Траектория «Геймдев» · линия B · конспект 4 из 8

Моделирование простых объектов

О чём эта тема: Первое настоящее моделирование: устройство полигонального меша, режим редактирования и главные инструменты — экструзия, разрезы, фаски — плюс нормали и гладкое затенение, на которых держится вся игровая графика.
Аннотация: Конспект начинается с устройства меша: вершины, рёбра, грани и их редактирование в Edit Mode. Затем — техника выделения и основные инструменты изменения топологии: экструзия и вставка граней, разрез петлёй, нож, фаска, удаление и слияние вершин, закрытие отверстий. Отдельный раздел посвящён нормалям: как они определяют затенение, чем гладкое затенение отличается от фасеточного и почему именно этим приёмом игры получают «гладкие» модели при малом числе полигонов — идея закрепляется интерактивным стендом. Завершают конспект предупреждения о проблемной геометрии и итоговое упражнение: смоделировать несколько бытовых предметов со своего стола.
Пререквизиты: B03 — навигация, добавление примитивов, материалы; там же тренажёр-вьюпорт. Термин «нормаль» вводится здесь с нуля, достаточно школьного представления о векторе.
Мотивация: Квартал из B03 собран из готовых кубов — но игре нужны предметы, которых нет в меню Shift + A: кружка, лампа, ящик, инструмент. Разница между «расставить примитивы» и «смоделировать» — это Edit Mode: умение менять саму геометрию. А чтобы модель не только имела нужную форму, но и правильно выглядела под светом игры, придётся понять нормали — без них даже идеальная форма отсвечивает гранями, как дискотечный шар.

1. Что такое меш

Полигональный меш — трёхмерное тело, собранное из вершин, рёбер и плоских граней. Вершина (vertex) — точка в пространстве; ребро (edge) — отрезок между двумя вершинами; грань (face) — плоский многоугольник: треугольник, четырёхугольник или n-угольник (n-gon). Из этих кирпичей собирается геометрия любой сложности, а алгоритмы подразделения умеют дробить крупные грани на мелкие, давая гладкие поверхности.

Куб с подписанными компонентами: вершины, рёбра, треугольные грани и четырёхугольные полигоны — Компоненты меша на примере куба. Источник: курс Blender Beginner

Редактируется меш в режиме редактирования (Edit Mode): выбрать объект → Tab. Внутри режима клавиши 1, 2, 3 переключают, с чем вы работаете: с вершинами, рёбрами или гранями. Закончили — снова Tab, обратно в объектный режим.

2. Выделение при моделировании

Больше половины времени моделирования — выделение нужных частей меша, поэтому его приёмы стоит довести до автоматизма:

Клавиши	Действие
ЛКМ / Shift + ЛКМ	Выбрать элемент / добавить к выбору или исключить.
Alt + ЛКМ	Выделить петлю рёбер или граней (loop) — кольцо, огибающее модель.
A / Alt + A	Выбрать всё / снять выделение.
Ctrl + I	Инвертировать выделение.
L	Выбрать связанную геометрию под курсором.
Ctrl + NumPad+ / −	Расширить / сузить выделение на соседние элементы.
Alt + Z	Режим «рентгена»: рамка выделяет и заслонённые элементы, а не только видимые.

3. Инструменты изменения топологии

Экструзия (E) — главный способ наращивать геометрию: выбранная грань, ребро или вершина «вытягивается» в сторону, создавая новый объём. Из куба экструзиями вырастает почти любой предмет: ножка стола, носик чайника, горлышко бутылки. Вставка (I, inset) — родственный инструмент: создаёт грань внутри грани, готовя место под углубление или выступ — типичная пара «I, затем E внутрь» даёт паз или кнопку.

Анимация: грань куба вытягивается экструзией, создавая новый объём — Экструзия (E). Источник: курс Blender Beginner

Анимация: разрез петлёй добавляет кольцо рёбер, которое можно сдвинуть до фиксации — Разрез петлёй (Ctrl + R). Источник: курс Blender Beginner

Остальной костяк набора:

Клавиши	Инструмент
Ctrl + R	Разрез петлёй (Loop Cut): новое кольцо рёбер вдоль топологии; до фиксации его можно сдвигать. Сдвиг уже существующих рёбер — G, G (дважды).
K	Нож: произвольный разрез по щелчкам, подтверждение — Enter.
Ctrl + B	Фаска (Bevel): скругляет или срезает ребро — лучший способ убрать неестественно острые углы.
X	Удалить выбранные вершины, рёбра или грани.
M	Слить (Merge) вершины в одну — сшить дырку, свести точки в остриё.
F	Создать грань по выбранным вершинам или рёбрам; большие n-угольники потом стоит разумно разбить.
F3	Поиск операторов по имени — для команд без горячих клавиш (например, Grid Fill, закрывающий отверстие сеткой граней).

Типичная ошибка Моделировать после масштабирования объекта в объектном режиме. Многие инструменты (та же фаска) зависят от масштаба объекта, и при масштабе, отличном от 1.0, ведут себя странно. Проверка: боковая панель N → вкладка Item → Scale; лечение: Ctrl + A → Apply Scale — масштаб «вжимается» в геометрию и снова становится единичным.

4. Нормали и затенение

Нормаль — вектор, перпендикулярный поверхности; у меша есть нормали граней и нормали вершин. Нормаль решает две вещи: куда грань «смотрит» (у грани есть лицевая и обратная стороны) и как она освещается. В простейшей модели освещённость точки — скалярное произведение вектора света и нормали: смотрит на свет — светло, перпендикулярна ему — темно.

