Poppskulptuur ja 3D printerid

Olen siin blogis korduvalt kirjutanud nähtustest poppskulptuur ja Garage Kit. (Viimane neist eesti keeles ehk hobiskulptuur?) Lühidalt – maailmas valmistatakse hulgaliselt kõiksugu filmist, koomiksist ja mujalt poppkultuurist pärit tegelaskujude lelusid, kujusid ja büste, mida huvilised siis koguda ja nendega oma kodusid kaunistada saavad. On hulk firmasid, kes seesuguseid toodavad, aga on ka hobiautoreid, kes kodustes oludes originaale, vorme ja kujude minitiraaže valmistavad.

3D printer Tiko, mille Kickstarter laheneb kevadel 2016

Selliste kujude põhimaterjaliks on kas spetsiaalne savi (nagu WED), ahjus kõvenev polümeersavi (Sculpey, Fimo, Cernit), kahekomponendine eposavi (Milliput, Apoxie) või vaha. Vaha, mis käes hoides kõva ja kuumutades pehmeneb, on eriti professionaalne materjal, mis vajab küll keerulisemaid tööriistu ja vahel ka lahtist leeki, kuid võimaldab väga teravaid ja väikseid detaile, ei vaja karkassi ning on kiirelt töödeldav nii materjali lisades kui eemaldades. On olemas ka moodsad matejalid, mis oma omaduselt jäävad kuhugile savi ja vaha vahele. Needki muutuvad kuumenedes plastiliini-laadseks ning lõpuks vedelaks ja valatavaks, on aga näiteks käes hoides ja toatemperatuuril kõvad nagu plastmass.

Kodustes oludes, kasvõi Eestis, on täiesti võimalik selliseid materjale kasutada ja ise oma riiulile kasvõi mõni 30-sentimeetrine Nosferatu, Batman või Saruman valmis teha. Vormide valmistamine ja tiražeerimine muudab kogu protsessi küll oluliselt keerulisemaks — siis oleks kvaliteetseks tegutsemiseks vaja juba ka surve- ja vaakumpaake. Kui aga keskenduda kujurdamisele, siis selles osas on viimasel ajal toimunud huvitavaid arenguid. Ja siin tuleb mängu juba tehnoloogia.

Tasuta 3D modelleerimisprogramm,

milles võimalused ka skulptuuriks ja animeerimiseks

Pakuksingi välja ühe intrigeeriva variandi, kuidas tulevikus näiteks mõne filmitegelase kuju ise valmis teha. Seda, kasutades töövahendeid, mis juba õige pea on täiesti kättesaadavad.

Nagu alati, tuleb alustada kvaliteetsest pildimaterjalist. Seekord oleks kõige tähtsam leida tegelaskuju eest- ja külgvaade. Nee tuleb seejärel laadida 3D programmi, näiteks Blenderi ortograafilisse vaatesse, kus nende põhjal on võimalik valmistada õigete proportsioonidega 3D-mudel. Seda saab siis kas sealsamas Blenderis või näiteks skulptuuriprogrammis Zbrush kuni detailideni viimistleda, muuta poos, lisada büstile alus ja teha kõik muu vajalik, kuni digitaalne skulptuur on valmis.

Painduv vahalaadne filament firmalt Adam Beane Industries, 
millest prinditud objekte saab seejärel skulptuuri kombel edasi töödelda

Sellele järgneks skulptuuri õiges suuruses 3D-printimine. Põhimõtteliselt ongi seejärel ju kuju olemas, kuid kui käepärast pole tipptehnoloogiat, siis ilmselt  pole tulemuse pinnaviimistlus just käsitsi tehtu tasemel. Siin aga tulebki mängu uus materjal — nimelt on turule tulemas tavalisse FDM 3D-printerisse sobiv tamiililaadne filament, millest prinditud kuju on tegelikult üsna sarnane vahast tehtud kujuga. Seda saab hiljem edasi töödelda, sulatada, lisada ja lihvida detaile ja pinnatekstuure.

