions:    1920x1080 pixels (524x292 millimeters)
  resolution:    93x94 dots per inch
  depths (7):    24, 1, 4, 8, 15, 16, 32
  root window id:    0x296

  其中的 resolution 行即是告訴我們此營幕的解析度為 93x94 DPI,我們可以在 blender 的設定視窗中調整其 DPI 數值,此時 blender 的選單字型即會跟著調整。

2. 調整 blender 語系

   blender 的主要顯示介面為英文,但是在網路上許多網友的協助下,目前已支援許多語系,其中包括繁體中文環境,要調整 blender 語系請至其設定畫面中點選 International fonts 選項,再選擇「正體中文(繁體中文)」,然後點選底下翻譯:欄位中的選項如「介面」、「提示框」、「新資料」等,其該選項之介面   即會變成繁體中文。

3. 啟動 3D 加速

   要啟動 3D 加速,必須要在設定畫面中將 Compute Device 選擇 CUDA,萬一沒有 CUDA 選項的話,請參考調校系統效能。

2013年3月28日 星期四

Blender 物理引擎練習


練習 #1


  1. 將系統還原至初始狀態,將 Box 沿 Z 軸移動 5 個單位。
  2. 將上面選項由 Blender Render 改為 Blender Game
  3. 調整右側視窗,使得 Physics 工具出現
  4. 按 RMB 點選 Box,再按 Physics 工具,選擇 Rigid Body,此時底下會出現相對應的參數,我們將 Rigid Body Collisions 中的 Shape 由 Convex Hull 改為 Box。
  5. 按 p 可以執行 Game Engine,我們會看到方塊往下掉,按 Esc 回復原狀。
  6. 任意旋轉方塊,準備待會使用。
  7. 切換至視角 7,新增一個平面,放大 5 倍,此時我們可以打 p 來觀察物理引擎
  8.  執行狀態,我們會發現方塊掉進平面中。
  9.  將方塊的物理參數改為 static,再執行 p。


練習 #2



  1. 將方塊刪除,只留下平面
  2. 加入 UV Sphere,將此圓球沿 Z 軸往上移 5 個單位
  3. 修改 UV Sphere 之物理特性為 Rigid Body,並按 p 模擬看看,模擬完按 Esc
  4. 將平面延伸出一個斜坡,將 UV Sphere 移至斜坡上,並按 p 模擬看看,看 UV Sphere 是否會順著斜坡往下滾,我們可以調整不同視角來觀察其模擬狀態。
  5. 加入一個方塊,調整大小準備作骨牌用。將其物理特性設為 Rigid Body,並記得
  6. 將 Collision Bounds 設為 Box,然後按 p 模擬看球撞到骨牌的效應。設定完單一個骨牌後,我們可以按 Shift+d 來複製/貼上骨牌。


作業 2

請用骨牌蓋一個 10 層樓高的建築物,用球打倒,球打到前房子不能先垮下來。

練習:

請看底下網頁建立齒輪:
http://www.youtube.com/watch?v=zi6MxMM09Ek

其中的 Extra Mesh 在:
http://wiki.blender.org/index.php/Extensions:2.6/Py/Scripts/Add_Mesh/Add_Extra



如何使用 GPU 來加速 Blender 的運算



  1. 需求 - Blender 2.66 版、Nvidia 3D 加速卡、Nvidia 官方驅動程式

  2. 設定完 Blender 驅動程式後,請進入 Blender,在選單的: File -> User Preferences (快捷鍵:Ctrl + Alt + U) 呼叫出 User Preferences 視窗,在 System 項目下,將 Compute Device   選擇為 CUDA,選擇完請點選最底下的「Save User Settings」,如此一來即可使用 GPU 來加速 Blender 運算。


