Blender 2.8 Collections

Blender 2.8 版的重大變革之一是用 Collection 來取代 Layer 和 Group，主要的差異包括：

• 在 Outliner Editor 中作業；
• 超過 20 個圖層的限制；
• Collection 可以自由命名；
• 允許巢狀結構，即如同電腦資料夾般可以有子資料夾；但物件可以同時屬於不同的 collection，如同之前版本的 layer。

基本操作：

• 舊版的 Layer 和 Group 會自動轉成 Collection；
• 檢視 Collection：
• 到 Outliner Editor 的標題列的顯示類型選 Scenes 或 View Layer。Scenes 只能控制 Collection 的選取、可見、和算繪；View Layer 能進一步管理 collection 和物件。
• 新增、移動 collection：
• 物件模式中選取物件，按 M 移動或新建 Collection，新建的 Collection 會出現在 Outliner 中。
• 按 CTRL_G 也是新建 Collection，但不會出現在 Outliner 中。 
• SHIFT_A 可以將上述兩個方法建立的 Collection Instance 加入到場景中。
• 在 Outliner 中，顯示類型選 View Layer，在任一 collection 上按 RMB、選 New Collection；這會在選擇的 collection 中增加一個空的 collection。 
• 點選物件或 collection，按住 LMB 拖曳到其他的 collection。
• 重新命名： 在 collection 上雙擊 LMB 更改 collection 名稱。

Blender 學習筆記

Blender 2.8 功能更新 - 5月

本篇爲YouTube頻道 Blender Today 每周介紹的Blender 2.8最新進度摘要。
Blender 最新測試版下載：Blender 2.8 儲存的檔案舊版無法開啓！許多功能尚不完備！僅供測試用！

2018/05/29

新一代的遊戲引擎(Real Time Interactive Mode)將由 Benoit Bolsee 領導開發！

可以做動畫了！

Viewport look-dev tools: 讓使用者不用算繪就能預覽相當不錯的材質效果，只要切換為 Material Shading Mode 就能在 3D View 中呈現，加快使用者調整材質的速度。可以使用預設或自訂的 HDR 背景，並可調整方位。

Cycles 燈光可以使用 IES 資訊(SHIFT_A -> Texture -> IES Texture 連接到 Emission 的 Strength 輸入槽)，讓照明更真實。

5/29 的 2.80.15 版

• EEVEE 算繪也是按 F12！

2018/05/22

Modifier 終於可以使用了！

界面

• User Preferences 移到 Top Bar 的 Edit 功能表。
• 3D View的右上角新增加了瀏覽控制器 Navigate Manipulator (如果沒有看到，到 User Preferences、Interface 分頁，勾選 Navigate Manipulator)，透過點擊控制器圖示變更視景、切換消點/等角透視、LMB 按住立方體、縮放、平移圖示移動滑鼠旋轉、縮放、平移視景。
• 在 3D View 中按 SPACE 出現的是 Tool Bar，再按一次 SPACE 才是指令搜尋。 
• 在可使用 Driver 的欄位上按 RMB 可以呼叫 Driver (Graph) Editor 的浮動視窗。

EEVEE 增加 NPR 節點：

• Shader to RGB: Converter -> Shader to RGB
• Slice Shader(not yet), Smooth Diffuse BSDF(not yet)

Workbench Engine：

• Shading Mode 增加 X-ray 模式(影片裡是 See Through)，快速鍵 Z，取代從前的 Wireframe；使用 X-ray 時陰影會關閉。
• Shading Mode 的 Object Overlay 選項可以改變輪廓線顏色。

Collections and Groups

• 在 Blender 2.8，Layer 和 Group 都會被 Collection 取代！舊版檔案的 Layer 和 Group 都會轉換成 Collection。
• 物件模式按 M 移動、新建 Collection，新建的 Collection 會出現在 Outliner。
• 物件模式按 CTRL_G 也是新建 Collection，但不會出現在 Outliner。
• SHIFT_A 可以將上述兩個方法建立的 Collection Instance 加入場景中。 

5/26 的 2.80.15 版

• 在最下方出現了狀態列 Status Bar。

2018/5/14

3D 游標

• 在視覺上，十字準心不再只有2個維度，而是具有3個維度，使3D 游標看起來是個3維物體。
• LMB點擊物體表面，3D 游標的位置會落在物體表面，且3D 游標的十字準心三軸會對齊網面的法線方向。
• 變形軸向的選項多了個「 3D 游標」，使用者可以快速地使用滑鼠點擊物體表面來自定變形(移動、旋轉、縮放)軸向。
• 在網面物件的編輯模式中的Add Cube功能，新增的立方體軸向是對齊3D 游標的十字準心軸向。
• 可惜在物件模式新增物件沒有「對齊 3D 游標」的選項。