Seega – edaspidi on täiesti võimalik kuju toorversioon arvutis valmis teha, käepärase 3D-printeriga välja printida ja seejärel vanal heal traditsioonilisel moel valmis viimistleda. Näiteks saaks arvutis ette valmistada geneerilisi toorik-skulptuure, mida siis vastavalt vajadusele erilisemaks täiendada või poosi panna saaks — ball joint doll detailid, pulmatordikujukesed, superkangelased… Eriti suureks abiks oleks digitaalne etapp sarnasuse tabamisel, kus võib valmistada õigete proportsioonidega, aga samas madala polügoonide arvuga prinditud peatooriku, mille detailid saab siis juba traditsiooniliste töövahenditega juurde lisada — algne proportsioonide ja sümmeetria paika saamine on tegelikult kujurdamise juures üks keerulisemaid ja tüütumaid etappe. Tundub igatahes, et selline workflow võiks muuta tulemuse saavutamise oluliselt kiiremaks ja painduvamaks.

Traditsiooniline  ja digitaalne skulptuur võivad peale mõningast vastandumist muutuda sama protsessi osadeks.

Tiko 3D printer - funded!

 #1425

TIKO 3D printer

Kas see kui toetad Kickstarteris uudset 3D-printerit, näitab, et oled naiivne optimist või siis hoopis tehnika eesliinil liikuv visionäär?

Ei tea. Igatahes alustas kuulsas koosrahastus-kohas 30. märtsil oma kampaaniat Kanada meeskond, kes on välja mõelnud ja valmis teinud uuelaadse, väikese ja ilusa 3D printeri TIKO, mis tagatipuks ka enneolematult odav!

Kohvimasinat meenutava välisilmega seade sai hetkega populaarseks. Esimesele sajale "earliest bird" toetajale pakuti muidu 179 dollarit maksvat printerit 99 dollariga, need said juba kolme esimese minutiga otsa. Soovitud sada tuhat saadi kokku juba kolme tunniga, selleks ajaks olid otsas ka kõik 400 139-dollari hinnaga "early bird" pakkumised. Hoog aga ei vähenenud, kolmandal päeval oli pool miljonit koos ja toetajaid tublisti üle kolme tuhande. Esimene miljon sai kokku kuue päevaga, 6. aprillil kell 4:15; poolteist 11.aprillil kell 4:42; KAKS miljonit (11265 backeri abiga) 17. aprillil kell 4:06; 2,5 miljonit (14066) 25. aprillil kell 12:49. Soovijaid on palju, koormuse hajutamiseks plaanitakse igas kuus posti panna 3000 printerit, seda põhimõttel - mida varem osalesid, seda varem printeri kätte saad.

On see seade siis nii suurt huvi ja optimismi väärt? Pole ta ju esimene printer, millele Kickstarteris rahastust otsitakse. Kusjuures nii mõnigi neist on tugevalt hilinenud või siis surnud aeglast surma kaugelt enne kui toode valmis ja jätnud toetaja niiviisi nii printerist kui rahast ilma. 3D-huvilised on saanud varem nii mõnegi hoiatava õppetunni.

Siiski, TIKO tundub tõepoolest paljulubav. Esiteks, kampaania alguseks oli töötav eksemplar olemas ja ka pressile tutvustatud. Tegu on printeriga, mis kasutab levinuma karteesia-tüüpi mehaanika asemel delta-tüüpi ühendust, kus kolm sünkroonis liikuvat hooba printimispead ringi liigutavad. Põhiline tehniline uuendus sisaldub aga printeri korpuses - kui tavaliselt on tegu keerulise, täpse ja tegelikult ka seadme kõige kallima komponendiga, siis TIKO kesta põhiosa on sisuliselt üksainus kolmnurkne ümarate nurkadega plast-toru, milles juhtsooned hoobade üles-alla liigutamiseks. Seega - alatihti kruvimist ja kalibreerimist vajava metallkarkassi asemel on sellel printeril üksainus lihtne korpus, milles kolm täpsuse jaoks olulist osa jäigalt üksteise suhtes paika integreeritud, mis on tugev ja mida on lihtne toota.

Siit tuleneb ka oluline panus selle 3D printeri odavusse. Väidetavalt tagab seesugune korpus ka, et juhthoovad ei peagi olema ülitäpselt toodetud. Lisaks on printeril titaanist printeriotsik, mille "halb" soojusjuhtivus tagab, et läbi saab mürisevate ventilaatoriteta - robustsel printimis-peal piisab õhkjahutusest. Kilone 165 mm rull standardset 1,75 mm filament-tamiili mahub korpuse sisse, sealsamas on ka akselomeeter, mis tegeleb automaatse kalibreerimisega ja mis, kui printerit töö ajal torgitakse, lülitab ta välja. Printimine toimub suletud korpuses, kus tuul tulemust kõveraks ei puhu. Alus, millele prinditud jublakas kasvatatakse, on spetskattega ja painduv, nii valmiva objekti kinnitus kui valmis tulemuse eemaldamine ei tohiks olla probleem. Ühendus arvutiga toimub ainult läbi wi-fi ja netibrauseri ning peaks töötama isegi nutitelefonis.