2013年3月22日 星期五

blender 0322 講義


練習 5a

1. 清除方塊,在視角 7 重新建立 plane
2. 進入編輯模式,只刪除面 (only faces)
3. 加入 circle,並按 s,再按 .5 來將半徑縮為 .5
4. 選擇所有端點,按 Alt+f 如此一來即可自動補面
5. 切換至視角 3,將中心圓垂直延伸(e) 1 個單位。
6. 將圓封面,有兩種作法:
   a. 選擇所有圓之端點按 f,將整個圓封個一個面
   b. 選擇所有圓之端點按 Alt+f,將整個圓,以三角形一個面的方式補面
7. 接下來切換至視角 3,並將整個面往上移一個單位。
8. 全選所有端點,按 Shift+d,複製整個面。
9. 將基準點 (pivot Center) 設為 3D Cursor,再按 r 旋 90 度、180 度以及 270
   度來貼上模型。如此一來,我們便封了 4 個面。
10. 切換至視角 1,重複之前選擇、複製、旋轉、貼上的流程,將剩下兩個面補齊。
11. 選擇所有端點,再按 Remove Doubles 按鍵,此時會出現 Removed 24 vertices。

blender 0315 講義


practice 2b

1. 回到視角 7 (xy 平面),清除 cube。
2. shift + a -> 新增 circle,按 e,按 Esc,按 s,按 0.4 將圓縮小為 0.4
3. 之前步驟請參考上週教學。

practice 2c
1. 進入編輯模式 (TAB),按 w 叫出視窗,再選 Bevel,或是快捷鍵 Ctrl+B
   可以新增倒角,但此種方式不適用於太複雜之模型,只適用簡單的方塊。

2. 在編輯模式下按 b,再用滑鼠左鍵拉框框可以選擇端點。
   在編輯模式下按 b,再用滑鼠中鍵拉框框可以取消選擇端點。

practice 3
齒輪
渦輪葉片 -> spin 工具


practice 4
動畫

設定動畫格數:


1. 在最底下視窗設定起始頁面為 1 (內定值),結束頁面為 35。我們可以用 LMB
   切換頁面。

旋轉

1. 請將右側視窗切換至 Object,我們在此可以調整 Rotation 參數。

2. 在第1頁時,按 I 叫出 "Insert Keyframe Menu" 視窗,並選擇 Rotation

3. 以 LMB 移至 35 頁,將方塊旋 360 度,然後按 I 叫出 "Insert Keyframe Menu"
   視窗,並選擇 Rotation

4. 按底下控制按鍵即可撥放動畫。




2013年3月10日 星期日

Blender 0308 上課講義

第二種畫桌子的方法

1. 加入 Cube,將 Cube 左下角移至原點,並按 z 切換至骨架模式 (Wire frame)

a. 按 RMB 點選 Cube 以選擇 Cube,按 g 再押著 Ctrl 不放將左下角移至 0,0
   然後按 LMB。
b. 按 TAB 進入物件編輯模式,然後按 b 拉一個框框圈選最上面的端點。
c. 移動端點:按 g、按 y、按 3。
d. 取消端點選擇,然後選擇右側的面
e. 移動端點:按 g、按 x、按 8。到目前為止,我們會有一個方塊其大小為 5 x 10 x 2(高)
f. 移至視窗 3 (yz 平面),取消端點選擇,然後選擇最底下的面
g. 移動端點:按 g、按 z、按 1.7,此時我們即可得到一個 5 x 10 x 0.3 之方塊


練習 2

1. 回到初始狀態,刪除內建方塊
2. 切至視角 7,新增一個 Circle,其端點數為 32 (預設值),半徑 (Radius) 設為 1, fill type 設為 Triangle Fan,此時我們可以得到一片圓形。
3. 按 b 拉一個框框圈選左半圓的點,再按 x 然後將其刪除,刪完之後我們有半個圓。
4. 新增一個 plan,將此 plan 高度調為 1,並與半圓重疊
5. 刪半圓之某些端點,將圓切 plan 處加上一個新的端點,使用 k (knife) 工具。
6. 將切完之端點填面,可以選三個端點(按 Shift + RMB 點選) 再填面 (f)或是四個端點填面 (f)
7. 將 3D 遊標歸零 -> Shift +s -> Cursor to Grid / Cursor to Center
8. 全選所有端點,按 Ctrl + D 複製,將旋轉點  pivot 改為 3D 遊標,按 r 旋轉 180 度,即可完成一個重疊的圓。
9. 全選所有端點,按 Remove Double 按鍵,即可將重疊的端點「融合」
10. 移至視角 3,全選所有端點,按 e(extrude 延伸)、按 z、按 0.3

2013年3月1日 星期五

blender 0301 上課講義


安裝執行 Blender

1. 請至 blender 網頁下載 Blender 檔案:

http://www.blender.org/download/get-blender/

下載

blender-2.63a-linux-glibc27-i686.tar.bz2

2. 將此檔案解壓縮至 /usr/local

/usr/local# tar jxfv 目錄/blender-2.63a-linux-glibc27-i686.tar.bz2

此時會解開一個 blender-2.63a-linux-glibc27-i686 目錄,其完整路徑為

/usr/local/blender-2.63a-linux-glibc27-i686

3. 在 /usr/local/bin 建一個 blender 之連結

/usr/local/bin# ln -s /usr/local/blender-2.63a-linux-glibc27-i686/blender .

