FreeCAD & Blender: CAD-mallin optimointi

1.  Tuo STEP-malli FreeCADiin ja:
1. avaa Mesh Design Workbench
2. valitse Create mesh from shape...
3. anna Surface ja Angular deviation -arvoiksi sellaiset, joilla meshin pinnasta tulee sopivan tiheä, esim. 0.10 mm ja 5.00 °;
1. valitse alkup. Part ja piilota se Spacella
2. valitse Meshed-malli ja paina V+7 ja V+6; näkymää vaihdetaan Flat linesin ja Shadedin välillä.
4. Paina Combo Viewistä Meshed-mallia RMB:llä ja valitse Export mesh ja exporttaa se Binary STL -formaatissa.

Importointi Blenderiin:

1. Blenderissä valitse File → Import → Stl (.stl) ja Blender File View -ikkunassa valitse exporttattu STL-mallin ja laita Scaleksi 0.001.
2. Laita importoidun mallin nimen perään "_hipoly".
3. Tee mallille oma materiaali ja laita Viewport Shadingiksi Material ja Preview ja mallin materiaaliksi Glossy BSDF ja sopiva Roughness-arvo, jolloin terävät edget näkyvät selvästi.
4. Koska STL-mallin pinta on Flat:
1. malli valittuna paina RMB ja valitse Shade Smooth
2. valitse Object Data Properties → Normals ja enabloi Auto Smooth
   
3. laske Auto Smooth Angle 0°:eeseen ja nosta hitaasti, kunnes kaikki kaarevat pinnat ovat smootheja.

 Hipoly-malli:

1. Lisää Remesh-modifier;
1. Smooth
2. Octree Depth: 10–12
3. Smooth Shading Enabled.
2. Lisää Smooth-modifier;
1. Factor esim. 2
2. Repeat esim. 4.
3. Jos kaarevissa pinnoissa näkyy alkuperäisen meshed-mallin kulmikkuutta:
1. applyta modifierit ylhäältä alas
2. avaa Scult-mode ja Smooth brushilla tasoita kulmikkuudet.
   

Lowpoly-malli:

1. Kopioi importoitu malli ja vaihda nimen "_hipoly" nimeen "_lowpoly".
2. Lisää lowpoly-malliin Decimate-modifier ja laske Ratio niin alas kuin voit laadun kärsimättä liikaa ja Applyta se.
3. Lisää Shrinkwrap-modifier ja valitse hipoly-malli Targetiksi, jolloin lowpoly-malli "kääritään" hipolyn pintaan.
   
4. Nosta Object Data Propertiesin Auto Smooth sopivaan arvoon, jotta kaarevat pinnat ovat smootheja ja terävät edget säilyvät terävinä.
5.  Valitse Edit modessa terävät edget ja tee niistä seamit.
6. Laita mallin materiaaliin UV-testitekstuuri.
   
7. Tee mallille Smart UV Project:
1. valitse kaikki facet ja valitse UV → Seams from Islands ja enabloi kumpikin: Mark Seams ja Sharp.
8. Nosta Auto Smooth 180:een.

Cage:

1. Kopioi lowpoly-malli ja laita sen suffixiksi "_cage".
2. Poista sen materiaali ja laita Object Properties → Viewport Display → Display As → Wire
   
3. Lisää siihen Displace-modifier ja nosta Midlevel-arvo niin lähelle yhtä, että cage peittää sekä lowpoly- että hipoly-mallin.

Beikkaus:

Normal map:

1. Luo lowpoly materiaaliin uusi Image Texture ja anna sen nimeksi NormalMap valitse se Shading-näkymässä, jotta tekstuuri rendataan varmasti siihen.
   
2. Piilota lowpoly-malli ja valitse ensin hipoly- ja sitten lowpoly-malli.
3. Valitse Render Properties → Bake ja sieltä:
1. Render Engineksi Cycles
2. Render → Max Samplesiksi 1024
   
3. Bake Typeksi Normal
4. enabloi Selected To Active
5. enabloi Cage ja laita Cage Objectiksi luomasi cage-malli.
   
4. Valitse ENSIN hipoly- ja sitten lowpoly-malli.
5. Valitse Bake, jolloin beikataan normal map.
   
6. Jos kuva on ok, valitse UV Editorista Image → Save As... ja tallenna kuva OpenEXR:nä, jonka Color Depth on Float (Full).
7. Avaa OpenEXR-kuva Photarissa, muuta se 8-bittiseksi ja tallenna pakkaamattomana PNG:nä (https://www.youtube.com/watch?v=6D5tBEjS-N0).

Normal mapin artifaktien korjaus:

1. Laita lowpoly-malliin bakettamasi normal map sekä materiaali täydellä metallnessilla ja 0:lla roughnessilla;
1. etsi kaikki tasaisilla pinnoilla olevat artefaktit, valitse niiden facet ja Select → Select Linked → Linket Flat Faces, jolloin valitaan kaikki ympärillä olevat samalla tasaisella pinnalla olevat facet
2. Valitse UV Editor -ikkunassa UV → Export UV Layout, jolloin tallennetaan valitut UV-islandit maskina
   

 

AO:

1. Luo hipoly-mallin materiaaliin uusi Image Texture ja anna sen nimeksi AO.
2. Piilota lowpoly-malli ja valitse ensin hipoly- ja sitten lowpoly-malli.
3. Valitse Render Properties → Bake ja sieltä:
1. Render Engineksi Cycles
2. Bake Typeksi Ambient Occlusion
   
3. enabloi Selected To Active
4. enabloi Cage ja laita Cage Objectiksi luomasi cage-malli.
   
4. Valitse ENSIN hipoly- ja sitten lowpoly-malli.
5. Valitse Bake, jolloin beikataan ao map.
   
6. Jos kuva on ok, valitse UV Editorista Image → Save As... ja tallenna kuva 8-bittisenä mustavalkoisena PNG:nä.

Photoshop: Valinnasta vektori-shape

1. Valitse haluamasi asia.
2. Rectangular Marquee Tool valittuna paina kuvan päällä RMB → Make Work Path ja laita Tolerance-arvoksi 1.0 pixels.
3. Valitse Custom Shape -tool, valitse ylärivin pudotusvalikosta Path ja Shape, jolloin work pathista luodaan uusi Shape-layer.
4. Säätääksesi Fill-väriä ja Strokea, sama työkalu valittuna valitse pudotusvalikosta Shape.