Saab siis näha. Kuu aega kestev kampaania saab kindlalt kokku päris suure summa, ennustatakse vähemalt paari miljonit. Loodame siis, et kanadalaste projektil on piisavalt jalad maas ja tootmispartnerid usaldusväärsed, et nad suudavad kõrvale hoida kõiksugu tähelepanu hajutavatest ahvatlustest, lihvida oma brauseripõhise kasutajaliidese piisavalt töökindlaks ja on valmis esimesed tuhanded Hiinas toodetud printerid novembris 2015 rahastajatele postitama. Mõned neist tulevad ilmselt ka Eestisse.

Swearengen Bust - 4 - A New Topology

Tegin oma Swearengeni "õppekuju" arendamises uue ja pika sammu edasi. Raamatust järge ajades võtsin ja joonistasin jublakale uue topoloogia.

Kuna algne kuju on kerast venitatud, oli nelinurksete polügoonide kuju väga kõikuva suurusega, võimaldades seega väga ebaühtlast detaili ja muutes kohati teravad servad võimatuks. Nüüd aga on pind oluliselt ühtlasem. Järgneval pildil ongi kõrvuti vana ja uus, vahe on silmaga näha:

Protsess siis selline, et käsitsi tuleb joonistada ja paika panna topoloogia esimene aste. Seepeale võtab programm aluseks varem valmistatud kuju ja genereerib ise uued kõrgemad tasemed, säilitades detailid ja paigutades need uude struktuuri.

Mõte ongi selles, et skulptuuri algusjärgus tuleb lasta loovusel lennata ja mitte mõelda tehnilisele poolele. Siis aga, kui juba asi paigas, saab teha uue ja parema struktuuri, mis toetaks tulevasi detaile ja vajadusel ka animeerimist. Seda teeb ka minu kujukese uus ülesehitus, jälgides näiteks silmade kuju võrratult paremini kui originaaltopoloogia. Siin on kõrvuti uue versiooni kolm esimest alajaotust:

Tulemus: väliselt täpselt samasugune skulptuur kui enne, mis aga sisult hoopis kvaliteetsem.
Kuna kuju koosneb nüüd üsna ühesuurustest ruutudest, on edasine nikerdamine hoopis tulemuslikum ning detailid jõuavad ka sinna, kus see enne oli võimatu. Nüüd tuleb lihtsalt jätkata...

Made a new topology for my Swearengen bust.

Pea

Tegin endale pea. See tähendab, tooriku, millest saab vajadusel mistahes peanupu välja voolida. Tegelikult on see hetkel koosnemas kahest subdivision levelist, siin piltidel on asi veel ühekihiline, kuid tegelikult juba täiesti kasutatav. Tegin lihtsalt hiljem veel teisegi leveli ja korrigeerisin sellel kogu peanupu üle - silmad, suu ja kõrvad paremaks jne.

Esimesel pildil on Zsfääridest tehtud luustik, üks keradest seejuures magneetiline. Siis automaatselt genereerunud toorik, seejärel paar mudimisfaasi kuni viiendaks on pildil "valmis" ühekihiline pea. Kolm viimast etappi on paari nupuvajutusega genereeritavad.

Ja siin on seesama asi veidi teisel kujul ja vaates. Ühe õhtu ja algaja kohta päris hea tulemus, kuigi, nagu öeldud, on hetkel see toorik juba 4 korda enamatest polügoonidest koosnev ja anatoomiliselt õigem.

Swearengen Bust - 3 - Interlude

Nothing new today. Started another digital sketch statue, this time for drawing blog, I haven't posted nothing there for way too long.... But, as I tried another bronze material for my Deadwood bust, I thought that I should post it here too - it's looks just too cool! Damn, I want to touch it!

And here's my Swearengen caricature bust. Statue is old, Fimo and acrylics, photo is new, Pentax and Metz.