4. 呼叫 Blender

在選單中啟動 Blender 或是直接輸入 blender,看是不是最新的 2.63a 版


Blender 基本操作:

視角切換(以鍵盤右側數字鍵盤來操作)

  • 7 -> yx 平面
  • 3 -> zy 平面
  • 1 -> xz 平面
  • 0 -> Camera 視角
  • 5 -> 切換透視投影 / 平行投影

基本操作
  • 旋轉視角 -> MMB 按著移動滑鼠可以旋轉視角
  • 拉近/拉遠與物件的距離 -> MMB 滾輪
  • 平移視角 -> 左手先按 Shift + 右手按 MMB 再移動
  • 選取物件 -> 以 RMB 點選不同的物件,這裡面的物件泛指 3D 物件、Camera、燈源皆是物件。
  • 刪除物件 -> 先選取物件,再按 x,此時會出現一個 Delete 視窗,請點 OK 即可刪除物件。
  • 還原上一步 -> Ctrl + z,可以還原上一步,例如將剛剛刪除的物件還原回來
  • z -> 切換著色模式/網格模式
  • 新增物件 -> 選單 Add -> Mesh 可以新增基本物件,其快捷鍵為 Shift + a
  • 旋轉物件 -> r 移動滑鼠
    • 若臨時不想執行旋轉操作,可以按 Esc 退出,
    • 若要固定角度旋轉,請按 r 之後,將左手按 Ctrl,右手移動滑鼠,如此一來可以以 5 度角為單位旋轉物件。
    • 若想針對某軸進行特定角度旋轉,請在左下角 rotation 小表格中直接填入該軸的旋轉角度。
  • 縮放物件 -> s 移動滑鼠
    •         a. 若臨時不想執行縮放操作,可以按 Esc 退出,
    •         b. 若要固定單位縮放,請按 s 之後,將左手按 Ctrl,右手移動滑鼠,如此一來
    •            可以以 0.1 為單位旋轉物件。
    •         c 若想針對某軸進行縮放,請按 s 之後,再按該軸 (x or y or z),右手移動
    •           滑鼠,如此一來可以沿該軸縮放。
  • 移動物件 -> g 移動滑鼠
    • 若臨時不想執行移動操作,可以按 Esc 退出,
    • 若要固定單位移動,請按 s 之後,將左手按 Ctrl,右手移動滑鼠,如此一來可以以 0.1 為單位移動物件。
    • 若想針對某軸進行移動,請按 s 之後,再按該軸 (x or y or z),右手移動滑鼠,如此一來可以沿該軸移動。
  • 取消/全選物件 -> a
  • 複製物件 -> Shift + d

2012年5月30日 星期三

安裝執行 Blender


1. 請至 blender 網頁下載 Blender 檔案:

http://www.blender.org/download/get-blender/

下載 blender-2.63a-linux-glibc27-i686.tar.bz2

2. 將此檔案解壓縮至 /usr/local

/usr/local# tar jxfv 目錄/blender-2.63a-linux-glibc27-i686.tar.bz2

此時會解開一個 blender-2.63a-linux-glibc27-i686 目錄,其完整路徑為

/usr/local/blender-2.63a-linux-glibc27-i686

3. 在 /usr/local/bin 建一個 blender 之連結

/usr/local/bin# ln -s /usr/local/blender-2.63a-linux-glibc27-i686/blender .

4. 呼叫 Blender
在選單中啟動 Blender 或是直接輸入 blender,看是不是最新的 2.63a 版

5. 畫薑餅人
http://wiki.blender.org/index.php/Doc:2.4/Manual/Your_First_Animation/1.A_static_Gingerbread_Man