Workbench Engine：

• 光源的角度改到 Properties Editor、Scene 分頁、Viewport Display 面板設定。

界面

• Linux 版本也有存檔提醒了！

2018/5/7

界面

• Info Editor 被 置頂列 Top Bar 取代！

Workbench Engine

• Workbench是Blender 2.8建模時3D View的算繪引擎，相當於舊版的 Solid。
• 到3D View標題列，開啟Shading Mode面板，顏色類形(Color Type)選Random，隨機指定物件顏色，方便使用者辨識不同的物件。
• 陰影：
• Workbench 能夠算繪陰影。到3D View標題列，開啟Shading Mode面板，勾選Shadow。Shadow右側的欄位控制陰影的濃淡。
• Workbench 的陰影光源是獨立的設定，跟場景中的燈光無關。光源的角度到Properties Editor、Render分頁設定。將算繪引擎切換為Workbench，到Workbench Environment面板，LMB按住球體並移動滑鼠調整光源角度。 
• Object Overlap：到Shading Mode面板勾選Object Overlap，3D View中物件重疊的邊緣會被描繪，方便使用者分辨物件間的相對關係。 

2018/4/30

Tool Shelf 被 Tool Bar 取代！

• Tool Bar 裡只有功能按鈕，調整功能參數的操作面板要按 F6 呼叫，或按 Top Bar 第 2 列最右側。
• 操作歩驟：RMB 選取物件或元素 -> LMB 選取 Tool Bar 功能 -> 在 3D View 中任意位置按住 LMB 不放拖弋滑鼠執行 -> 放開 LMB 結束 -> 按 F6 呼叫操作面板調整參數。
•  Tool Bar 更凸顯 Blender 的基本作業邏輯：右鍵選取、左鍵執行！
•  調整 Tool Bar 的寬度可以改變功能按鈕的顯示方式：1 欄圖示及說明、2 欄圖示、1 欄圖示。

2018/3/21 

編輯模式允許多個物件同時進行！

Blender 2.79: 如何將折邊拉直

如上圖，我想讓選取的頂點拉直。首先啟用 LoopTools add-on。

如上圖，到工具櫃、LoopTools 面板，展開 Relax 功能選項：

• Interpolation 選 Liner；
• Input 選 Selection；
• Iterrations 選 25；
• 按 [Relax] 將折邊拉直。

Blender 學習筆記

Blender 布料模擬的參數

Blender 官方的使用手冊關於布料模擬的參數並沒有說明得很清楚，這裡紀錄我對部分參數的一些經驗：

Blender Cycles 的光源強度單位 - 日光

根據 Johnson Martin 的文章： Using Physically Correct Brightness in Cycles，Cycles 的日光(Sun Lamp)的光源強度是以輻照度(irradiance)計算。輻照度並不是光源放射的強度，而是物體表面接受到的太陽發出的電磁輻射功率，單位為 W/m^2 (瓦特每平方公尺)。

而點光源(point)、投射燈(spot)、面積光(area)、的強度則是以光源的耗能功率瓦特(watts)計算。但不同種類的光源如燈泡或日光燈的發光功率(每瓦的能量轉換爲可見光的能力)不同，所以我猜想應該是以傳統白熾燈泡爲基準。

如果日光強度也是以瓦數輸入的話，那將是一個天文數字，顯然不切實際；此外，太陽的發光功率可視爲定值，如此也沒什麼調整的空間。但地球表面接收到的日光能量隨着時間、地理位置、大氣條件而有所不同。因此以物體表面接收到的太陽能量多寡來設定日光強度，是個相對合理的規劃。

但 1 W/m^2是多亮呢？一般常用的亮度計算是照度，代表物體表面所接受到的光量。照度單位是 lx (或 lux, 勒克斯)，1 lx 表示 1 平方公尺裡受到 1 lm (lumen, 流明)的光量，因此照度是個密度單位。照度受到光源強度(發出的光量)，和距離的影響(平方反比)；但相對於宇宙尺度，人類尺度的距離變化實在是微不足道，所以平方反比定律不適用於日光。

 輻照度/照度 換算：

• 1 W/m^2 = 683 lx; 
• 1 lx = 0.001464 W/m^2

外科手術需要的亮度是 20,000 lx，製圖、精密作業也需要 1,500~3,000 lx 的亮度，所以 683 lx 實在不算頂亮，跟陽光真正的照明能力實在差太多！不過用來閱讀、寫字倒是夠了。

Wiki 的資料說明，在正午陽光直射時，室外的照度可達12萬 lx，人眼無法直視這樣的亮度太久。照度又跟緯度相關，緯度愈高、照度愈低。根據陳怡永等三人換算氣象局資料，台北市戶外的照度，平均值最高也可達到 6.2萬 lx。以下根據陳怡永等三人的論文中的照度資料，推算陽光強度，算繪結果如下圖：