Swearengen Bust - 2 - jaga ja venita

Jätkan vaikselt Al Swearengeni nikerdamist, muudan proportsioone täpsemaks, nokitsen siit ja sealt nagu mõni mees presidendi kallal. Hetkel näeb siis mu esimene tõsine digitaalne skulptuurikatse välja selline:

Proovin siin paari sõnaga ka selgitada, mida teen ja olen õppinud. Nagu juba mainisin, on 3D kuuli venitamisel mistahes kujundiks üks suur viga - otse loomulikult ei saa täiesti ühtlaselt tegutseda, nelinurkadest koosnev pind saab mõnes kohas tihedam ja mõnes mitmeid kordi hõredam. Tulemus - iga järgmine detailitasand suurendab pinnaelementide arvu neljakordseks, kuid see jääbki toimuma väga ebaühtlaselt. Piisab kui võrrelda alloleval pildil vasaku kuju põsesarna ja torsot - selge ju, et pintsakule sama tihedat detaili ei tekita... Kui aga torso tihedus sobivaks muuta, on näos juba kaugelt liiga palju detaile, fail liiga suur ja üliaeglane. Seega - ühtlane pind on eluliselt vajalik.

Õnneks on võimalus asja parandada - lokaalne jagamine. Saab nimelt valida kujust liigsuurte polügoonidega ala ja lahutada ainult selle väiksemateks tükkideks. Seda tegingi, nii kõrva kui büstiga. Roosakas ruudustik on automaatne üleminekuala, mis ühendab jagatud pinda ümbritsevaga.

Still learning ZBrush, still using my Swearengen bust to try out new things. As this bust is made from polysphere, some of the areas had way too big polygons. Used local subdivision and now this problem is gone. Back to the rakes!

Swearengen Bust - 1 - kerast saab nägu

Püüan vaikselt õppida digitaalskulptuuri, abiks paar kobedat raamatut, mida olen siin juba maininud. Algul programmi torkides oli küll tunne, et mitte kui midagi ei saa aru ega saa vist eales tulema... Siis aga hakkas udu hajuma ja hetkel on juba tunne, et pagan võtaks, ma vist tõepoolest oskan midagi!...

Eile õhtul otsustasin proovida järjekordset tutoriali, mille käigus kerast kolp välja võlutakse. Tolle asemel aga otsustasin proovida kohe inimnägu, kuigi kolp ja musklid tuleks õppimiseks ka kunagi läbi teha... Valisin objektiks Deadwoodi westernisarja Al Swearengeni. Ian McShane'i kunagine Lovejoy seriaal on siiani mu tõsine lemmik, mistõttu on karmi käega kõrtsmik üks neid tegelasi, kelle 1:4 mastaabis büst mu tulevaste kujude nimekirjas kindlal kohal. Ja miks mitte seda siis digitaalselt visandades paremini tundma õppida? Ehk edeneb kunagi hiljem päris savis sedavõrra lihtsamalt.

Alustasingi siis polüsfäärist, mis sisuliselt keraks pumbatud kuup ning asusin seda paisutama ja venitama. Referentsiks oli ainult paar riiulilt piilutud DVD kaanepilti, kuigi tõele au andes oli abiks see, et olin kunagi Ali juba saržibüsti teinud, seega nägu ka kujuri vaatevinklist uurinud. Esimese paari tunniga oli pea ja ühtlasi jätkamiseks täiesti toimiv toorik olemas.

Täna jätkasin siis detailiseerimist, ees üheksast filmikaadrist koosnev prinditud pilt, tööriistadeks põhiliselt move ja rake. Venitasin kaelast ka midagi keretaolist. Peab ütlema, et rake on päris vinge tööriist, seda enam, et erinevalt päris savi kraapimiseks mõeldud jublakast saab digianaloogiga ka savi juurde tekitada. Kui siia lisada veel sümmeetriavõimalus, siis on pikselite mätsimine puhas lõbu!