Отсюда два практических следствия. Первое: грани, развёрнутые нормалью внутрь, портят и затенение, и дальнейшую работу. В Blender есть режим проверки — Face Orientation в меню оверлеев вьюпорта: лицевые стороны подсвечиваются синим, изнанка — красным. Починка: выделить грань и Alt + N → Flip, либо Shift + N — Blender развернёт нормали наружу сам.

Два одинаковых объекта в режиме Face Orientation: у левого грани синие — нормали наружу, у правого красные — нормали внутрь — Face Orientation: синее — нормали наружу, красное — внутрь. Источник: курс Blender Beginner

Второе следствие — гладкое затенение. Если нормали вершин усреднить между соседними гранями, поверхность освещается как гладкая, хотя состоит из плоских полигонов; силуэт при этом остаётся угловатым. Переключение — правый щелчок в объектном режиме: Shade Smooth / Shade Flat. Именно этим приёмом живёт вся игровая графика: модель из горстки полигонов выглядит гладкой, а кадры не проседают. Компромиссный вариант — Auto Smooth: сглаживать только те рёбра, угол между гранями которых меньше порога, — острые углы остаются острыми.

Две одинаковые сферы: слева фасеточное затенение с видимыми гранями, справа гладкое — при той же геометрии — Одна геометрия — два затенения: Flat и Smooth. Источник: курс Blender Beginner

Тренажёр · нормали и гладкое затенение

Дуга из плоских сегментов — «срез» низкополигонального цилиндра. Меняйте число сегментов и направление света, переключайте затенение. Заметьте два эффекта: в режиме Smooth даже 6 сегментов выглядят округло — но силуэт (верхняя кромка) остаётся ломаным при любом затенении. Розовые стрелки — нормали.

показать нормали

Число сегментов7 Направление света-30°

Типичная ошибка Наращивать полигоны ради гладкости. Если модель выглядит гранёной, сначала проверяют затенение (Shade Smooth / Auto Smooth) и лишь потом думают о дополнительной геометрии: в игре каждый лишний полигон умножается на количество объектов в кадре.

5. Проблемная геометрия

При редактировании легко создать геометрию, которая аукнется позже. Немногообразная (non-manifold) геометрия — то, что не может существовать как поверхность физического тела: ребро, к которому примыкает три и больше граней; грань, «висящая» внутри объёма; внутренние полости. Такой меш не разворачивается в плоскую UV-развёртку (а она понадобится в B06 для текстур) и плохо переносит модификаторы. Правило простое: замечать и чинить сразу — выделить проблемные места помогает Select → Select All by Trait → Non Manifold в режиме редактирования.

Упражнение. смоделировать несколько простых предметов, какие найдутся на столе — кружку, книгу, лампу, наушники — и собрать из них «парящую» композицию. Каждый предмет — это примитив плюс экструзии, фаски и пара разрезов; затенение — Smooth с Auto Smooth.

Рендер упражнения: бытовые предметы — тюбики, ножницы, очки, флаконы — парят в воздухе на цветном фоне — Цель упражнения: композиция из простых бытовых предметов. Источник: курс Blender Beginner

Контрольные вопросы

Вершины, рёбра и грани (треугольники, четырёхугольники, n-угольники). В Edit Mode (Tab) компоненты переключаются клавишами 1 — вершины, 2 — рёбра, 3 — грани.
Inset (I) создаёт грань внутри грани, затем Extrude (E) вытягивает её внутрь или наружу.
Loop Cut (Ctrl + R) режет кольцом вдоль существующей топологии — новая петля рёбер огибает модель и до фиксации сдвигается. Нож (K) режет произвольную линию по щелчкам, независимо от топологии.
Настройки многих инструментов (например, ширина фаски) зависят от масштаба объекта. Если объект масштабировали в объектном режиме и Scale ≠ 1.0, инструменты дают неожиданные результаты. Ctrl + A → Apply Scale «вжимает» масштаб в геометрию.
Вектор, перпендикулярный грани или усреднённый в вершине. Определяет, куда грань «смотрит» (лицо/изнанка) и как освещается: освещённость в простейшей модели — скалярное произведение нормали и вектора света.
Включить оверлей Face Orientation: лицевые стороны синие, изнанка красная. Починка: выделить и Alt + N → Flip, либо Shift + N — автоматический разворот нормалей наружу.
Smooth-затенение лишь усредняет нормали вершин — меняется расчёт освещения на поверхности, а сама геометрия остаётся из плоских полигонов. Контур модели по-прежнему ломаный; гладкий силуэт дают только дополнительные полигоны.
Геометрия, невозможная для поверхности физического тела: ребро с тремя и более гранями, внутренние грани и полости. Она не разворачивается в UV-развёртку для текстурирования и плохо работает с модификаторами; ищется через Select All by Trait → Non Manifold.

Источники

Lesson 2 — Simple Object Modeling // Blender Beginner : [учебный курс]. — 2020. — URL: https://blenderbeginner.readthedocs.io/en/latest/lessons/lesson2.html (дата обращения: 08.07.2026).
Простой Blender. Часть 2 // Хабр : [сайт]. — URL: https://habr.com/ru/articles/272721/ (дата обращения: 08.07.2026).
Blender Manual : Modeling // Blender Documentation : [сайт]. — URL: https://docs.blender.org/manual/ru/latest/modeling/index.html (дата обращения: 08.07.2026).