• 冬季早上 10 點的照度約為 25,000，換算陽光強度取 40；
• 用 Sun Position Add-on 設定 11 月 10 日上午 10:30 分太陽的方位及照射角度；
• 窗戶設置 portal；
• 背景爲 HDRI, 強度爲1；
• 256 Samples, Denoising；
• 色彩管理 Filmic, Medium High Contrast。

以個人的真實空間經驗來看，在充足的陽光照射下，上圖的背景跟陽光沒有直接照射到的牆面，亮度不足。戶外照度是陽光及大氣反射綜合作用的結果，因此我認為以上推算出來的強度，應該進一步分配給陽光和背景。但陳怡永等三人的論文並未提供漫射照度(非陽光直射處的照度)，無法推算背景光源強度。

利用 Google 找到一篇實驗地點位於印度新德里的論文，其中的資料包含漫射照度，雖然地理條件有所差異，但至少有有所依據。從中推算冬天上午10點的漫射照度約佔整體照度的30%。我假設 Background 節點的強度單位應該也是 W/m^2，所以將陽光強度設為28(40*0.7)，背景強度設為12(40*0.3)，其餘設定相同。算繪結果如下：

References:

• Emission Node — Blender Manual 
• Blendergrid - Using Physically Correct Brightness in Cycles
• 照度 - 維基百科，自由的百科全書
• 各種場所照度標準
• Design and Analysis of Natural Light Guiding CPC Structure Used for Indoor Illumination
• Performance of skylight illuminance inside a dome shaped adobe house under composite climate at New Delhi (India): A typical zero energy passive house 

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Blender 2.79 : 從 Outliner 移除、保留沒有用到的材質、紋理

1. 資訊類型選 Orphan Data (孤兒)，僅列出沒有使用到的資料(名稱右側第 2 欄的使用者數量爲 0)；
2. 按名稱右側第 1 欄的 X 並不是刪除資料，而是爲資料增加 Fake User 保留資料；
3. 按名稱右側的第 3 空欄也可爲資料增加 Fake User 保留資料；
4. 要刪除資料，在資料名稱上按滑鼠右鍵、選 Delete。注意！這個動作無法 Undo！

References:

• Quick How To: Remove Textures That Won't Go Away

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Blender 2.8 EEVEE

EEVEE 是 Extrta Easy Virtual Environment Engine (超簡單虛擬環境引擎)的縮寫，是 Blender 2.8 版 3D View 中的 PBR (Physically Based-Rendering)即時算繪引擎。

Blender 2.8 版是繼 Blender 2.5 之後的另一次重大改版，預計在 2018 年第 2 季釋出 beta 版。在正式發布前，使用者可以到 https://builder.blender.org/download/ 下載嘗鮮版試用。注意 2.8 版的界面和檔案資料結構有大幅度的變動；如用 2.8 版存檔，舊版的 Blender 無法開啓，因此若要用舊檔案測試，最好先另存新檔。

測試版本： blender-2.80-872df463f62-linux-glibc219-x86_64 (2018/3/8)

模型：

• EEVEE 目前還無法處理 Modifier！要看到完整的模型，先將編修器 Apply！

EEVEE 光源：

• HDR 光源沒有陰影；
• Mesh Light 沒有作用；
• 除了Hemi，其他 4 種內建光源都能使用；但 Cycles 節點設定無效！要到 Properties Editor，Object Data (燈光)分頁調整強度與陰影。
• Shadow 面板：
• Clip Start, End：計算陰影的範圍。
• Soft：陰影邊緣的銳利度，數值愈大愈柔和。
• Exponent ：控制陰影的濃淡，數值愈大顏色愈深。

材質：

• EEVEE使用Cycles材質，盡可能使用 Principled Shader。
• 透明材質要到 Properties Editor -> Material 分頁 -> Options 面板選擇透明模式：
• 我覺得 Alpha Hashed 效果最佳。
• Screen Space Refraction 跟 Render 分頁的 Screen Space Reflections 面板中的Screen Space Refractions 都要勾選才有效果。
• 如果看不到透明效果，降低 Refraction Depth 的值。

Light Probe：

• Reflection Cubemap：產生反射貼圖。
• Irradiance Volume：產生輻照(間接照明)貼圖。

EEVEE 算繪：

• Color Management 可用。
• 到Properties側欄 → Display面板 → 勾選Only Render，不要算繪攝影機圖示、燈光圖示、格線和選取輪廓。
• EEVEE沒有[Render]按鈕，要到Info視窗標題列 → Rneder功能表 → OpenGL Render Image。
• 如果算繪顯示(切換到EEVEE以外的算繪引擎，到Properties Editor -> Render 分頁 -> Render 面板 -> Display選項)選的是 New Window，會無法正確輸出，改成Image Editor即可。

References :

• Blender Tutorial | EEVEE : Getting Started | CG Masters

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