Järgneval pildil ongi kuus varianti Swearengeni seisust, nii hea või halb kui ta hetkel on. Tegu pole siis skulptuuri valmimisfaasidega eri ajahetkedel, vaid pildil on sellesama kuju viis eri detailsustaset. Töötada saab kõigil neist, kusjuures kõrgemal tasemel varem tehtu säilub madalamat muutes ja deformeerub kaasa. Selles ongi ZBrushi põhiline geniaalsus! Pildilt on ka näha, et kuju topoloogia on naabrite keeles öeldes päin persettä, rohkem venitatud kehal näiteks pole võimalik sama väikseid detaile teha kui peal. Samas, selleks on omad nõksud, mis lähevad edaspidi käiku. Ja kuna animeerimine polegi plaanis, pole ka topoloogia eriti oluline. Rohkem selline iseenda teadmine, et asi pole perfektne.

Eks edaspidi jätkan...

Digital sculpting has been a mystery to me. When I first tried ZBrush, it looked that I could never make something with this program. But then, after reading the books it started to make some sense and now... there's light at the end of the tunnel!

Tried another tutorial from Scott Spencer's "Character Creation: Advanced Digital Sculpting". It was about making a skull out of polysphere. I really should try skull and muscles too, just to learn some anatomy. But this time I started a head, using the workflow from the tutorial.

So, I tried to sculpt Al Swearengen from Deadwood series. I loved Ian McShane in Lovejoy, so Al is something I hope to make as a 1:4 bust one day. This bust is just an exercise for that.

The picture above is the progress after two evenings. On first night's 2-hour session I didn't use any reference, exept one DVD cover, just tried to get it look remotely like a person. Of course, I made Swearengen's caricature bust once, so I was somehow familiar with his face.

Today I printed out 9 DVD screen captures and used them as a reference. Move and rake brushes were the main tools. I just love it how digital rake can both subtract and add material! Also, I think I will really miss "x-symmetry" option in real life...

Now I need to fix some topology problems, like sub-divide the body's polygons (twice), as they are too big for details. This is a pretty good sculpt for trying out different tools, masks, sub-tools and maybe even textures.

Inimene õpib kuni elab... loodetavasti

Kui on asi, mida tahaksin aastal 2009 selgeks saada, siis see on digitaalne skulptureerimine. On paar programmi, milles kujude tegemine üsna tavalise saviga tegutsemise sarnane tegevus, mitte lihtsalt hiirega polügoonide venitamine. Kuigi ega arvutiharidus ka seejuures mööda külgi maha jookse... Üks neist programmidest, millele mina keskenduda otsustasin, kannab nime ZBrush.

Künnis, millest vaja üle saada, et mida-gi-gi tulema hakkaks, pole just madal. Aga täna tundub, et ehk olen oma esimesed sammud teinud. Abiks on tõeliselt hea raamat "ZBrush Character Creation: Advanced Digital Sculpting", autoriks Scott Spencer. Erinevalt sama kirjastuse õpikust "Introducing ZBrush", mis osutus natuke liiga laialivalguvaks ja üldiseks (progega saab tegelikult mitut erinevat asja teha), keskendub esmesena mainitu ainult digitaalskulptuurile kõige kaasnevaga, kujurdamisest tekstuuride ja skriptideni välja. Veelkord - väga-väga asjalik köide! DVD ühes videote ja failidega loomulikult ka kaasas. Kusjuures autor valdab ka savist asjade tegemist ja on üleüldse suutnud raamatusse päris asjalikud näited ja abilised leida. Sissejuhatava raamatu suur puudus ongi tegelikult see, et näidete autorid on tegelikult üsna keskpäraste oskustega käkerdajad.

Alustasin siis lõpuks, raamat ees, esimese tutoriali läbitegemisega. Selleks on lõvikujuline uksekoputi ja jõudsin tegelikult juba päris kaugele. Nüüd vaja taas tiba raamatuga diivanil külitada ja siis jälle arvuti taha!

Ausalt, pagana mõnus on ikka seesugune nikerdamine! Pole sugugi kehvem feel kui tegelikku materjali koolutada. Kui 3D printimine oleks odavam, siis mõtleks tõepoolest tõsiselt järele, kas mitte oma asju üldse digitaalselt teha. Seadmete kvaliteet igatahes on juba päris kaugele jõudnud, eks kunagi läheb ka hind alla.

This is my first real try at digital sculpting, using the book "ZBrush Character Creation: Advanced Digital Sculpting" by Scott Spencer. This is a really great book, better than "Introducing ZBrush" I got earlier, much more sculpting oriented. It's exactly what I needed!

This is supposed to be a lion head-shaped door knocker. Although it was just the first session, it looks like I'm able to learn it! Cool!